So führen Sie die Demonstration der Chamäleonchemie zum Farbwechsel durch

Das chemische Chamäleon ist eine wunderbare Demonstration der Farbveränderungschemie, die zur Veranschaulichung von Redoxreaktionen verwendet werden kann. Der Farbwechsel verläuft von lila nach blau nach grün nach orange-gelb und schließlich nach klar.

Farbwechsel-Chamäleon-Materialien

Für diese Demonstration bereiten Sie zunächst zwei separate Lösungen vor:

Lösung A

• 2 mg Kaliumpermanganat
• 500 ml destilliertes Wasser

Löse eine kleine Menge Kaliumpermanganat in Wasser. Die Menge ist nicht kritisch, aber verwenden Sie nicht zu viel oder die Lösung wird zu tief gefärbt, um die Farbänderungen zu sehen. Verwenden Sie destilliertes Wasser anstelle von Leitungswasser, um Probleme durch Salze im Leitungswasser zu vermeiden, die den pH-Wert des Wassers beeinflussen und die Reaktion beeinträchtigen können. Die Lösung sollte eine tiefviolette Farbe haben.

Lösung B

• 6 g Zucker (Saccharose)
• 10 g Natriumhydroxid (NaOH)
• 750 ml destilliertes Wasser

Zucker und Natriumhydroxid im Wasser auflösen. Die Reaktion zwischen Natriumhydroxid und Wasser ist exotherm. Erwarten Sie daher, dass etwas Wärme entsteht. Dies wird eine klare Lösung sein.

Lassen Sie das Chamäleon die Farben ändern

Wenn Sie mit der Demonstration beginnen möchten, müssen Sie nur die beiden Lösungen miteinander mischen. Den dramatischsten Effekt erzielen Sie, wenn Sie die Mischung zusammenwirbeln, um die Reaktanten gründlich zu kombinieren.

Beim Mischen färbt sich das Purpur der Kaliumpermanganatlösung sofort blau. Es wechselt ziemlich schnell zu Grün, aber es dauert einige Minuten, bis der nächste Farbwechsel zu blassem Orange-Gelb wie Mangandioxid (MnO₂) fällt aus. Wenn Sie die Lösung lange genug einwirken lassen, sinkt das Mangandioxid auf den Boden des Kolbens und hinterlässt eine klare Flüssigkeit.

Chemische Chamäleon-Redoxreaktion

Die Farbveränderungen sind die Folge von Oxidation und Reduktion oder einer Redoxreaktion.

Das Kaliumpermanganat wird reduziert (gewinnt Elektronen), während der Zucker oxidiert wird (verliert Elektronen). Dies geschieht in zwei Schritten. Zunächst wird das permanente Ion (lila in Lösung) zum Manganat-Ion (grün in Lösung) reduziert:

• MnO₄^- + e^- → MnO₄^2-

Während die Reaktion abläuft, sind sowohl das purpurrote Permanganat als auch das grüne Manganat vorhanden, die miteinander vermischt werden, um eine Lösung zu erzeugen, die blau erscheint. Schließlich gibt es mehr grünes Manganat, was eine grüne Lösung ergibt.

Als nächstes wird das grüne Manganat-Ion weiter reduziert und bildet Mangandioxid: