6.

Nachweis der Reduzierung von Jodat zu Jod

Versuchszweck:

Wir wollen Nachweisen das bei der Landolt Reaktion Jodat zu Jod reduziert wird!

Bei Sulfit Überschuss wird Jodat zu Jodid.

Material:

• Wasserbad
• Becherglas (800ml, breit)
• Stoppuhr
• Thermometer
• Becherglas (250ml)
• Kunststoffspritze (10ml)
• Messzylinder (50ml)
• Taschenrechner

Stoffe:

• Kaliumjodid-Lösung (0,05g in 100ml Wasser)
• Natriumsulfit-Lösung (0,1g in 150ml Wasser)
• Schwefelsäure (1mol*l^-1; Xi)
• frisch zubereitete Stärkelösung (2%)
• Wasser (20°C)

Sicherheitsmaßnahmen:

Für diesen Versuch gilt es eine Schutzbrille zu tragen und darauf zu achten nicht in Kontakt mit den Stoffen zu kommen. Lange Haare sind zurück zu binden und wer einen Schal trägt sollte diesen ausziehen.

Kaliumiodat-Lösung

Reizend

Brandfördernd

Natriumsulfid-Lösung

Keine Gefahrenstoffkennzeichen

Schwefelsäure:

Ätzend

Stärkelösung:

Keine Gefahrenstoffkennzeichen

Stoffbeschreibung:

Natriumsulfit-Lösung:

• weißes bis schwach gelbliches, geruchloses, kristallines Pulver
  in Wasser leicht löslich
  die Lösung reagiert alkalisch und wirkt reduzierend 

Schwefelsäure:

• farblose und ölige Flüssigkeit
• einer der stärksten Säuren und wirkt stark ätzend

Stärkelösung:

• chemisch nicht einheitlich
• feines weißes Pulver, geruchlos und geschmacksfrei;
• Besteht aus 2 Sorten von Kohlenhydraten :
• teilweise löslich in 60 bis 80ºC heißem Wasser (Stärkekleber).
  Amylopektin (80%) und der Amylose (20%)

Kaliumiodat:

• Iodate sind ausgesprochene Oxidationsmittel
• ist Kalium-Salz der Iodsäure
• weiß und kristalline Feststoff ist brandfördernd
• Bei Ansäuerung, liegen sie im Gleichgewicht mit ihrer Säure vor

Versuchsaufbau:

Zuerst wird 0,1g Natriumsulfid in 150 ml Wasser hinzugegeben, welches in ein Messzylinder gefüllt wurde. Als nächstes werden 0,05g Kaliumjodid in 100ml Wasser gegeben. Daraufhin werden 10ml Schwefelsäure, 40ml Sulfid und 5ml Stärkelösung abgemessen und hinzugefügt, somit entsteht ein Gemisch. Nun wird versucht 50ml der Iodat-Lösung auf 20°C abzukühlen → was mit einem Wasserbad und Eiswürfeln erfolgt, jedoch hat in diesem Fall die Zimmertemperatur das Iodat bereits auf 20°C abkühlt und somit mussten wir dies nicht tun. Somit erfolgt nun der eigentliche Versuch. Die Iodat-Lösung wird zu dem Gemisch hinzugefügt (welches sich in einem durchsichtigen Becherglas befindet , um die darauffolgende Färbung genauestens sehen zu können) und die Stoppuhr gestartet. Dabei messen wir die genaue Reaktionstemperatur. Die Uhr wurde dann gestoppt sobald sich das Gemisch blau gefärbt hatte. Den selben Vorgang wird zwei weitere male wiederholt , einmal für 10°C und einmal für 30°C. ( Dies hatten wir jedoch im Unterricht so geregelt, dass jede Gruppe eine andere Temperatur vornimmt, damit die Zeit ausreicht um den Versuch genau fertigstellen zu können. → Somit hatten wir den Versuch bei 20°C

durchgeführt.)

Versuchsbeobachtung:

Wie oben beschrieben werten die Stoffe gemischt dabei bleibt die Mischung, bei der Vermischung von Natriumsulfid, Schwefelsäure, Wasser und der Stärkelösung immer klar, durchsichtig und farblos. Erste bei der Zugabe des letzten Stoffes, der Iodat-Lösung tritt eine sichtbare Veränderung auf. Im ersten Moment scheint sich nichts zu ändern doch schon nach 3 Sekunden wird die Mischung schlagartig Lila und beginnt dann wieder zu verblassen.

Versuchsdeutung:

• Liegt in der Lösung ein Jodat Überschuss vor entsteht in saurer Lösung Jod.
• Jodid reagiert mit Jodat zu Jod unter der Vorraussetztung einer Saueren Lösung
• Solang aber Sulfit noch in der Lösung vorhanden ist kann man Jod nicht nachweisen.

• Die Inkubationszeit entspricht der Zeit, in der alles Sulfit verbraucht ist!
• Das gebildete Jodid reagiert mit dem Jodat zu Jod.
• Das Jod können wir nun durch die Stärke Lösung nachweisen in dem sich die Lösung Blau Färbt!

Resultat:

Durch die Färbung der Lösung konnten wir nachweisen das Jod bei der Reaktion entsteht und wie lange die Inkubationszeit beträgt!

Ebenso haben wir durch die Reaktion herausgefunden das die Inkubationszeit in diesem Versuch von der Konzentration der Säuren abhängt.

Umso weniger Konzentration desto größer die Inkubationszeit da weniger Teilchen mit einandere reagieren können!

Entsorgung:

Schwefelsäure kann als Einzelchemikalie entsorgt werden.

→ schwach wassergefährdend.

→ Verdünnt und neutralisiert man die Säure können laborübliche Mengen ins Abwasser

    gegeben werden.

→ am Besten verdünnt man Schwefelsäure, indem man es auf Eis gießt.

Natriumsulfit-Lösung:

→ nicht über die Kanalisation oder Mülltonne entsorgen.

→ gemäß nach behördlichen Vorschriften

→ Empfohlenes Reinigungsmittel ist Wasser auch mit Zusatz von Reinignugsmitteln

Kaliumiodat:

→ Das Kaliumiodat sollte aufgehoben werden oder mit viel Wasser ebenfalls in den Abfluss gegeben

    werden.

→ Das Produkt und sein Behälter sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen.