Sublimation von Iod

Schmelzen und Erstarren, Verdampfen und Kondensieren : diese Vorgänge hat jeder schon oft gesehen. Sublimation und Resublimation kennt man nicht aus dem Alltag. Der Versuch zeigt die beiden Phasenübergänge.

Zeitbedarf

Variante 1 : 10 Minuten
Variante 2 : 30 - 60 Minuten

Gefahrenklassen nach GHS

 

Iod : akut wassergefährdend, Kategorie 1, Akute Toxizität, Kategorie 4

Iod kann sehr leicht über die Haut aufgenommen werden. Es sind Schutzhandschuhe zu benutzen.

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Über die Eigenheiten der Sublimation von Iod

Durchführung Variante 1

In einer Porzellanschale werden mit sehr kleiner Bunsenbrennerflamme (am besten benutzt man nur die Sparflamme) einige Kristalle Iod vorsichtig erwärmt. Nach 1 – 2 Minuten steigen violette Ioddämpfe auf, die sich an den kühleren Stellen der Schale auch gleich wieder als Iodkristalle niederschlagen. Erwärmt man zu stark, schmilzt das Iod.

Iod hat einen MAK–Wert von 1 mg/m3. Variante 1 sollte im Abzug durchgeführt werden.

 

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Durchführung Variante 2

Ein Erlenmeyerkolben
voller Ioddampf.

In einen 250–ml–Erlenmeyerkolben werden Iodkristalle gegeben. Der Erlenmeyerkolben wird mit einem Uhrglas bedeckt. Auf das Uhrglas kommt ein Eiswürfel, am besten aus dem Tiefkühlfach ( –18° C ).

Der Erlenmeyerkolben wird mit sehr kleiner Bunsenbrennerflamme langsam erwärmt. Iod beginnt zu sublimieren, und der entstehende Ioddampf füllt bald den gesamten Kolben aus. Ein wenig Iod resublimiert an den Wänden des Kolbens, das meiste aber langsam am Uhrglas. Dort bilden sich schöne nadel– oder blattförmige Kristalle, die nach einer halben Stunde fast einen Zentimeter lang werden können.

 

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Über die Eigenheiten der Sublimation von Iod

Eigentlich dürfte Iod bei Normaldruck gar nicht sublimieren. Der Tripelpunkt liegt bei einem Druck von etwa 12.600 Pa ( = 0,126 bar ) und einer Temperatur von 114 °C. Ein Blick ins Phasendiagramm zeigt, dass ein Stoff nur unterhalb dieser Druck– und Temperaturwerte sublimieren kann.

Warum sublimiert Iod trotzdem bei den beiden Versuchen ? Jeder Stoff hat (oberhalb des absoluten Nullpunktes) einen Dampfdruck. So beträgt zum Beispiel der Dampfdruck von Iod bei 100 °C etwa 6000 Pa ( = 0,06 bar ). Dies reicht für eine wahrnehmbare Sublimation aus – vor allem bei dem intensiv gefärbten Ioddampf.

Am Geschick des Experimentators liegt es, die Tripelpunkttemperatur von 114 °C nicht zu überschreiten (denn sonst schmilzt das Iod), aber auch möglichst wenig zu unterschreiten (denn sonst sublimiert allzu wenig). Wer will, kann es mit einem Wasserbad (oder gar einem thermostatisiertem Ölbad) versuchen – mir ist das zu aufwendig.

 

 

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