Inhaltsverzeichnis

     
  1. Einführung in das Experiment
  2. Versuche zur Reaktionsgeschwindigkeit
      3.  
    1. Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Reaktionsvolumina
    2. Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur
    3. Reaktionsgeschwindigkeit unter Einwirkung eines Katalysators
  3. Literaturverzeichnis
  4. Eigenständigkeitserklärung

1. Einführung in das Experiment

Diese Facharbeit handelt von der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Es wird an einem Experiment, welches der Kernteil dieser Facharbeit ist, gezeigt, wie sich die Reaktionsgeschwindigkeit durch äußere Faktoren beeinflussen lässt. Außerdem soll gezeigt werden, wie sich der Verlauf einer Reaktion indizieren lässt.

Unser Experiment ist die Reaktion von Peroxodisulfat-Ionen mit Iod-Ionen. Bei dieser Reaktion färbt sich die Flüssigkeit langsam braun ein. Um jedoch ein stärkeres und eindeutigeres Ergebnis zu erzielen, wurde Stärkelösung hinzugesetzt. Solbald Stärke mit Iod in Kontakt kommt, tritt eine starke Blaufärbung ein. Diese Färbung tritt schon bei geringen Iod-Konzentrationen ein, was zur genaueren Bestimmung des Zeitpunktes notwendig ist.


2. Versuche zur Reaktionsgeschwindigkeit

Geräte und Chemikalien
Wasserbad, Stoppuhr, Thermometer, Pipette, Messzylinder(25ml), Erlenmeyerkolben(100ml), Becherglas
Lösung A: Kaliumiodid(0,1mol/L),
Lösung B: Natriumthiosulfat(0,0025mol/L, mit Stärkelösung versetzt),
Lösung C: Ammoniumperoxodisulfat(0,1mol/L),
Kupfersulfatlösung(1%)
 


2.1 Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Reaktionsvolumina

Durchführung
Wir geben die Lösungen A, B und Wasser in den Erlenmeyerkolben. Unter ständigem Rühren wird Lösung C zugesetzt. Im gleichen Moment wird die Stoppuhr gestartet. Beim ersten Auftreten der Blaufärbung wird die Zeit genommen. Die Volumina der Lösungen können folgender Tabelle entnommen werden:
 
 
Versuchsnummer Lösung A Lösung B Wasser Lösung C
1 20 5 20 5
2 20 5 15 10
3 20 5 10 15
4 20 5 5 20
5 15 5 10 20
6 10 5 15 20
7 5 5 20 20

Beobachtung
Folgende Zeiten ergaben sich bei der Durchführung.
 
Versuchsnummer
1
2
3
4
5
6
7
Reaktionszeit 169 80 44 30 40 62 126

Ergebnis
Zuerst werden die Iod-Ionen durch die Peroxodisulfat-Ionen oxidiert:
2I-(aq) + S2O82-(aq) ---> I2(aq) + 2SO42-(aq)

Als nächstes wird das Iod durch das Thiosulfat reduziert:
I2(aq) + 2S2O32-(aq) ---> 2I-(aq) + S4O62-(aq)

Sobald das Thiosulfat verbraucht ist, reagiert das Iod mit der Stärke und färbt sich blau.

Das folgende Diagram stellt das Volumen von Lösung C in Verbindung zu dem Kehrwert der Reaktionszeit dar, der proportional zur Reaktionsgeschwindigkeit ist:

Aus diesem Diagramm wird ersichtlich, dass die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zum Volumen der Lösung C ist.
 


2.2 Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur


Durchführung
Bei einer zweiten Versuchsserie wurde der zweite Versuch der ersten Serie unter verschiedenen Temperaturen (10°C, 20°C, 30°C, 40°C) durchgeführt.

Aus dem obigen Diagramm wird ersichtlich, dass die Reaktionsgeschwindigkeit mit dem Quadrat der Temperatur ansteigt.
 


2.3 Reaktionsgeschwindigkeit unter Einwirkung eines Katalysators


Durchführung
Es wird abermals der zweite Versuch der ersten Versuchsserie ausgeführt. Allerdings wird bei diesem Mal Kupfersulfat beigegeben.

Beobachtung
Unter Zugabe von Kupfersulfat wird der Versuch extrem beschleunigt, da das Kupfersulfat als Katalysator wirkt. Die Reaktion läuft in 46 Sekunden ab, ohne Katalysator benötigte sie dazu noch 80 Sekunden. Man kann also die These aufstellen, dass durch den Katalysator die Reaktionsgeschwindigkeit nahezu verdoppeln kann.


3. Literaturverzeichnis

Chemie heute, Schroedel, Hannover 1988


4. Eigenständigkeitserklärung

Hiermit erklären die Unterzeichnenden, dass sie diese Facharbeit nur mit Hilfe der im Literaturverzeichnis aufgeführten Materialien und ohne fremde Hilfe erstellt haben.
 
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(Peter Beumers)
(Nils Kalnins)
(Markus Maevus)


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