Orban-Oszillator: Unterschied zwischen den Versionen

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Der '''Orban-Oszillator''' beruht auf einer Reaktion von [[Kaliumthiocyanat]] mit einer [[Base (Chemie)|alkalischen]] [[Wasserstoffperoxid]]lösung, die von [[Kupfer(II)-sulfat]] katalysiert wird. Die bei dieser Reaktion entstehenden Zwischenprodukte führen zu Rückkopplungen, die für die [[oszillierende Reaktion]] Voraussetzungen sind. Es findet ein rhythmischer Farbwechsel zwischen farblos und gelbbraun statt. Diese [[chemische Uhr]] wurde 1986 von [[Miklós Orbán]], Eötvös Universität, [[Budapest]] (et al.) beschrieben.<ref>Elizabeth C. Edblom, Miklós Orbán, Irving R. Epstein: ''A New Iodate Oscillator: The Landolt Reaction with Ferrocyanide in a CSTR''. In: [[J. Am. Chem. Soc.]] '''1986''', ''108'' (11), S. 2826–2830. {{DOI|10.1021/ja00271a007}}.</ref>
Der '''Orban-Oszillator''' beruht auf einer Reaktion von [[Kaliumthiocyanat]] mit einer [[Base (Chemie)|alkalischen]] [[Wasserstoffperoxid]]lösung, die von [[Kupfer(II)-sulfat]] katalysiert wird. Die bei dieser Reaktion entstehenden Zwischenprodukte führen zu Rückkopplungen, die für die [[oszillierende Reaktion]] Voraussetzungen sind. Es findet ein rhythmischer Farbwechsel zwischen farblos und gelbbraun statt. Diese [[chemische Uhr]] wurde 1986 von [[Miklós Orbán]], Eötvös Universität, [[Budapest]] (et al.) beschrieben.<ref>Elizabeth C. Edblom, Miklós Orbán, Irving R. Epstein: ''A New Iodate Oscillator: The Landolt Reaction with Ferrocyanide in a CSTR''. In: [[J. Am. Chem. Soc.]] '''1986''', ''108'' (11), S. 2826–2830. {{DOI|10.1021/ja00271a007}}</ref>


== Reaktionsgleichungen ==
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== Oszillierende Chemilumineszenz mit dem Orban-Oszillator ==
== Oszillierende Chemilumineszenz mit dem Orban-Oszillator ==


Kombiniert man den Orban-Oszillator mit [[Luminol]], so findet unter bestimmten Versuchsbedingungen eine oszillierende [[Chemilumineszenz]] statt. Hierbei wird Luminol mit Wasserstoffperoxid über einen Kupfer(II)–Komplex als Katalysator oxidiert, wobei ein rhythmisches blaues Leuchten auftritt. Der genaue Reaktionsmechanismus ist noch unbekannt.
Kombiniert man den Orban-Oszillator mit [[Luminol]], so findet unter bestimmten Versuchsbedingungen eine oszillierende [[Chemilumineszenz]] statt. Hierbei wird Luminol mit Wasserstoffperoxid über einen Kupfer(II)-Komplex als Katalysator oxidiert, wobei ein rhythmisches blaues Leuchten auftritt. Der genaue Reaktionsmechanismus ist noch unbekannt.
Fügt man zusätzlich einen [[Fluorophor]] hinzu, so ändert sich die Farbe des emittierten Lichtes. [[Rhodamine|Rhodamin B]] führt zu einem rot-violetten Leuchten. [[Thiazolgelb]] liefert ein gelbliches bis grünes Leuchten.
Fügt man zusätzlich einen [[Fluorophor]] hinzu, so ändert sich die Farbe des emittierten Lichtes. [[Rhodamine|Rhodamin B]] führt zu einem rot-violetten Leuchten. [[Thiazolgelb]] liefert ein gelbliches bis grünes Leuchten.


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== Weblinks ==
== Weblinks ==


* [http://www.chids.de/dachs/expvortr/593Chemilumineszenz_Flender_Scan.pdf Uni Marburg: Versuche zur Chemilumineszenz] (PDF-Datei; 5,29&nbsp;MB)
* [https://www.chids.de/dachs/expvortr/593Chemilumineszenz_Flender_Scan.pdf Uni Marburg: Versuche zur Chemilumineszenz] (PDF-Datei; 5,29&nbsp;MB)
* [http://www.chem-page.de/experimente/134-oszillierende-chemolumineszenz-mit-luminol.html Oszillierende Chemolumineszenz mit Luminol]
* [https://www.chem-page.de/experimente/oszillierende-chemolumineszenz-mit-luminol.html Oszillierende Chemolumineszenz mit Luminol]


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==

Aktuelle Version vom 25. April 2021, 16:29 Uhr

Der Orban-Oszillator beruht auf einer Reaktion von Kaliumthiocyanat mit einer alkalischen Wasserstoffperoxidlösung, die von Kupfer(II)-sulfat katalysiert wird. Die bei dieser Reaktion entstehenden Zwischenprodukte führen zu Rückkopplungen, die für die oszillierende Reaktion Voraussetzungen sind. Es findet ein rhythmischer Farbwechsel zwischen farblos und gelbbraun statt. Diese chemische Uhr wurde 1986 von Miklós Orbán, Eötvös Universität, Budapest (et al.) beschrieben.[1]

Reaktionsgleichungen

Für die Reaktion von Kaliumthiocyanat mit Wasserstoffperoxid ergibt sich folgende Gesamtgleichung:

$ \mathrm {4\;H_{2}O_{2}+SCN^{-}\longrightarrow NH_{4}^{+}+HSO_{4}^{-}+HCO_{3}^{-}+H_{2}O} $

Wasserstoffperoxid reagiert in einer Disproportionierungsreaktion mit den Kupferionen aus dem Kupfer(II)-sulfat zu elementarem Sauerstoff und Wasser.

$ \mathrm {4\;H_{2}O_{2}+5\ Cu^{2+}+15\ OH^{-}\longrightarrow 5\ [Cu(OH)_{3}]^{-}+2\ O_{2}+4\ H_{2}O} $

Der gesamte Reaktionsmechanismus ist sehr komplex und setzt sich aus ca. 30 Teilreaktionen zusammen.

Oszillierende Chemilumineszenz mit dem Orban-Oszillator

Kombiniert man den Orban-Oszillator mit Luminol, so findet unter bestimmten Versuchsbedingungen eine oszillierende Chemilumineszenz statt. Hierbei wird Luminol mit Wasserstoffperoxid über einen Kupfer(II)-Komplex als Katalysator oxidiert, wobei ein rhythmisches blaues Leuchten auftritt. Der genaue Reaktionsmechanismus ist noch unbekannt. Fügt man zusätzlich einen Fluorophor hinzu, so ändert sich die Farbe des emittierten Lichtes. Rhodamin B führt zu einem rot-violetten Leuchten. Thiazolgelb liefert ein gelbliches bis grünes Leuchten.

Literatur

  • H. Brandl, S. Albrecht, M. Haufe: Neue Experimente zu Chemolumineszenz, Chemie in unserer Zeit, 27. Jahrg. 1993, Nr. 6, S. 303–305

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Elizabeth C. Edblom, Miklós Orbán, Irving R. Epstein: A New Iodate Oscillator: The Landolt Reaction with Ferrocyanide in a CSTR. In: J. Am. Chem. Soc. 1986, 108 (11), S. 2826–2830. doi:10.1021/ja00271a007