Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration¶
Material und Chemikalien¶
Materialliste
A Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Landolt-Reaktion Demoversuch¶
- Mindestens 200 mL Lösungen Landolt 1 und Landolt 2 (siehe unten)
- 3 Bechergläser 150 mL hohe Form
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Magnetrührer und Rührmagnet
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Landolt 1: in 2 Liter Becherglas anmachen:
- 1 g Salicylsäure in 10 ml Ethanol lösen
- 700 ml Wasser zugeben, homogenisieren
- 30 ml H2SO4 1 M zugeben
- 300 ml Wasser zugeben, homogenisieren
- 100 ml Stärkelösung (1% Stärke in Wasser, zum Lösen aufkochen, kalt filtrieren. Nicht jede Stärkesorte funktioniert gleich gut, Maisstärke geht gut).
- 1.3 g Natriumsulfit (Na2SO3 ·7 H2O) darin auflösen. (5 mmol)
-
Landolt 2:
- 4.3 g Kaliumiodat (KIO3) in 1 Liter Wasser auflösen. (20 mmol)
B Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Weitere Versuche¶
- Sauerstoffflasche
- Standzylinder mit Sand am Boden (alter, beschädigter) und Deckglas
- Eisenwolle
- Zigarette
C Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Genaue Messung der Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktion von Magnesium mit Säure¶
Ziele¶
- Effekt der Konzentration quantitativ messen
Apparatur¶
Dreiweghahn und U-Rohr sind optional und können weggelassen werden. Sie dienen dazu, das Volumen ganz genau zu messen.
Pro Klasse Apparatur Variante 1 aus
- Rundkolben mit passendem Stopfen und Glasrohr
- Kolbenprober, mit einem Schlauch dicht verbunden mit dem Rundkolben
- Optional Dreiweghahn
- Salzsäure 1 M (funktioniert von 0.125 M bis 2 M) mit Socorex 10 mL
- Zinkpulver mit Polylöffel
- Magnesiumpulver mit Polylöffel
Sicherheit¶
Sicherheitshinweise
Durchführung¶
Beschreibung
A Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Landolt-Reaktion Demoversuch¶
‼! Vorsicht: Die bei uns gebräuchliche Lösung Landolt 2 ist so angemacht, dass es bei Ansatz c) bei 1:4-Verdünnung gerade noch knapp zu einem Farbumschlag kommt (sei es mit dieser Anleitung, sei es mit einer anderen). Verdünnt man nur ein kleines Bisschen zu sehr, so schlägt die Farbe überhaupt nicht mehr um‼‼!
Ansätze:
| Anasatz | Lösung 1 | Lösung 2 | Wasser | ungefähre Reaktionszeit |
|---|---|---|---|---|
| a) | 50 ml Lösung 1 | + 50 ml Lösung 2 | ca 10s | |
| b) | 50 ml Lösung 1 | + 25 ml Lösung 3 | + 25 ml H₂O | ca 20s |
| c) | 50 ml Lösung 1 | + 12.5 ml Lösung 3 | + 37.5 ml H₂O | ca 40s |
Nach der ersten und zweiten Messung die dritte vorhersagen lassen. Oder eine Mischung berechnen lassen, die genau nach einer Minute umschlägt.
Die Temperaturabhängigkeit liesse sich auch mit dieser Reaktion zeigen.
B Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Weitere Versuche¶
- Verbennen der Eisenwolle in Luft und in reinem Sauerstoff (im Standzylinder) vergleichen
- Zigarette anzünden und normal rauchen oder reinen Sauerstoff hindurchblasen
C Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration: Genaue Messung der Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktion von Magnesium mit Säure¶
Durchführung:
- Vorsicht: Bereit stehen, um den Kolben aufzufangen, damit er bei einer heftigen Reaktion nicht zu Boden fliegt.
- Man gibt einen Polylöffel Zinkpulver oder einen Polylöffel Magneisum-Pulver in den Rundkolben (minimal erforderlich wären 0.27 g Zink oder 0.1 g Magnesium). Will man mit tiefen Konzentrationen arbeiten, muss man Magnesiumpulver verwenden, bei den höchsten gehen auch Zinkpulver oder Magnesiumspäne. Allerdings wäre dann die Reaktion auch abhängig vom sich ändernden Zerteilungsgrad des Zinks. Also mit einem guten Überschuss arbeiten.
- Man fügt 8.2 mL HCl (1M) hinzu. Dies entspricht 8.2 mmol HCl und ergibt 4.1 mmol H2, also bei Nordruck und 22°C: 24.2 mmol/mL· 4.10 mmol = 99.2 mL Gas
- Zeichne ein Diagramm Volumen (y-Achse) vs Zeit (x-Achse)
- Bestimme die Steigung zu verschiedenen Zeitpunkten
- Berechne zu denselben Zeitpunkten die verbleibende HCl-Konzentration
- Zeichne ein Diagramm HCL-Konzentration vs Reaktionsgeschwindigkeit