Etwa 50 ml konzentriertes (>12%) Wasserstoffperoxid werden zuerst mit Flüssigseife oder Geschirrspülmittel gemischt. Dann wird ein Katalysator, oft etwa 10 ml Kaliumiodidlösung oder Katalase aus Bäckerhefe, zugegeben, um das Wasserstoffperoxid sehr schnell zersetzen zu lassen. Wasserstoffperoxid zerfällt in Sauerstoff und Wasser. Da eine kleine Menge Wasserstoffperoxid ein großes Sauerstoffvolumen erzeugt, drückt der Sauerstoff schnell aus dem Behälter. Das Seifenwasser fängt den Sauerstoff ein, bildet Blasen und verwandelt sich in Schaum. Etwa 5-10 Tropfen Lebensmittelfarbe könnten auch vor dem Katalysator zugegeben werden, um die Wirkung zu dramatisieren. Wie schnell die Reaktion abläuft, hängt von der Konzentration des verwendeten Wasserstoffperoxids ab.
Chemische Erklärungbearbeiten
Dieses Experiment zeigt die katalysierte Zersetzung von Wasserstoffperoxid. Wasserstoffperoxid (H2O2) zersetzt sich in Wasser und Sauerstoffgas, das in Form von Schaum vorliegt, aber normalerweise ist die Reaktion zu langsam, um leicht wahrgenommen oder gemessen zu werden:
2 H 2 O 2 ⟶ 2 H 2 O + O 2 {\displaystyle {\ce {2H2O2 -> 2H2O + O2 ^}}}
Unter normalen Bedingungen findet diese Reaktion sehr langsam statt, daher wird ein Katalysator hinzugefügt, um die Reaktion zu beschleunigen, was zu einer schnellen Schaumbildung führt. Das Iodidion aus Kaliumiodid wirkt als Katalysator und beschleunigt die Reaktion, während es im Reaktionsprozess chemisch unverändert bleibt. Das Iodidion verändert den Mechanismus, durch den die Reaktion abläuft:
H 2 O 2 + ich − ⟶ H 2 O + ICH − H 2 O 2 + ICH − ⟶ H 2 O + O 2 + ich − 2 H 2 O 2 ⟶ 2 H 2 O + O 2 Δ r H ∘ = − 196 kJ/mol {\displaystyle {\begin{array}{llllll}{\ce {H2O2}}&+\ {\ce {I-}}&{\ce {->H2O} }&+\ {\ce {IO-}}\\{\ce {H2O2}}&+\ {\ce {IO-}}&{\ce {->H2O}}&+\ {\ce {O2 ^}}&+\ {\ ce {ICH-}} \\\ hline {\ce {2H2O2}}&&{\ cer {->2H2O}}&+\ {\cer {O2 ^}}&&\ Delta _{\mathrm {r} }H^{\circ }=-196{\text{ kJ/mol}}\Ende{array}}}
Die Reaktion ist exotherm; der entstehende Schaum ist heiß. Eine leuchtende Schiene kann verwendet werden, um zu zeigen, dass das erzeugte Gas Sauerstoff ist.Die in Volumen pro Zeiteinheit gemessene Schaumbildungsrate korreliert positiv mit der Peroxidkonzentration (v/V%), was bedeutet, dass die Schaumbildungsrate umso schneller ist, je mehr Reaktanten (Peroxidkonzentration) vorhanden sind.
