Die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion

[aliquis]

War es in Deinem Hobbylabor vll. deutlicher wärmer? Damals war es ja gerade Hochsommer in Süddeutschland...
Hier hatte es heute um die 20 Grad im Innenraum - also quasi Standardbedingungen.
Vll. braucht es auch einfach etwas länger. Ich hatte diesmal nämlich nur geschüttelt statt gerührt.
Ein kleiner Bodensatz blieb aber beharrlich, der sich erst glatt löste, als ich auf das bei Wiki genannte Verhältnis anpasste.

[aliquis]

Kann es sein das hier das Bromid in der Anleitung vergessen wurde: Chem-Page.de ?

Ausprobiert habe ich es mit der hier im Thread beschriebenen Anleitung, was wegen meines Chlorid-verseuchten Ferroins leider nicht funktioniert hat.

Ein chloridfreies Reagenz vorausgesetzt: hilft es, die Mischung zu erwärmen, um den Farbwechsel zu beschleunigen?
www.youtube.com/watch?v=5gzaOXYUFoU&pp= ... a3Rpb24%3D

[lemmi]

Kann es sein das hier das Bromid in der Anleitung vergessen wurde: Chem-Page.de ?

Kann sein, muss aber nicht. Die Briggs-Rauschte Oszillatipn funktioniert auch ohne Iodid.

[aliquis]

Wo kommen dann die Bromidionen für die Gleichung her?

[Glaskocher]

Wir haben Bromat in der Startmischung, das zu geringem Anteil zu Bromid reduziert wird. Damit wird eine Lawine losgetreten, bei der Dibrom entsteht. Das reagiert zum Teil mit der Malonsäure, wobei Bromid übrig bleibt. (...)

Fazit: Das Vorlegen von Bromid ist nicht nötig und der Oszillation sogar schädlich. Man wartet mit der Zugabe des Ferroin auch wegen der erhöhten Konzerntration an Dibrom, bis diese erste Welle davon abgeebbt ist.

[aliquis]

O.k., soweit plausibel.
Dennoch ist es die einzige mir bekannte Anleitung, die auf Zugabe von Bromid verzichtet.

[aliquis]

EDIT by lemmi: die folgenden Posts wurden aus diesem thread hierher verschoben.

Ob es Verbrauch oder Verschwendung ist, zeigt sich erst hinterher.

Meine Intuition sagt mir, dass hier nur ein Stör-Ion gegen mindestens ein anderes ausgetauscht werden würde. Das Misslingen zeichnet sich daher irgendwie schon ab und macht einen Versuch im Grunde überflüssig - genauso wie beim feuchten Ammoniumacetat in der Lophin-Synthese.

Aber sei es drum: Das Experiment im Halbmikromassstab wird zeigen, ob ich mit meiner Einschätzung richtig liege - sowie die Verschwendung dabei noch in Grenzen halten.

Alles wie erwartet: die Mischung war - wie schon im ersten Versuch ohne vorherige Umsetzung des Ferroinchlorids - reaktiv tot. Nichts tat sich: keine Blaufärbung, keine Ringe - auch nicht nach einigen Minuten des Wartens oder bei gelindem Erwärmen.

An den anderen Reagenzien kann es nicht gelegen haben:
- Die Briggs-Rauscher-Reaktion mit Malonsäure hat funktioniert.
- Cerimetrie mit der Ferroinlösung als Indikator hat funktioniert.
- Bromid und Bromat tun in saurer Lösung, was sie tun sollten: sie komproportionieren zu elementarem Brom.
- Die verdünnte Schwefelsäure ist geprüft frei von Chlorid, Schwermetallen, reduzierenden oder oxidierenden Verunreinigungen (ich nutze sie problemlos sogar für analytische Zwecke).

An der Durchführung lag es auch nicht, ich bin wieder exakt dieser Anleitung gefolgt: viewtopic.php?f=18&t=5932&hilit=belousov (mit dem einzigen Unterschied, dass ich die Lösungen gleich auf die benötigen Mengen für ein Petrischalen-Experiment reduziert habe - ja, ich habe mittlerweile eine Waage, mit der man solch kleine Mengen genau abwiegen kann...).

Bei Zugabe von Silbernitratlösung zur Ferroinlösung bildete sich tatsächlich ein deutlicher Niederschlag (das hatte ich ja auch früher schon mal geprüft). Leider ließ sich dieser praktisch gar nicht filtrieren, weil er so fein war, dass er bei einfacher Filtration komplett durch den Papierfilter ging. Da ich mir weder meine Glasfritte nachhaltig mit dem Ferroin-Komplex verunreinigen wollte, noch mir eine Zentrifuge zur Verfügung steht, habe ich den durchgegangenen Niederschlag im Filtrat einfach absetzen lassen und die benötigte Indikatorlösung dem Überstand entnommen.

