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Einführung in die Kinetik V (Kinetische Analyse und Experimente)

Iod-Uhr-Reaktion

Ein Beispiel für Iod-Uhr-Reaktionen ist die Reduktion von Iodat zu Iodid mittels Hydrogensulfit. Die saure Lösung enthält Iodat im Überschuss sowie gelöste Stärke. Die Bruttoreaktionsgleichung dieser Redoxreaktion lautet:

IO3+ 3HSO3 I+ 3H++ 3SO42

Das gebildete Iodid reagiert jedoch gemäß einer Komproportionierung

5I+ IO3+ 6H+ 3I2+ 3H2O

sehr schnell weiter mit dem im hohen Überschuss vorliegenden Iodat zu Iod, welches mit der Stärke einen blauen Farbstoff bildet. Die Blaufärbung der Lösung bleibt aber aus, da das gebildete Iod durch das noch vorhandene Hydrogensulfit wiederum sehr schnell gemäß

I2+ HSO3 H2O 2I+ 3H++ SO42

wieder zum Iodid reduziert wird.

Abb.1
Reaktionsschema zur Gesamtreaktion (ohne Stöchiometrie)

Die gesamte Reaktionsgeschwindigkeit wird deshalb durch die vergleichsweise langsame Reduktion des Iodats bestimmt (Gekoppelte Reaktionen). Die Blaufärbung entsteht deswegen erst, wenn das gesamte Hydrogensulfit verbraucht ist, d.h. wenn die obige Reaktion beendet ist.

Der folgende Film vermittelt einen Eindruck vom Verlauf der Reaktion, die erst nach etwa 15s beendet ist.

Abb.2
Iod-Uhr-Reaktion

Reduktion von Iodat durch Hydrogensulfit bei 32 °C

Diese Reaktion wird auch Landolt-Reaktion genannt. Sie ist ein Beispiel für eine sogenannte Zeitreaktion, die hier dadurch gekennzeichnet ist, dass sich ein Produkt zeitlich verzögert bildet.

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