Das chemische Gleichgewicht


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Das chemische Gleichgewicht und die Reaktionsgeschwindigkeit:

- Untersuchung des Estergleichgewichtes am Beispiel von Essigsäureethylester
   bzw. Ameisensäuremethylester
- Vergleich von Reaktionen unterschiedlicher Geschwindigkeit
- Reaktion von Natriumazid als Beispiel einer sehr schnellen Reaktion und deren Anwendung im Airbag
- Einführung und Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit:
   a) Magnesium oder Zink mit Salzsäure
   b) Calciumcarbonat mit Salzsäure
       Messung der Massenabnahme von Calciumcarbonat oder
       der  Volumenzunahme von Kohlenstoffdioxid
   c) Zerfall von Wasserstoffperoxid
- Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration
  (z.B. bei der Reaktion von Magnesium mit Salzsäure unterschiedlicher Konzentrationen)
- Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit bei der Hydrolyse von tert. Butylchlorid 
- Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur
  (Reaktion von Natriumthiosulfatlösung mit Salzsäure)
- Reaktionsgeschwindigkeit und Katalysatoren
- enzymatische Reaktion von Harnstoff mit Urease
- oszillierende Reaktionen
- Deutung der Reaktionsgeschwindigkeit über ein Teilchenmodell (Stoßtheorie)
- Beispiel einer Klausuraufgabe zur Reaktionsgeschwindigkeit
- Untersuchung verschiedener Gleichgewichte:
   Stickstoffdioxid/Distickstofftetroxid-Gleichgewicht (Simulation)
   Chromat/Dichromat-Gleichgewicht
   Eisenthiocynat-Gleichgewicht
   Einführung des Massenwirkungsgesetzes, Einfluss von Druck und Temperatur,
   Prinzip vom kleinsten Zwang
   (Klausuraufgabe)
- Computersimulationen oder andere Simulationen zum Gleichgewicht
   (Würfel-, Kugel- bzw. Perlenspiele, Stechheberversuch, siehe Literatur 7.)

Literatur:

  1. Jansen/Ralle/Peper:  Reaktionskinetik und chemisches Gleichgewicht,  Aulis Kolleg Chemie 1984
  2. Winkler:  Die Reaktionsgeschwindigkeit,   Praxis Schriftenreihe Band 9, Aulis Verlag
  3. Winkler:   Das Massenwirkungsgesetz,   Praxis Schriftenreihe Band 20, Aulis Verlag
  4. Wambach (Hrsg.):  Kinetik-Gleichgewicht,  Materialienhandbuch Band 3, Aulis Verlag 1993
  5. Kinetik,   Praxis Schriftenreihe Chemie 2/1995, Aulis Verlag
  6. Rund ums Auto (>Airbag),   Praxis der Naturwissenschaften Chemie 8/2000, Aulis Verlag
  7. Gleichgewichte,  Praxis der Naturwissenschaften - Chemie in der Schule 2/61 (März 2012), Aulis Verlag

 

Anwendungen:

1. Ein technischer Prozess
   (vergleiche S I)

- Versuch zur Ammoniaksynthese
- Versuch zur Ammoniakoxidation
- Technik und Geschichte: Haber-Bosch- und Ostwald-Verfahren
- Boudouard-Gleichgewicht (Klausuraufgabe)

 

2. Stoffkreisläufe in Natur und Umwelt 

- Stickstoffkreislauf in der Natur:
  Ammonifikation, Nitrifikation, Stickstoffdünger
- Kohlenstoffdioxidkreislauf in der Natur
- Calciumcarbonat/Calciumhydrogencarbonat-Gleichgewicht und Bedeutung
  dieses Gleichgewichtes in der Natur und Technik (Kalkkreislauf)

Literatur:
Stoffkreisläufe, Praxis der Naturwissenschaften Chemie 7/2000, Aulis Verlag

 

3. ionische Gleichgewichte und analytische Verfahren