[Chemie] Reaktionsgeschwindigkeit

[VenomV96]

Aloha verehrtes OT

Ich habe derzeit ein schulisches Problem, und zwar geht es um Chemie. Genauer gesagt sind Referate angesetzt.
Mein Thema ist die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Stoffmengenkonzentration.

Hierzu bräuchte ich ein passendes Experiment.
Google hat mich auf Folgendes gebracht:

Versuch 1:
3 Verschieden Konzentrationen:
1. Reagenzglas: 5 ml Oxalsäure
2. Reagenzglas: 2,5 ml Oxalsäure + 2,5 ml DI-Wasser
3. Reagenzglas: 1,5 ml Oxalsäure + 3,5 ml DI-Wasser
in jedes wurden dann 2 tropfen 0,2molares Kaliumpermanganatlösung beigegeben
die zeiten, bis die Lösung fast durchsichtig war (mit noch einem kleinen gelbstich)
waren
1. RG: 9 Min. 4 Sekunden
2. RG: 13 Minuten
3. RG: 29 Minuten 7 Sekunden
Schlussfolgerung:
Durch höhere Konzentration wird das Kaliumpermanganat schneller reduziert, folglich ist die Reaktiongeschwindigkeit höher.

Quelle

Ich werd jetzt aber nicht richtig schlau draus:
Weil es ebenfalls nur ein Forumsbeitrag ist, sollte mans nicht zuuu ernst nehmen. Aber mir gefällt das Experiment, da es noch im Rahmen des Durchführbaren zu liegen scheint.

Wer die Qualle () fleißig klickt, sieht auch Folgendes:

2 KMnO4 + 5 (COOH)2 + 3 H2SO4 --> 2MnSO4 + 10 CO2 + K2SO4 + 8 H2O

Zum Kaliumpermanganat (KMnO4) und zur Oxalsäure (C2H2O4) kommt jetzt plötzlich Schwefelsäure dazu...
D.h. man braucht die Schwefelsäure?
Wo soll die dann in diesem Versuch bitte angewandt werden?



P.S: Weitere Experimente zur Stoffmengenkonzentration und der Reaktionsgeschwindigkeit sind gerne gesehen sofern für einen Schüler der Klasse 11 noch begreiflich

Vielen Dank schonmal

 

[Kazgaroth]

die schwefelsäure dient zur ph-einstellung, da die reaktion durch den ph-wert beeinflußt wird.

sagen dir redox-reaktionen was ? das ist hier eine klassische saure redox-reaktion.

anwendungsbeispiel für diesen versuch ist zb der sog CSB-wert.
CSB = chemischer sauerstoff-bedarf, ist für gewässer-betrachtunen usw notwendig.
die reaktion dahinter ist im großen und ganzen eine redox-reaktion der wassertrobe + KMNO4 und Oxalsäure.

 

[VenomV96]

Redox is mir so im groben klar - ein Stoff bzw. ein Teilchen wird oxidiert (d.h. Wertigkeit erhöht), ein anderer reduziert (d.h. Wertigkeit reduziert).

Man beachte das Nichtvorhandensein des Wissens bzgl. Oxidationszahlen und solchen Scherzen.



Habe jetzt noch Folgendes gefunden:
http://www.chemiefachberater.de/downloads/reaktionsgeschwindigkeit.pdf

Chemikalien:
[...]
Oxalsäure mit Schwefelsäure

Wie darf ich das auffassen?
Dass ich die Schwefelsäure, wenn es nur zum Regulieren des pH-Wertes dient, eigentlich auch weglassen kann?

 

[l33d3r]

du könntest zink in salzsäure verschiedener konz. geben. wenn du dann den gebildeten wasserstoff pneumatisch in einem messzylinder auffängst dürftest du bemerken, dass sich bei erhöter hcl konz. mehr wasserstoff in kürzerer zeit bildet. könntest mit dem versuchsaufbau auch noch zeigen, wie sich temperatur auf die reaktionsgeschwindigkeit auswirkt.

2 HCl + Zn H2 + ZnCl2

versuch ist sehr einfach, falls du nen versuchsaufbau brauchst ... pn ... dann skizzier ichs dir.

@kaliumpermanganatreduktion: die schwefelsäure liefert für die redoxreaktion nötige protonen.

edit: reaktionsgleichung hinzugefügt

 

[Kazgaroth]

... hmmm wenn dir ox-zahlen nciht so ganz liegen, dann wirds lustig.
machen wirs erstmal leichter: werf alles raus was nicht direkt an der reaktion teil nimmt.
angefangen mit der schwefelsäure, die säuert den mist nur an -> raus aus der glecihung
K vom KMNO4, nimmt nciht teil, kann weg

wenn das kürzen fertig ist bleibt noch
2MnO4- + 5 C2O42- + 16 H3O+ 2Mn2+ + 10 CO2 + 24 H2O
Reduktion: MnO4- + 5 e- Mn2+
Oxidation: C2O42- 2 CO2 + 2 e-

der ganze mist ist hier etwas schwer darzustellen, ich könnte dir per skype / TS / usw evtl mehr helfen. wenn bedarf besteht, schick mir ne PM

 

[Nos]

Das von dir im Startposting angesprochene Experiment würde so hinhauen. Kannst du ruhig auch so einfach lassen, brauchst du nicht komplizierter machen. Genau das haben wir auch mal in der Oberstufe bei eben diesem Beispiel gemacht

 

[VenomV96]

du könntest zink in salzsäure verschiedener konz. geben. wenn du dann den gebildeten wasserstoff pneumatisch in einem messzylinder auffängst dürftest du bemerken, dass sich bei erhöter hcl konz. mehr wasserstoff in kürzerer zeit bildet. könntest mit dem versuchsaufbau auch noch zeigen, wie sich temperatur auf die reaktionsgeschwindigkeit auswirkt.

