Experimente der Kategorie "Chemisches Gleichgewicht"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Ammoniak-Ammoniumhydroxid-Gleichgewicht Der alkalische Fleck Man füllt eine 20 ml Spritze mit Ammoniak aus dem Gasraum einer Flasche mit konz. Ammoniak-Lösung und verschleißt sie. Ein Filterpapier wird mit Phenolphthalein-Lösung beträufelt oder besprüht. Dann drückt man Ammoniak aus der geöffneten Spritze gegen den Indikator-Fleck. Das Filterpapier wird anschließend an der Luft geschwenkt. Lehrerversuch Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
Belousov-Zhabotinskii-Reaktion Oszillierende Iod-Uhr Nach Rezeptur werden drei Lösungen vorbereitet: (Lsg. A) Natriumiodat (alternativ: Kaliumiodat) in Schwefelsäure auflösen und mit dest. auf Zielvolumen auffüllen / (Lsg. B) Malonsäure, Mangansulfat und Iod-Zink-Stärke-Lösung in destilliertem Wasser auflösen / (Lsg. C) Wasserstoffperoxid-Lösung mit dest. Wasser auf Zielvolumen verdünnen. Zur Oszillationsreaktion werden gleiche Volumina der drei Lösungen zusammengemischt. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumiodat, Kaliumiodat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Malonsäure, Mangan(II)-sulfat-Monohydrat, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Zinkiodidstärke-Lösung
CfL: Druckabhängigkeit der Bildung und Zersetzung von Hirschhorn-Salz Druckabhängige Gleichgewichtsänderung von Hirschhorn Wie in Versuch "CfL: Temperaturabhängigkeit der Zersetzung und Bildung von Hirschhorn-Salz" beschrieben erzeugt man im unteren Teil des Kolbenprobers an den Wandungen einen Niederschlag von Hirschhorn-Salz. Dann taucht man den Kolbenprober entsprechend der Abbildung (s. Skript) mindestens bis zur 100-mL-Marke in auf 50°C temperiertes Wasser (±4°C, keinesfalls mehr!) und wartet ca. 1 Minute, bis sich das Glas und auch der Gasraum entsprechend erwärmt haben. Nun erzeugt man durch Anheben den Stempels so lange einen leichten Unterdruck, bis sich das Gasvolumen auf etwa 80 ml vergrößert hat. Ohne den Kolbenprober aus dem Wasser zu nehmen, übt man nun einen Druck auf den Stempel aus und komprimiert das Gasvolumen auf etwa die Hälfte. Der dadurch erzeugte Niederschlag an den Wandungen verschwindet bei einem anschließenden kräftigeren Zug am Stempel sofort wieder. Lehrer-/ Schülerversuch Ammoniumcarbonat
CfL: Redoxreaktion zwischen Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid Demonstration zum Boudouard-Gleichgewicht In dem Duran®-Reagenzglas schichtet man 7 cm Oxi-Reiniger, 1 cm Tonscherben und 5 cm der ausgeglühten Kohle übereinander. Das Reagenzglas wird nun mit etwas Glaswolle gasdurchlässig verschlossen und senkrecht in ein Stativ auf feuerfester Unterlage eingespannt. Zunächst erhitzt man die Kohle bis zur dunklen Rotglut, anschließend den Oxi-Reiniger kräftig. Die an der Reagenzglasmündung austretenden Gase werden mit einem brennenden Holzspan gezündet. Ein leichtes Klopfen mit der Reagenzglasklammer an die Wand des Glases bewirkt, dass fortlaufend Kohle in die Brennzone gelangt. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
CfL: Temperaturabhängigkeit der Zersetzung und Bildung von Hirschhorn-Salz Gleichgewichtsänderung unter Wärmeeinfluss Man entfernt den Stempel aus dem Kolbenprober und gibt etwa 400 mg Hirschorn-Salz so hinein, dass möglichst kein Pulver an den Wandungen haften bleibt. Dann führt man den Stempel wieder so weit ein, dass im Kolbenprober ein Luft-Volumen von 20 mL verbleibt, und schließt den Hahn. In einem 2000-ml-Becherglas wird Wasser auf etwa 90°C erhitzt und dann der Kolbenprober entsprechend der Abbildung (s. Skript) mindestens bis zur 100-ml-Marke eingetaucht. Nun wartet man, bis sich das Gasvolumen im Kolbenprober auf etwa 80 mL vergrößert hat (evtl. das Pulver zwischendurch durch leichtes Klopfen bewegen). Dann nimmt man den Kolbenprober aus dem heißen Wasser und taucht ihn unmittelbar mit der Spitze nach unten bis zur 15-mL-Marke in ein zweites Becherglas mit kaltem Wasser. Wenn sich das Volumen wieder auf etwa 20 mL verringert hat, kann man den Kolbenprober erneut in das heiße Wasser halten. Lehrer-/ Schülerversuch Ammoniumcarbonat
CfL: Thermochrome Reaktion von Bullrich Salz® Eine Gleichgewichtsveränderung aufgrund von Temperaturunterschieden In das Reagenzglas gibt man zwei gemörserte Tabletten Bullrich Salz® und drei Tropfen Phenolphthalein, füllt es zur Hälfte mit Leitungswasser und schüttelt bei aufgesetztem Stopfen um. Die Lösung wird vorsichtig in der Brennerflamme erwärmt, ohne dass die Lösung kocht. Nachdem die Farbe der Lösung von weiß zu rosa umgeschlagen ist, taucht man das Reagenzglas zu einem Drittel in Eiswasser. Der Vorgang des Erwärmens und Abkühlens lässt sich mehrere Male wiederholen. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Natriumcarbonat (wasserfrei)
Das leuchtend gelbe Salz Darstellung von Bleiiodid A) Aus den Feststoffen: Man verreibt im Mörser gleiche Volumina von Bleinitrat und Kaliumiodid. B) Gleichmolare Lösungen von Bleiacetat oder Bleinitrat und Kaliumiodid im Volumenverhältnis 2:1 werden zusammengegeben. Der sich bildende Niederschlag von gelbem Bleiiodid wird abfiltriert und getrocknet. Aus dem Filtrat fällt man durch Zugabe weiterer Kaliumiodid-Lösung zusätzliches Bleiiodid aus. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Blei(II)-acetat-Trihydrat, Blei(II)-nitrat, Blei(II)-iodid
Essigsäure-Acetat-Puffer Farbspiele bei Säure- bzw. Laugezugabe Jeweils 1-molare Essigsäure- und Natriumacetat-Lösung werden bereitgestellt. Gemäß Anleitung befüllt man jeweils drei Rggl. 1) mit der Essigsäure, 2) mit der Na-acetat-Lösung und 3) mit einem gleichteiligen Gemisch beider Lösungen. Man tropft in alle Ansätze etwas Indikatorlösung. Dann wird wie angegeben jeweils das erste Rggl. jeder Serie mit Salzsäure und das dritte mit Natronlauge versetzt. Das zweite Rggl. dient jeweils zum Farbvergleich. Alternativ lässt sich das Experiment bei Nutzung von dreigeteilten Petrischalen als OHP-Präsentation gestalten. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Thymolblau-Lösung 0,1% (0,1% in Ethanol)
Hydrolyse von Ethylbutyrat Zerlegung eines Buttersäureethylesters mittels Natronlauge Ethylbutyrat (Ananasester) wird beim Erwärmen unter Einwirkung von verdünnter Natronlauge in Buttersäure und Ethanol aufgespalten. Nachweis der Säure erfolgt durch Leitfähigkeitsmessung und mit pH-Indikatorpapier. Lehrer-/ Schülerversuch Ethylbutyrat, Natronlauge (w=____% (>5%))
Iod im Verteilungsgleichgewicht Bestimmung der Iod-Konzentration mit Natriumthiosulfat und Stärke-Lösung als Indikator Vorbereitend wird eine 0,01-molare Natriumthiosulfat-Lösung hergestellt (2,482g auf 1000ml demineralisiertes Wasser). Lösungen von Iod in Kaliumiodid-Löung und in Heptan mit definierter Konzentration (c: 0,01mol/L) werden in gleichen Portionen überschichtet und längere Zeit geschüttelt. Durch Titration bestimmt man dann den Iod-Gehalt in beiden Phasen: 1ml der zu untersuchenden Lösung wird mit 3 Tropfen einer 1%igen Stärke-Lösung versetzt. Man tropft Natriumthiosulfat-Maßlösung bis zur Entfärbung hinzu und berechnet aus dem Verbrauch an Maßlösung die Iod-Konzentration. Lehrer-/ Schülerversuch n-Heptan, Iod
Kohlenstoffdioxid - "Kohlensäure" - Gleichgewicht Einfluss von Druck und Temperatur A In eine große Luer-Lock-Spritze gibt man etwas Mineralwasser ('spritzig'), dem einige Tropfen pH-Indikator zugefügt wurden. Unter Schütteln zieht man wie beschrieben den Stempel etwas heraus und erzeugt Unterdruck. Dann presst man die Gasphase wieder zusammen. B Wie unter A beschrieben wird die Spritze befüllt. Man stellt sie gemäß Anleitung zunächst in ein Becherglas mit heißem Wasser, anschließend Eiswasser, wobei sie leicht hin und her bewegt wird. Lehrer-/ Schülerversuch Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
