Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt den Einfluss der Temperatur auf die Reaktionsgeschwindigkeit
| Thema: Messung der Reaktionsgeschwindigkeit und Katalyse | Tags: Reaktionsgeschwindigkeit | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
3 Bechergläser 100 mL, 2 Magnetrührer mit Rührfisch, 2 Thermometer, 2 Stative + Klemmen
Chemikalien
Kalk (oder Calciumcarbonat), Essigsäure (5 %)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Essigsäure 1 M | H314 | P280-P301+P330+P331-P305+P351+P338-P309+P310 |  |
| Calciumcarbonat | -- | -- |
Durchführung
Die 3 Bechergläser werden jeweils mit 50 mL Essigsäure befüllt. Ein Becherglas wird bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die anderen beiden Becher werden einmal auf 30 °C und 40 °C auf den Magnetrührern erwärmt. Haben die essigsauren Lösungen ihre Temperaturen erreicht, werden sie vom Magnetrührer gestellt und nebeneinander positioniert. In jedes Becherglas wird nun die gleiche Menge an Kalk hinzugegeben.
Beobachtung
Wird der Kalk in die Bechergläser gegeben, so ist eine Gasentwicklung in den Bechergläsern zu beobachten. Im Becherglas in der die essigsaure Lösung 40°C beträgt treten am schnellsten Gasbläschen auf, gefolgt von der Lösung welche eine Temperatur von 30°C besitzt. Die Lösung bei Raumtemperatur zeigt die langsamste Gasentwicklung.
Deutung
Die Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich in diesem Versuch durch das Bilden von Gasbläschen qualitativ in Abhängigkeit der Temperatur beschreiben. Ähnlich wie bei der Reaktionsgeschwindigkeits-Regel (RGT-Regel), lässt bei der Erhöhung der Temperatur ein Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit (Bildung von Gasbläschen) beobachten, da die Reaktion im Becherglas mit 40°C warmer essigsauren Lösung am schnellsten startet, gefolgt von der Lösung, welche 30°C warm ist und der Lösung welche Raumtemperatur besitzt.
Die Reaktionsgleichung für diesen Versuch lautet:
CaCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2
Entsorgung
Die Lösungen werden ab dekantiert. Die Essigsäure wird im Abfallbehälter für organische Lösungen entsorgt. Die Kalksteine können mit Wasser gewaschen und aufbewahrt werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch kann als Erarbeitungsexperiment im Unterricht eingesetzt werden. Hierzu sollen die SuS Hypothesen aufstellen welche Faktoren einen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit haben. Anschließend sollen die SuS Versuche zu ihren Hypothesen planen. Dieser Versuch eignet sich also um den Einflussfaktor der Temperatur zu überprüfen. Der Versuch kann mit den Versuchen 2 und 3 im Unterricht kombiniert werden.
Literatur
Versuch geändert nach: [1] H. Schmidkunz, W. Rentsch, Chemische Freihandversuch, Aulis Verlag, 2011, S. 133.
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