@kaliumpermanganatreduktion: die schwefelsäure liefert für die redoxreaktion nötige protonen.

Temperatur ist nicht von Relevanz, das liegt bei anderen Gruppen. Trotzdem danke, klingt gut
Ich schreibs mir mal auf.

... hmmm wenn dir ox-zahlen nciht so ganz liegen, dann wirds lustig.
machen wirs erstmal leichter: werf alles raus was nicht direkt an der reaktion teil nimmt.
angefangen mit der schwefelsäure, die säuert den mist nur an -> raus aus der glecihung
K vom KMNO4, nimmt nciht teil, kann weg

wenn das kürzen fertig ist bleibt noch
2MnO4- + 5 C2O42- + 16 H3O+ 2Mn2+ + 10 CO2 + 24 H2O
Reduktion: MnO4- + 5 e- Mn2+
Oxidation: C2O42- 2 CO2 + 2 e-

der ganze mist ist hier etwas schwer darzustellen, ich könnte dir per skype / TS / usw evtl mehr helfen. wenn bedarf besteht, schick mir ne PM

Ei ei ei, das machts wirklich nicht gerade übersichtlicher, wenn man mit der Materie nicht sooo vertraut ist.
Dumme Frage: Wie sieht da die Reaktionsgleichung aus?

 

[Kazgaroth]

das ist die reaktionsgleichung, inklusive ladungsausgleich und H2O-bilanzierung und aufschlüsselung der 2 einzel-reaktionen:
2MnO4- + 5 C2O42- + 16 H3O+ => 2Mn2+ + 10 CO2 + 24 H2O
Reduktion: MnO4- + 5 e- Mn2+
Oxidation: C2O42- 2 CO2 + 2 e-

hab grade gesehen, dass nach dem H3O+ der pfeil verschütt gegangen ist, nun isse korrekt

 

[l33d3r]

mir ist grad noch eins eingefallen, was man auch recht anschaulich machen könnte.
und zwar petrischalen mit thiosulfat + salzsäure auf overhead stellen. dürfte dann aussehen wie ne kleine abenddämmerung

hintergrund
thiosulfat und salzsäure reagieren unter bildung von elementarem schwefel. das thiosulfat zerfällt in schwefeldioxid und elementaren schwefel. el. schwefel fällt nach und nach aus -> licht wird gestreut (trübung der flüssigkeit).
kürzere wellenlängen werden stärker gestreut als längerwelliges licht (siehe lichtstrahl durch prisma).
je mehr schwefel ausfällt (je trüber/dichter meine flüssigkeit wird) desto mehr blaues licht wird gestreut. auf der leinwand sollte dann ein übergang von weiß über gelb zu rot zu beobachten sein

edit: reaktionsgleichung: Na2S2O3 + 2 HCL -> 2 NaCl + H2O + S + SO2

 

[VenomV96]

Ok, vielen Dank

€:

mir ist grad noch eins eingefallen, was man auch recht anschaulich machen könnte.
und zwar petrischalen mit thiosulfat + salzsäure auf overhead stellen. dürfte dann aussehen wie ne kleine abenddämmerung

hintergrund
thiosulfat und salzsäure reagieren unter bildung von elementarem schwefel. der schwefel fällt nach und nach aus -> licht wird gestreut (trübung der flüssigkeit).

kürzere wellenlängen werden stärker gestreut als längerwelliges licht (siehe lichtstrahl durch prisma).
je mehr schwefel ausfällt (je trüber/dichter meine flüssigkeit wird) desto mehr blaues licht wird gestreut. auf der leinwand sollte dann ein übergang von weiß über gelb zu rot zu beobachten sein

Das... haben wir vor paar Wochen gemacht

 

[Yeza]

Zur Schwefelsäure: Permanganat wird im Sauren zu Mn2+ reduziert, bei pH=7 bildet sich Braunstein (MnO2, also Oxtufe +4) der die Sichtbarkeit der Entfärbung stören würde.

 

[Horseback]

Ausserdem laufen Reaktionen im sauren Milieu schneller und ohne störende Nebenreaktionen ab. Ausserdem stört die Schwefelsäure ja nicht wirklich, also würde ich sie drinlassen.

Und dieser Braunstein ist echt ätzend, wenn man nicht weiß womit man ihn wegmachen kann. Besonders wenn du feine, verschlungene Glasgeräte hast, dann hast du den schwarzen Peter gezogen. Ich hatte das mal in einer Bürette (unten im Knick)....ätzend. Ich hab jetzt natürlich vergessen womit man ihn entfernt (Oxalsäure vielleicht?). Allerdings kann es selbst damit sehr stressig werden, wenn man den Braunstein zu lange einwirken lässt.

 

[Bambi2]

Ich hab jetzt natürlich vergessen womit man ihn entfernt (Oxalsäure vielleicht?). Allerdings kann es selbst damit sehr stressig werden, wenn man den Braunstein zu lange einwirken lässt.

Natriumsulfit z.B.
Und dass Reaktionen allgemein bei Säurezugabe schneller ablaufen ist natürlich Käse.

 

[Horseback]

Natriumsulfit z.B.
Und dass Reaktionen allgemein bei Säurezugabe schneller ablaufen ist natürlich Käse.

Äh, jo da waren meine Finger schneller als mein Kopf ^^ Die Reaktion läuft im sauren ph-Bereich sauberer ab, du hast also am Ende ein eindeutigeres Ergebnis