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AB:
Chemie
Reaktionskinetik und Chemisches Gleichgewicht
Konzentrationsabhängigkeit
Versuch: Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit (zu Punkt 2.1.)
Lies den einführenden Text genau durch, bevor du den Versuch durchführst.
Am Beispiel der Oxidation von Iodid-Ionen durch Wasserstoffperoxid:
Reaktion: 2 I – + H 2 O 2 + 2 H 2 O + I 2 + 4 H 2 O
Die Geschwindigkeit der Reaktion und ihre Abhängigkeit von den Iodid- bzw. Wasserstoffperoxid-Konzentrationen
soll gemessen werden.
Messprinzip: Das entstehende I 2 wird durch die zugesetzte Stärke nachgewiesen. Damit der Farbumschlag nicht
sofort eintritt, wird eine bestimmte (immer gleiche) Menge Natriumthiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) zugesetzt. Die Thiosulfationen
reduzieren in einer sehr schnellen Reaktion das entstehende Iod.
2– 2–
Reaktion: 2 S 2 O 3 + I 2 S 4 O 6 + 2 I –
Erst wenn alle Thiosulfationen oxidiert sind, wird das Iod (mit Hilfe der Iod-Stärkereaktion) sichtbar. Die Thiosulfatmenge
entspricht also der Konzentrationsänderung Δc (also der Änderung der Konzentration der Iodidionen
und damit natürlich auch die Änderung der Konzentration von Wasserstoffperoxid - Stöchiometrie beachten), die
zugehörige Zeit Δt wird gemessen.
Durchführung:
Stelle die Lösungen gemäß den Spalten 1–4 her. Bitte berechnet die Mengen, die insgesamt benötigt werden,
arbeitet arbeitsteilig und gruppenübergreifend. Die Stärkelösung soll 2 g lösliche Stärke auf 100 mL Wasser enthalten
(aufkochen).
Mischung B wird schnell zur Mischung A gegeben, sofort die Zeitmessung starten. Sobald die Blaufärbung sichtbar
wird, wird gestoppt. Jede Messung wird zweimal durchgeführt (Mittelwert).
Mischung A:
Mische die folgenden Lösungen, fülle mit Wasser (falls notwendig)
auf 30 mL auf, gib 10 Tropfen Stärke-Lösung dazu.
(Benutze einen kleinen Erlenmeyerkolben und Magnetrührer)
1. Kaliumiodidlösung
(KI)
(c = 0,1 mol/L)
2. Natriumthiosulfatlösung
(Na 2 S 2 O 3 )
(c = 0,005 mol/L)
Mischung B:
Mische die folgenden Lösungen, fülle mit Wasser (falls
notwendig) auf 20 mL auf.
(Kleines Reagenzglas)
3. Wasserstoffperoxid
(H 2 O 2 )
(c = 0,1 mol/L)
4. Schwefelsäure
(H 2 SO 4 )
(c = 0,5 mol/L)
Versuchsreihe 1 - Abhängigkeit von der H 2 O 2 -Konzentration
25 mL 5 mL 1 mL 10 mL
25 mL 5 mL 2 mL 10 mL
25 mL 5 mL 3 mL 10 mL
25 mL 5 mL 4 mL 10 mL
25 mL 5 mL 5 mL 10 mL
Versuchsreihe 2 - Abhängigkeit von der I – -Konzentration
25 mL 5 mL 5 mL 10 mL
20 mL 5 mL 5 mL 10 mL
15 mL 5 mL 5 mL 10 mL
10 mL 5 mL 5 mL 10 mL
5 mL 5 mL 5 mL 10 mL
Berechne alle Konzentrationen und Geschwindigkeiten. Stelle die Messergebnisse in einem Diagramm dar (x-
Achse = Konzentration, y-Achse = Durchschnittsgeschwindigkeit).
Informiere dich im Lehrbuch: Schroedel „Chemie heute SII“ S. 78ff über die Definition der Reaktionsgeschwindigkeit.
Reaktionskinetik und Chemisches Gleichgewicht – 8