RGT-Regel

Versuch: AC 017
Zeitaufwand: 30min
       
Geräte: Chemikalien:
3 Bechergläser (mit Wasser) 20°C/40°C/60°C

3 Reagenzgläser

Eisen(III)-Chlorid-Lösung (0,05 molar) ca. 3 x 5ml

Natriumthiosulfat (0,1 molar) ca. 3 x 5ml

   
Sicherheitshinweise:
Eisen(III)-chlorid (FECl3) Xn R:22-38-41 S:1/2-26-37/39
Natriumthiosulfat (Na2S2O3) R:36/37/38 S:26/36
   
 Durchführung:
In jedem Reagenzglas werden zunächst 5ml Natriumthiosulfat vorgelegt. Danach stellt man die Reagenzgläser in die unterschiedlich temperierten Bechergläser. Anschließend gibt man zu jedem Reagenzglas 5ml der Eisen-(III)-chlorid-Lösung hinzu.
   
Entsorgung
Schwermetallabfall
   
 Beobachtung:

Man stellt fest, das eine Entfärbung des Gemisches stattfindet. Zunächst entfärbt sich das Gemisch, dass bei 60°C reagiert, danach entsprechend das bei 40°C und zum Schluss das 20°C warme Gemisch.

Video: Reaktion bei 2°C

Video: Reaktion bei 5°C

Video: Reaktion bei 60°C, 40°C und 20°C

   
 Erläuterung:

Bei diesem Versuch geht es nicht um die ablaufende Reaktion, sondern um die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur.

Das Eisen-(III)-salz bildet zusammmen mit wässriger Thiosulfatlösung einen rot-violetten Farbkomplex.

[Fe(H2O)6]3+ + S2O32- → [Fe(H2O)4(S2O3)]+ +2 H2O

Da der gebildete Farbkomplex nicht beständig ist, zerfällt er nach nach einigen Sekunden:

2 [Fe(H2O)4(S2O3)]+ +4 H2O → 2 [Fe(H2O)6]2+ + S4O62-

Bei dieser Reaktion wird Eisen(III) zu Eisen(II) reduziert, wobei der rot-violette Farbkomplex zerfällt und die Lösung entfärbt wird.

Diese Reaktion lässt sich zur Demonstration der Temperatur Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit ausnutzen. Diese Abhängigkeit wird von der Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel (RGT-Regel) beschrieben. Demnach verdoppelt bis vervierfacht sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturzunahme von 10K (=10°C).

Desweiteren kann die Reaktion zu Zugabe von Schwermetall-Kationen katalysiert werden. So kann man beispielsweise Kupfersulfatlösung hinzufügen.

   
 weiterführende Informationen:
Versuchsskript