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Einfluss der Oberflächer auf die Reaktionsgeschwindigkeit

von Thore Schulz

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Ziel des Versuchs Dieser Versuch zeigt den Einfluss der Oberfläche auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Vorbemerkung

Dieser Versuch veranschaulicht den Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Die SuS benötigen für diesen Versuch kein besonderes Vorwissen, da das Wissen über den Zerteilungsgrad in dem Versuch erarbeitet werden können.

Materialien

3 Duran-Reagenzgläser, Reagenzglasständer für Duran-Reagenzgläser, Pipette mit Peleusball

Chemikalien

Salzsäure (c = 2 m), Eisenpulver, Eisenwolle, Eisennagel

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Eisen Pulver H228 P280 GHS02
Salzsäure 1 M H290, H315, H319, H335 P261, P305+P351+P338 GHS05 GHS07

Durchführung

In drei verschiedene Duran-Reagenzgläser wird jeweils die gleiche Masse an Eisenpulver (Duran-Reagenzglas 1), Eisenwolle (2) und Eisennagel (3) gegeben.

Anschließend wird in jedes Duran-Reagenzglas 5 mL salzsaure Lösung gegeben.

Beobachtung

Im Duran-Reagenzglas 3 ist eine schwache Gasentwicklung zu erkennen. Im Duran-Reagenzglas 2 ist eine stärkere Gasentwicklung zu erkennen und im Duran-Reagenzglas 1 ist die stärkste Gasentwicklung zu beobachten.

Abbildungen

  • Abb. 1: Gasbildung bei verschiedenen Formen von Eisen.

Deutung

In diesem Versuch wird die Reaktivität in Abhängigkeit der Oberflächen betrachtet und miteinander verglichen. Das Eisenpulver besitzt den größten Zerteilungsgrad. Das heißt es besitzt die größte Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen. Die Eisenwolle besitzt eine geringere Oberfläche, jedoch ist die Oberfläche noch größer als beim Eisennagel. Je größer die Oberfläche des Eisens ist, desto größer ist die Eisenfläche an der die Reaktion stattfinden kann. Somit ist die Reaktivität beim Eisenpulver am größten, gefolgt von der Eisenwolle und des Eisennagels.

Die Reaktionsgleichung des Versuchs ist im Folgenden dargestellt:

Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2

Entsorgung

Die Lösungen können im Abfallbehälter für Schwermetalle entsorgt werden. Hierbei kann die Lösung in den Abfallbehälter ab dekantiert werden und das restliche Eisen im Abfallbehälter für Feststoffe entsorgt werden.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch eignet sich als Erarbeitungsexperiment und kann im Unterricht zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit angewendet werden. Die SuS bilden beispielsweise Hypothesen, wovon die Reaktionsgeschwindigkeit abhängig ist und entwickeln anschließend Versuche die ihre Hypothese testen. Der Versuch kann in Kombination mit anderen Versuchen eingesetzt werden, welche anderen Faktoren untersuchen, die einen möglichen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit haben.

Literatur

Versuch geändert nach: [1] H. Schmidkunz, W. Rentsch, Chemische Freihandversuch, Aulis Verlag, 2011, S. 132.