V1 – Katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Platin 1

V1 – Katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Platin

Gefahrenstoffe

Wasserstoffperoxid (w=0,3) H: 271, 302, 332, 314, 318, 335 -

Materialien: 2 Uhrgläser, Overheadprojektor, Kupferdraht, Platindraht

Chemikalien: Wasserstoffperoxid (w=0,3)

Durchführung: Die beiden Drähte werden zu je einer Spirale geformt und auf ein Uhrglas

gelegt. Die beiden Drähte werden mit 2-3 Millilitern Wasserstoffperoxid-

Lösung bedeckt.

Die beiden Uhrgläser werden über den Overheadprojektor beobachtet. Zur

Unterscheidung sollten diese beschriftet werden.

Beobachtung: An dem Platindraht sind kleine Bläschen zu erkennen; am Kupferdraht

können keine Bläschen beobachtet werden.

In diesem Versuch wird Wasserstoffperoxid katalytisch an einem Platindraht gespalten. Als

Vergleich wird gezeigt, dass ein Kupferdraht für diese Reaktion keine katalytische Wirkung

besitzt.

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Abb. 1 – Projektion eines Kupferdrahtes (links) und eines Platindrahtes (rechts) Wasserstoff-

peroxid-Lösung

Deutung: An der Platinoberfläche wird die Zersetzung von Wasserstoffperoxid zu

Wasser und Sauerstoff katalysiert:

2 H2O2 (l) � 2 H2O (l) + O2 (g)

Bei den Bläschen handelt es sich um Sauerstoff.

Durch die Platinoberfläche wird die Aktivierungsenergie dieser Reaktion

soweit herabsetzt, dass sie bei Zimmertemperatur abläuft.

An der Kupferoberfläche wird die Reaktion nicht katalysiert. Dies zeigt,

dass Katalysatoren spezifisch wirken.

Es wird deutlich, dass der Katalysator bei der Reaktion nicht verbraucht

wird.

Entsorgung: Stark verdünnt und neutralisiert können kleine Mengen Wasserstoffper-

oxid dem Abwasser zugeführt werden.

Literatur: [1] K. Häußler, H. Rampf, R. Reichelt, Experimente für den Chemieunter-

richt – mit einer Einführung in die Labortechnik, Oldenbourg, 2. Auflage,

1995, S. 62f.

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Unterrichtsanschlüsse

Der Versuch kann in den Jahrgangsstufen 7/8 auch als Schülerversuch durchgeführt werden,

wenn genügend Platindraht zur Verfügung steht. Im Schülerversuch würde die Reaktion in

einem Reagenzglas durchgeführt werden. Da der Versuch sehr einfach ist und die Beobachtun-

gen unspektakulär, bleibt die Frage, ob sich in diesem Fall der Zeit- und Materialaufwand für

einen Schülerversuch rentieren.

Als heterogene Katalyse ist dieser Versuch sehr gut dazu geeignet den SuS zu verdeutlichen,

dass ein Katalysator bei einer chemischen Reaktion nicht verbraucht wird.

Die Wirkungsweise des Katalysators kann von den SuS nicht vollständig nachvollzogen wer-

den. Eine reduzierte Erklärung für die SuS könnte sein, dass an der Oberfläche des Platindrah-

tes bestimmte Bindungen „gelockert“ werden.