Mögliche Erklärungen für das Scheitern der BZ-Reaktion: Die Ferroinlösung enthielt mehr Chlorid als stöchiometrisch angenommen und mit der vorgesehenen Menge an Silbernitrat gefällt wurde oder - wenn nicht - es störten nicht umgesetzte Silberkationen die Reaktion.
Wie dem auch sei: der Versuch, die Reaktion durch vorherige Entfernung der Chlorid-Ionen aus dem Ferroin-Reagenz zu ermöglichen, ist auf ganzer Linie gescheitert.
Fazit: Eine Verschwendung - aufgrund des kleinen Ansatzes nicht so sehr von Chemikalien, aber auf jeden Fall von Zeit.
Oder kurz: eine Schnapsidee...

[mgritsch]

Bei Zugabe von Silbernitratlösung zur Ferroinlösung bildete sich tatsächlich ein deutlicher Niederschlag (das hatte ich ja auch früher schon mal geprüft). Leider ließ sich dieser praktisch gar nicht filtrieren, weil er so fein war, dass er bei einfacher Filtration komplett durch den Papierfilter ging. […] Die Ferroinlösung enthielt mehr Chlorid als stöchiometrisch angenommen und mit der vorgesehenen Menge an Silbernitrat gefällt wurde

Man muss nur die Zeichen deuten.
Ag Niederschlag ballt sich zusammen wenn das Gegenion in den Überschuss kommt, dann wird er auch ganz easy filtrierbar. Kennt man aus der Fajans-Titration wo das zusammen mit dem Farbumschlag eintritt. Mutmaßlich war es also noch zuwenig.

Fazit: Eine Verschwendung - aufgrund des kleinen Ansatzes nicht so sehr von Chemikalien, aber auf jeden Fall von Zeit.
Oder kurz: eine Schnapsidee...

Cognitive bias, wenn das rauskommt was man erwartet. Oder: wo ein Wille, da ein Weg, wo kein Wille da gibt es Gründe. Zeit im Labor ist nie verschwendet, auch wenn nicht das erhoffte rauskommt. Man hat eine gute Zeit und interessante Beobachtungen über die man nachdenken kann…

[aliquis]

Man muss nur die Zeichen deuten.
Ag Niederschlag ballt sich zusammen wenn das Gegenion in den Überschuss kommt, dann wird er auch ganz easy filtrierbar. Kennt man aus der Fajans-Titration wo das zusammen mit dem Farbumschlag eintritt. Mutmaßlich war es also noch zuwenig.

Wenn ich das richtig verstehe, war also tatsächlich mehr Chlorid drin als erwartet, oder?
Die stöchiometrisch passende Menge an Silbernitrat war lemmis Vorschlag, dem ich einfach mal gefolgt bin.
Womöglich hat nur ein Tropfen gefehlt - was hinsichtlich der korrespondierenden Menge an Chlorid dann kaum genug sein kann, um die gesamte BZ-Reaktion auszubremsen. Oder es wäre deutlich mehr Chlorid drin gewesen. Aber wie erkennt man dann den "Umschlagspunkt"?
Denn erschwerend kommt hier hinzu, dass man wirklich wenig in der tiefdunklen Lösung erkennen kann. Ob der Niederschlag flockt oder nicht, sieht man erst richtig, wenn man filtriert. Vorher sieht man nur, dass sich etwas Weißes am Reagenzglasboden sammelt. Und nach einigen Stunden des Absetzens, dass der Überstand anders aussieht (wieder wie frisches Blut - vorher wie Blut mit einem Tropfen Sahne bzw. einem Stäubchen Mehl drin oder so...).

Cognitive bias, wenn das rauskommt was man erwartet. Oder: wo ein Wille, da ein Weg, wo kein Wille da gibt es Gründe. Zeit im Labor ist nie verschwendet, auch wenn nicht das erhoffte rauskommt. Man hat eine gute Zeit und interessante Beobachtungen über die man nachdenken kann…

Naja, ich glaube kaum, dass bei dieser Art von Experimenten die Erwartungshaltung des Experimentators den Ausgang wesentlich beeinflussen kann. Es sei denn, er betrügt sich selbst mit absichtlich schludriger Arbeitsweise.
Hier war es jedoch eher nach dem Motto: wenn ich mir schon die Mühe mit sowas mache, dann auch richtig.

Ansonsten ziehe ich in der Tat Experimente mit "Belohnungseffekt" - also mit gelingendem Ausgang - vor.
Vergleichende Blindproben sind o.k. und wichtig. Aber darüber hinaus meide ich eher Experimente zwecks Beweis, dass etwas nicht funktioniert. Das motiviert mich einfach nicht zur Durchführung (auch wenn die Möglichkeiten dafür nahezu unbegrenzt sind... ).
Im vorliegenden Fall war das buchstäblich nur ein Fischen im Trüben. Von daher besteht meinerseits kein Bedarf nach Wiederholung.
Wenn ich irgendwann nochmals unbändiges Verlangen nach einer gelingenden BZ-Reaktion verspüren sollte und mir das den Preis auch wert ist, dann kaufe ich mir lieber etwas Phenanthrolin.

[SebastianV]

Vielleicht ist dein NaBr mit NaCl verunreinigt. Oder du hattest noch Bromreste im Mix, die das Ferroin kaputt oxidiert haben.

Um die Ursache herauszufinden, muss man wissenschaftlich vorgehen. Soll heißen einen funktionierenden Ansatz machen (BJ68 kann dir alles zuschicken vielleicht) und in Kontrollversuchen nur stets eine Variable ändern.

