chemisches Gleichgewicht: das Prinzip von Le Chatelier

1. Kennzeichen des dynamischen chemischen Gleichgewichts: Auswertung des Modellversuchs vom 20.01.
ModellversuchGleichgewicht
KennzeichenGleichgewicht


Arbeitsblatt "Apfelkrieg":
Apfelkrieg
gleichgewicht1

Protokoll (Gemma): Chemieprotokoll26-01-16A


2. Das
Prinzip von Le Chatelier: chemische Gleichgewichte qualitativ betrachtet

a) Einfluss der
Temperatur auf die Lage des Gleichgewichts

– NO2-N2O4-Gleichgewicht (exotherme Reaktion)

links aufgeheizt; rechts Raumtemperatur
NO-1

Abkühlen
NO-2


– Iod-Stärke-Gleichgewicht (exotherme Reaktion)
Iod-Stärke
Aufheizen:
Iod-St-A

Abkühlen
Iod-St-B

b) Einfluss der Konzentration auf die Lage des Gleichgewichts
– Fe(III)-SCN-Gleichgewicht
Fe(SCN)3A
Fe(SCN)3B
von links nach rechts: 1. Vergleichslösung (rote Farbe von Fe(SCN)3; 2. Zugabe von Fe(III); 3. Zugabe von (SCN-); 4. Zugabe von OH- (-> Ausfallen von Fe(OH)3)

Zusammenfassung der Experimente:
LeChatelier


c) Einfluss des Katalysators auf die Lage des Gleichgewichts: nur auf die Schnelligkeit, mit der sich das Gleichgewicht einstellt!

Protokoll (Tekla):
Chemieprotokoll26-01-16B

chemisches Gleichgewicht: Modellversuch

1. Auswertung der Katalyse-Versuche vom 19.01.: Wie wirkt ein Katalysator?

a) Betrachtung auf Teilchenebene (Mikrokosmos)
Simulation zur Temperaturabhängigkeit der (Maxwellschen) Geschwindigkeitsverteilung der kinetischen Energie der Teilchen:
gas-properties_de
https://phet.colorado.edu

Katalyse1

b) Betrachtung auf Stoffebene (Makrokosmos)
Katalyse2

c) Kennzeichen des Katalysators

d) Film "Katalysatoren – Multitalent Katalysator" (Max Planck Gesellschaft): https://www.youtube.com/watch?v=1LFXYQej8_c

e) Homogene und heterogene Katalyse

f) Technisch bedeutsame Katalyse-Reaktionen:
– Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren)
– Salpetersäuresynthese (Ostwald-Verfahren)
– Schwefelsäuresynthese (Kontakt-Verfahren)
– Benzin- bzw. Diesel-Abgaskatalysator (siehe 13.01.)
– Methanolsynthese
– Fischer-Tropsch-Verfahren
– PE-Synthese
– Enzymkatalyse (z. B. Katalase)



2. Modellversuch zu Reaktionsgeschwindigkeit und chemischen Gleichgewicht

Aufbau und Durchführung:
Modellversuch

Anfangszustand I: links: Stoff A (100 mL), dickes Röhrchen; rechts: Stoff B (0 mL), dünnes Röhrchen
StoffA=100

Anfangszustand II: links: Stoff A (0 mL), dickes Röhrchen; rechts: Stoff B (100 mL), dünnes Röhrchen
StoffB=100

Anfangszustand III: links: Stoff A (50 mL), dickes Röhrchen; rechts: Stoff B (50 mL), dünnes Röhrchen
StoffAuB=50

Endzustand – unabhängig vom Anfangszustand -> Gleichgewicht: links: Stoff A (30 mL), dickes Röhrchen; rechts: Stoff B (70 mL), dünnes Röhrchen
StoffAuBGleichgewicht

Protokoll (Lisbeth): Chemieprotokoll20-01-16

Reaktionsbedingungen II: Katalyse

1. Auswertung der Versuche vom 12.01.
a) c-Abhängigkeit
c-Abh.

b) T-Abhängigkeit
T-Abh.

Zusammenfassung in der Geschwindigkeitsgleichung


2. Knallgasreaktion
a) Aktivierungsenergie
Pasted Graphic

b) Pt-Pd-Katalysator
Knallgas2

3. Zersetzung von Wasserstoffperoxid
a) Pt-Pd-Katalysator
Pt-Pd-Kat

b) Braunstein (MnO2) + Glimmspanprobe
Braunstein

c) Katalase + Glimmspanprobe
Katalase

Protokoll (Jan):
Chemieprotokoll19-01-16

Präsentationen: Technische Katalysen

Gruppe Benzinabgase (Chiara, Gemma, Mareike, Max): Benzin Handout: BenzinHandout

Gruppe Dieselabgase (Fred, Merle M., Nila, Tekla): Diesel

Gruppe Bier brauen (Angelo, Maddy): BiER

Gruppe HDPE (Christof, Felix, Jan, Merle S.): ausgefallen

Reaktionsbedingungen I: Konzentration und Temperatur

1. Wiederholung Grundbegriffe:
– Unterschied zwischen Reaktionszeit und Reaktionsgeschwindigkeit
– Unterschied zwischen Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit

2. Faktoren, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflussen.

3. Versuch 1: Konzentrationsabhängigkeit

4. Versuch 2: Temperaturabhängigkeit

am Beispiel: Natriumthiosulfat/Salzsäure
Kinetik1 Kinetik2 Kinetik3

Protokoll (Max): Chemieprotokoll16-01-12