Kinetics in the box – kinetic experiments on the oxidation of brilliant blue FCF using a smartphone based setup (“boxometer”)

Abstract

AbstractDer Artikel beschreibt eigens entwickelte Schulversuche anhand derer die zentralen Begriffe der Reaktionskinetik in der Oberstufe behandelt werden können. Als Modellreaktion dient das oxidative Bleichen von Brillantblau FCF mit Natriumpercarbonat. Die Konzentrationsänderungen im Verlauf der Reaktion werden mithilfe eines auf Smartphones basierten Versuchsaufbaus verfolgt. Dieser Aufbau wurde von uns entwickelt und stellt eine aus physikalischer Sicht optimierte Variante bereits gängiger, auf dem RGB‐System basierender, Messverfahren („Smartphotometer“) dar. Da die eigentliche Messung bei unserem Versuchsaufbau in einem Karton stattfindet, nennen wir diesen „Boxometer“. Er erlaubt Messungen mit erstaunlicher Güte, die im gewählten Kontext in ihrer Aussagekraft den Messergebnissen eines Spektralphotometers ebenbürtig sind. Auf diese Weise konnten wir Versuche für die Schule entwickeln, die eine einfache Bestimmung der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten k erlauben. Ebenso kann die Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanten in kurzer Zeit experimentell dargestellt werden.