Bevor du umsonst Phenanthrolin kaufst , solltest du andere Ursachen ausschließen. Meiner Meinung nach.

Meine Vermutung:
1. Dein NaBr enthält NaCl

Lets Check this out!

[aliquis]

Erst als Mischung und der Gasraum darüber farblos waren, also kein elementares Brom mehr enthielten, habe ich Ferroin hinzugefügt.

Mein Bromid ist reinstes Kaliumbromid.
Das damit hergestellte Silbersalz ist vollkommen unlöslich in Ammoniakwasser, mit dem Filtrat lässt sich keine Tollensprobe durchführen. Dereinst längst ausprobiert.
Reicht Dir das als Nachweis?
Und überhaupt: wie sollte da Chlorid reinkommen?

Alle beteiligten Chemikalien tun sonst, was sie sollen, und sind noch in keinem anderen Fall durch Störungen aufgefallen.
Die Ferroinlösung ist wie erwartet unrettbar durch Chlorid verseucht und dadurch untauglich für die BZ-Reaktion.
Kein Bedarf an weiteren Tests/nothing left to check out...

Wenn Du der Sache unbedingt weiter auf den Grund gehen willst, kauf Dir die Chemikalien wie ich beim bekannten Händler aus Allenstein sowie Ferroinlösung beim Discounter für Laboratorien aus Holland und teste es gern selber aus.
Ich bin jedenfalls raus und beschäftige mich derweil mit anderen, zufriedenstellenderen Experimenten.

Dass ich mir überhaupt irgendwann noch mal Phenanthrolin zulege, halte ich vom heutigen Stand her auch für eher unwahrscheinlich - es sei denn, jemand hier kennt eine Reihe weiterer interessanter Experimente damit.

Was hat denn BJ68 mit der ganzen Sache zu tun?

[aliquis]

Ich hab den Artikel von BJ68 gefunden: viewtopic.php?f=62&t=6005&p=90071&hilit ... lin#p90071

Ich zitiere den Beitrag von mgritsch:

In Bezug auf die Schwefelsäure-Konzentration ist der Ansatz wohl lt Paper recht empfindlich, viel unter 1 M würde ich nicht gehen.

Könnte da vll. ein Problem liegen?
Aber wieso funktioniert es lt. seinem eigenen Artikel dann sogar mit 5 % iger Schwefelsäure?

Andere Idee: Stört zuviel Kalium?
Ich habe vom Bromid und Bromat halt nur das jeweilige Kaliumsalz da (und werde mir andere nur zum Zweck von Tests auch nicht zulegen).

[SebastianV]

Die Ferroinlösung ist wie erwartet unrettbar durch Chlorid verseucht und dadurch untauglich für die BZ-Reaktion.

Chlorid kann man mit Silbersalzen entfernen. Es ist zu retten.

Kein Bedarf an weiteren Tests/nothing left to check out...

Das wäre traurig. Das Rätsel kann man lösen. Es gibt noch eine Menge zu testen.

Wenn Du der Sache unbedingt weiter auf den Grund gehen willst, kauf Dir die Chemikalien wie ich beim bekannten Händler aus Allenstein sowie Ferroinlösung beim Discounter für Laboratorien aus Holland und teste es gern selber aus.

Mir fehlt nur eine Chemikalie. Vielleicht kaufe ich die bald und löse das Rätsel. Das kann ich sicher.

Was hat denn BJ68 mit der ganzen Sache zu tun?

Oh ich meinte mgritsch.

Könnte da vll. ein Problem liegen?
Aber wieso funktioniert es lt. seinem eigenen Artikel dann sogar mit 5 % iger Schwefelsäure?

Ich dachte es liegt am Ferroin. Da warst du dir so sicher. Es sei unrettbar verseucht. Da warst du dir sicher.

Andere Idee: Stört zuviel Kalium?

Nächste Idee : stört zu viel Wasser?

Warum meinst du, dass alles stört? Silber, Nitrat, H2SO4, Kalium. Dafür gibt es keine Theorie. Chlorid stört und das weiß die Wissenschaft.

Du spekulierst schon wieder wild. Nur das Experiment kann das Rätsel lösen. Nicht Wörter.

[Glaskocher]

Irgendwie habe ich den Eindruck, daß dieser Thread zur "Eisbahn" verkommen ist. Man dreht verbale Pirouetten und kommt nicht vom Fleck. Vor lauter "willnicht, kannnicht, zuteuer, habichnicht, gehtbeimirnicht, ..." bleibt das ursprüngliche Thema auf der Strecke.


Nur ein gut geplanter und ordentlich DURCHGEFÜHRTER Versuch macht kluch. Dazu gehört die entsprechend sorgfältige Dokumentation.

[mgritsch]

Aber wieso funktioniert es lt. seinem eigenen Artikel dann sogar mit 5 % iger Schwefelsäure?

Wenn du aufmerksam liest arbeiten die beiden Ansätze mit ganz anderem Substrat, Pyrogallol vs. Malonsäure. Äpfel und Birnen.