Katalysator Kupfersulfat?
"Durchführung:
In zwei Reagenzgläser jeweils 20 ml 0,05-molare Eisen(III)chlorid-Lösung füllen. Zur Lösung in einem Glas einige Tropfen verdünnter Kupfersulfat-Lösung geben. Nun jeweils 20 ml 0,1-molare Thiosulfat-Lösung zugeben. Es tritt in beiden Gläsern zunächst eine rotviolette Färbung auf, die bei der kupferhaltigen Lösung sofort wieder verschwindet. Bei der kupferfreien Lösung erfolgt die Entfärbung erst nach ½ - 1 Minute"
Ich soll nun den genauen Effekt von Kupfersulfat als Katalysator erklären.
Kupfer wirkt hier als Katalysator und beschleunigt die Reaktion ... wie genau kann ich den Effekt weiter erklären?
Danke
1 Antwort
Ich soll nun den genauen Effekt von Kupfersulfat als Katalysator erklären.
Vermutlich hast Du die Aufgabe nicht richtig verstanden, denn die Wirkungsweise eines Katalysators ist häufig sehr komplex und ist auch oft nicht hinreichend untersucht oder verstanden. Meist ist es auch unerheblich, es reicht der rein empirische Ansatz, dass durch den Zusatz eines K. die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird. Erklärt wird der katalytische Effekt meist mit einer Reduzierung der Aktivierungsenergie, die bei vielen Reaktionen eine entscheidende Hürde darstellt.
Zur Reaktion selbst:
Eisen(III)-salze bilden in wässriger Lösung mit Thiosulfat rot-violett gefärbte Komplexe:
[Fe(H2O)6]3+ + S2O32– <--> [Fe(H2O)4(S2O3)]+ + 2 H2O
Der Thiosulfato-Eisen-Komplex ist nicht stabil und zerfällt gemäß:
2 [Fe(H2O)4(S2O3)]+ + 4 H2O <-->2 [Fe(H2O)6]2+ + S4O62–
wobei Eisen(III) zu Eisen(II) reduziert und die Lösung entfärbt wird. Cu2+-Ionen katalysieren diesen Zerfall, die Reaktion läuft also mit größerer Geschwindigkeit ab als in Abwesenheit von Cu²⁺. Welche Übergangszustände bei den Komplexen mit dem Kupfer dabei eine Rolle spielen, werden bestenfalls wenige Spezialisten sagen können.
Stimmt zwar - aber kann deshalb ein Schüler den Mechanismus der in der Aufgabe genannten Katalyse erklären?
Das soll er ja laut Aufgabe selbst machen
Halte ich für ein Gerücht :) mittlerweile kann man gut die Zwischenstufen untersuchen. Damals war das durchaus ein Problem. Inbesondere in der Enzymforschung ist das heutzutage sehr wichtig geworden und man verwendet Vanadium um ein Enzym, dass ATP benutzt, zu inhibieren und Zwischenzustände zu analyisieren.
Ansonsten sind die meisten der von Dir genannten farblichen Änderungen oft Charge-Transfer-Übergänge oder SETs ;)