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Redox-Farbtests – KMnO₄ und KI, Oxidationsstufen des Vanadiums und Fe²⁺-Titration

ChemieReaktionen und RedoxAlter 15–16

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Bildschirm Tests: Geben Sie angesäuerte KMnO₄-Lösung (violett → farblos) oder angesäuerte K₂Cr₂O₇-Lösung (orange → grün) tropfenweise zu, um Reduktionsmittel nachzuweisen, und KI-Lösung (farblos → gelbbraun, mit Stärke blauschwarz), um Oxidationsmittel nachzuweisen, mit Vergleichsprobe, Modus für unbekannte Proben und Ergebnistabelle. Bildschirm Vanadium: Zink in Säure reduziert VO₂⁺ (gelb, +5) über VO²⁺ (blau, +4) und V³⁺ (grün, +3) bis zu V²⁺ (violett, +2), und Standardpotenziale zeigen, wie weit Zinn oder Eisen(II) reduzieren. Bildschirm Titration: Titrieren Sie Fe²⁺ mit KMnO₄ oder K₂Cr₂O₇, notieren Sie übereinstimmende Verbrauchswerte und berechnen Sie die Konzentration.

Lektion: Oxidations- und Reduktionsmittel, Oxidationszahlen und Teilgleichungen; Redox-Farbtests; Oxidationsstufen des Vanadiums; Redoxtitrationen

Was sie zeigt

Ein Oxidationsmittel nimmt Elektronen auf und wird reduziert; ein Reduktionsmittel gibt Elektronen ab und wird oxidiert. Farbwechsel machen das sichtbar. Angesäuertes Manganat(VII) ist violett, seine reduzierte Form Mn²⁺ fast farblos, also entfärbt ein Reduktionsmittel die Lösung; angesäuertes Dichromat(VI) wechselt von Orange zum grünen Cr³⁺. Farblose Iodid-Ionen werden zu braunem Iod oxidiert, das Stärke blauschwarz färbt, daher weist Iodid Oxidationsmittel nach. Vanadium zeigt vier Oxidationsstufen mit vier Farben, und Standardpotenziale sagen voraus, welches Reduktionsmittel welche Stufe erreicht.

So funktioniert es

Wählen Sie unter Tests ein Reagenz und einen Stoff, klicken Sie auf +1 Tropfen oder +5 Tropfen und vergleichen Sie das Glas mit der Vergleichsprobe. Lesen Sie Ergebnis, Teilgleichungen und Oxidationszahlen und klicken Sie auf Eintragen. Setzen Sie ein Häkchen bei Unbekannte, um die Namen zu verbergen, und klicken Sie am Ende auf Aufdecken. Ändern Sie unter Vanadium das Reduktionsmittel und beobachten Sie Farben und Diagramm. Geben Sie unter Titration Lösung aus der Bürette bis zum Endpunkt zu, klicken Sie auf Wert eintragen und wiederholen Sie, bis zwei Werte übereinstimmen.

Einstellbare Parameter

  • Bildschirm Nachweis von Oxidations- und Reduktionsmitteln, Vanadium, Fe²⁺-Titration
  • Reagenz angesäuertes KMnO₄ (weist Reduktionsmittel nach), angesäuertes K₂Cr₂O₇ (weist Reduktionsmittel nach), KI (weist Oxidationsmittel nach), KI + Stärke (weist Oxidationsmittel nach)
  • Untersuchter Stoff FeSO₄ – Eisen(II)-sulfat, KI – Kaliumiodid, Na₂SO₃ – Natriumsulfit, H₂O₂ – Wasserstoffperoxid (angesäuert), FeCl₃ – Eisen(III)-chlorid, Cl₂ – Chlorwasser, Br₂ – Bromwasser, angesäuertes K₂Cr₂O₇, CuSO₄ – Kupfer(II)-sulfat, NaCl – Natriumchlorid, destilliertes Wasser (Kontrolle)
  • Unbekannte Proben (Namen verborgen)
  • Reduktionsmittel für Vanadium(V) Zink (Zn), Zinn (Sn), Eisen(II) (Fe²⁺)
  • Geschwindigkeit der Vanadium-Simulation 1–10
  • Lösung in der Bürette KMnO₄ 0,0200 mol/dm³, K₂Cr₂O₇ 0,0167 mol/dm³
  • Fe²⁺-Probe unbekannte Konzentration, bekannt (0,0800 mol/dm³)

Fragen zum Erkunden

  1. Warum entfärbt Wasserstoffperoxid angesäuertes Permanganat, färbt Kaliumiodidlösung aber braun?
  2. Warum verschwindet die violette Farbe nach einer bestimmten Zahl von Tropfen nicht mehr?
  3. Warum reduziert Zinn Vanadium(V) nur bis zu Vanadium(III), Zink aber bis zu Vanadium(II)?

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