Versuchsprotokoll: Sublimation von Iod
1. Materialien & Chemikalien
- Iod-Kristalle (\(I_2\))
- Becherglas (hochform)
- Uhrglas
- Bunsenbrenner (mit Dreifuß und Drahtnetz)
- Eiswasser / Eiswürfel
2. Sicherheit & Entsorgung ⚠️
Schutzbrille und Laborkittel tragen. Dämpfe nicht einatmen (gut lüften!). Berührung mit der Haut vermeiden.
Entsorgung: Reste nicht in den Ausguss oder Müll werfen. Die Iod-Reste wurden im Behälter für anorganische/halogenhaltige Abfälle durch die Lehrkraft entsorgt.
3. Durchführung
Einige wenige Iod-Kristalle wurden in das Becherglas gegeben. Auf die Öffnung des Becherglases wurde ein Uhrglas gelegt, welches mit Eiswasser gefüllt war (zur Kühlung). Anschließend wurde der Boden des Becherglases vorsichtig mit kleiner Flamme erwärmt.
4. Beobachtung
- Bereits bei geringer Wärmezufuhr stieg ein intensiv violetter Dampf im Becherglas auf.
- Es war keine flüssige Phase am Boden des Becherglases zu erkennen.
- An der kalten Unterseite des Uhrglases bildeten sich nadelförmige, metallisch glänzende, grau-schwarze Kristalle.
5. Auswertung & Deutung
Die Beobachtungen zeigen zwei physikalische Vorgänge:
1. Sublimation: Durch die Wärmezufuhr geht das feste Iod direkt in den gasförmigen Zustand über (\(fest \rightarrow gasförmig\)).
Erklärung: Die Teilchen im Iod-Gitter werden nur durch schwache Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten. Die zugeführte thermische Energie reicht aus, um diese Kräfte zu überwinden, bevor der Schmelzdruck erreicht wird.
2. Resublimation: Am gekühlten Uhrglas wird dem Iod-Dampf schlagartig Energie entzogen. Der Dampf geht direkt wieder in den festen Zustand über (\(gasförmig \rightarrow fest\)). Dabei bilden sich erneut Iod-Kristalle (Resublimat).
6. Fazit
Iod ist eines der wenigen Elemente, die bei Normaldruck beim Erhitzen sublimieren, also die flüssige Phase überspringen. Durch Abkühlung lässt sich der reine Stoff durch Resublimation zurückgewinnen.