pH-Wert-Verschiebung Temperaturabhängigkeit des Ammonium-Ionen/Ammoniak-Gleichgewichts In einem Becherglas mit Wasser werden pH-Wert und Temperatur kontinuierlich gemessen. Man fügt eine große Spatelportion Ammoniumchlorid zu und löst das Salz auf. Nach erneuter Messung von pH-Wert und Temperatur wird die Lösung langsam auf ca. 60 °C erhitzt. Lehrer-/ Schülerversuch Ammoniumchlorid
Phosphatpuffer als "Wunderwasser" Ausbleibende Indikator-Umfärbung Wie beschrieben stellt man durch quantitatives Mischen Na-hydrogenphosphat und Na-dihydrogenphosphat eine Pufferlösung pH7 bereit. Auf drei Rggl. verteilt setzt man gemäß Anleitung Salzsäure bzw. Natronlauge zu. Die Farbreaktionen einer vergleichbaren Vorgehensweise bei normalem Wasser wird gezeigt. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
Rückfärben von gebleichter Tinte Addition und Partnerwechsel von Sulfit an Farbstoffen Mit möglichst wenig Sulfit-Lösung (z.B. aus Tintenkillerextrakt) entfärbt man eine Tintenlösung. Die farblose Flüssigkeit wird auf zwei Rggl. verteilt. Dem einen setzt man etwas Acetaldehyd zu, dem anderen etwas Wasserstoffperoxid-Lösung. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Acetaldehyd, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%))
Störung und Neueinstellung des NO2 / N2O4-Gleichgewichtes Wirkung von Druck- und Temperaturveränderung (Microscale) Gemäß Anleitung stellt die Lehrkraft in zwei verschließbaren 20ml-Spritzen Portionen nitroser Gase bereit. (GBU zur Microscale-NOx-Gewinnung beachten!) A Mit einem OHP zeigt man wie beschrieben die Wirkung einer Druckverminderung durch Herausziehen des Stempels, anschließend erhöht man den Druck durch Hereinpressen. B Mann stellt eine der beiden Spritzen in ein Gefäß mit sehr heißem Wasser und vergleicht anschließend die Farbe der Gase in beiden Spritzen. Lehrerversuch Stickstoffdioxid (freies Gas), Salpetersäure (rauchend, (w: >70%))
Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts Kältewirkung auf NO / NO2 -Gemisch Vorbereitend gewinnt man wie beschrieben durch die Reaktion von halbkonzentrierter Salpetersäure und Kupfer im Abzug Stickstoffmonoxid, das in ein Rggl. eingeleitet wird, wo es teilweise zu Stickstoffdioxid oxidiert. Man schmilzt das Rggl. über der Brennerflamme zu einer Ampulle. Nach dem Abkühlen taucht man diese Ampulle in ein Kältebad von -25°C, was durch Kühlen von Ethanol mittels Trockeneis hergestellt wird. Lehrerversuch Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas)
Temperaturabhängigkeit des NO2 / N2O4-Gleichgewichtes Experiment in Rundkolben Im Abzug stellt die Lehrkraft durch Auftropfen von konz. Salpetersäure auf Kupferspäne im Gasentwickler drei Portionen nitroser Gase in Rundkolben bereit. Die Rundkolben werden verschlossen in Bechergläser mit Eiswasser, Leitungswasser und Heißwasser gestellt. Lehrerversuch Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas)
Verhalten von gepufferten Lösungen Einfluss eines gleichionigen Zusatzes auf das Protolysegleichgewicht Bei einer 1-molaren Essigsäure sowie einem Gemisch aus Essigsäure und 1-molarer Natriumacetat-Lösung (1:1) wird der pH-Wert bestimmt. Letztere Lösung wird in 2 Portionen aufgeteilt. Dem ersten Ansatz fügt man 1 Tropfen 1-molare Salzsäure hinzu und dem zweiten 1 Tropfen 1-molare Natronlauge. Man bestimmt jeweils den pH-Wert. Zum Vergleich versetzt man auch zwei entspechende Portionen Wasser mit Salzsäure- bzw. Natronlauge-Maßlösung und untersucht die Veränderung des pH-Werts. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L)
Verschiebung einer Gleichgewichtslage Brom-Einwirkung bei Acetessigsäureethylester Gemäß Anleitung versetzt man eine Portion Wasser mit Acetessigsäureethylester und etwas Eisen(III)-chlorid. Durch Zugabe von Bromwasser zerstört man vorübergehend den roten Farbkomplex. Lehrerversuch Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Ethylacetoacetat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat

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