De kobaltkameleon

Alleen uitgevoerde en volledig uitgewerkte experimenten mogen hier geplaatst worden. Voor de discussies over de betreffende experimenten, zie "Discussies over experimenten".
Forum rules
Voordat je een experiment plaatst, lees dan de regels voor dit forum.
Post Reply
User avatar
Zoetepasweiden
Stikstof
Posts: 163
Joined: 11 May 2010, 19:52
Chemistry interests: Overall
Location: Groningen
Contact:

De kobaltkameleon

Post by Zoetepasweiden » 22 May 2013, 14:05

Titel:
De kobaltkameleon.

Inleiding:
Kobaltverbindingen komen in vele kleuren voor. Met een kobaltzout en enkele huis-, tuin- en keukenchemicaliën is het goed mogelijk om een kameleonreactie (roze-geel-groen-roze) te bewerkstelligen.

Moeilijkheidsgraad:
Gemakkelijk uit te voeren indien de benodigde materialen voorhanden zijn.

Deelgebied:
Combinatie van anorganische en organische chemie.

Tijdsbestek:
Binnen enkele minuten uit te voeren indien de benodigde oplossingen in de juiste concentratie aanwezig zijn.

Benodigdheden:
- Magneetroerder met warmhoudplaatje;
- Roervlo;
- Wijdmondse erlenmeyer van (250 mL, borosilicaatglas);
- Twee maatcilinders van 25 mL;
- Seignettezoutoplossing (ca. 0,2M);
- Kobalt(II)chlorideoplossing (ca. 0,1M);
- Waterstofperoxideoplossing (12%). Deze stof kan een probleem zijn: veel drogisten kunnen/mogen tegenwoordig alleen nog maar de 5%-oplossing leveren. Die oplossing is voor deze proef helaas ongeschikt.

Veiligheid :
- Tijdens deze proef kan er een aerosol van kobalt(II)- en kobalt(III)-verbindingen gevormd worden. Inademing vermijden!
- Waterstofperoxide (12%) kan kleding doen verbleken en (na enige tijd) brandwonden doen ontstaan. Gemorste vloeistof direct met veel water wegspoelen.
- Kobaltverbindingen horen niet in de gootsteen, maar in het zwaremetalenafvalvat thuis.

Werkwijze:
In een wijdmondse erlenmeyer van 250 mL bevindt zich een oplossing van seignettezout (kaliumnatriumtartraat, KNaC4H4O6). Concentratie: ca. 0,2M. Deze oplossing wordt verwarmd tot ongeveer 60 graden Celsius. Tijdens dit verwarmen wordt de oplossing voortdurend krachtig geroerd (een magneetroerder is in dit geval onontbeerlijk).

Als de juiste temperatuur is bereikt, wordt de verwarming van de magneetroerder uitgezet. Nu wordt onder voortdurend roeren 20 mL waterstofperoxide (12%) aan de inhoud van de erlenmeyer toegevoegd. Er lijkt niets te gebeuren (in werkelijkheid gebeurt er echter wel degelijk iets, daarover later meer).

Daarna wordt ongeveer 10 mL kobalt(II)chlorideoplossing (ca. 0,1M) aan de inhoud van de erlenmeyer toegevoegd. De kleur van het mengsel verandert van roze via geel in groen, verder is te zien (en te horen) dat er een gas vrijkomt: het mengsel begint behoorlijk te bruisen.

LET OP: vermijd inademing van de aldus ontstane aerosol (kobaltverbindingen)!

Als het mengsel uitgebruist is, keert de oorspronkelijke roze kleur weer terug. Ofschoon er in het begin van de proef flink verwarmd moet worden, is deze reactie toch nog behoorlijk exotherm: de inhoud van de erlenmeyer is na de proef een stuk warmer dan in het begin!


Filmpje:

Youtube



Verklaring:

1. Als seignettezout wordt opgelost in water, splitst het in ionen: kalium-, natrium- en wijnsteenzuurionen. In symbolen: K+ (aq), Na+ (aq) en [C4H4O6]2-(aq).

2. Als er waterstofperoxide (H2O2) aan de seignettezoutoplossing wordt toegevoegd, worden de wijnsteenzuurionen geoxideerd tot water en koolstofdioxide, hierbij worden ook hydroxide-ionen gevormd. Reactievergelijking: [C4H4O6]2-(aq) + 5H2O2(l) geeft 4CO2(g) + 6H2O(l) + OH-(aq). Deze reactie verloopt echter zeer traag, er zijn in beginsel geen of slechts zeer weinig gasbelletjes te zien.

3. Als er een kobalt(II)chlorideoplossing aan het aldus ontstane mengsel wordt toegevoegd, zullen de [Co]2+ -ionen (die het mengsel een roze kleur geven) worden geoxideerd tot [Co]3+ -ionen (die het mengsel een groene kleur geven). De reactie die bij 2. genoemd is, verloopt nu een stuk sneller: de groene oplossing begint te bruisen.

4. Als de reactie (bijna) is afgelopen, zullen de [Co]3+ -ionen worden gereduceerd tot [Co]2+ -ionen. Hierdoor kleurt de oplossing weer roze.

Discussietopic:
http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.php?f=21&t=1435.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 0 guests