Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Das chemische Gleichgewicht (III)

 
Verschiebung des chemischen Gleichgewichts durch Änderung des ______________________

Versuch:
Ca. 200 mL dest. Wasser werden mit wenig Bromthymolblau versetzt und so viel verdünnte Ammoniak-Lösung dazu gegeben, dass die Lösung eine blau Farbe hat. In einen gefetteten Kolbenprober werden 20 mL Kohlendioxid eingefüllt. Danach saugt man 40 mL der vorbereiteten Lösung hinzu. Anschließend schüttelt man den Kolbenprober bei geschlossenem Hahn und drückt den Kolben kräftig hinein. Danach zieht man den Kolben soweit zurück, dass ein starker Unterdruck entsteht.

Fragen und Beobachtungen:
Beobachtung I: Wie groß ist das Gesamtvolumen nach dem Schütteln? ____________________________________________
 
Beobachtung II: Welche Farbe hat der Indikator nach dem Schütteln?______________________________________________
 
Beobachtung III: Wie groß ist das Volumen nach dem Hineindrücken des Kolbens? ___________________________________
 
Beobachtung IV: Welche Farbe hat der Indikator nach dem Hineindrücken des Kolbens?_______________________________
 
Beobachtung V: Wie groß ist das Volumen, nachdem der Kolben wieder herausgezogen wurde? ________________________
 
Beobachtung VI: Welche Farbe hat der Indikator, nachdem der Kolben wieder herausgezogen wurde? ____________________
 

Erklärung:
Kohlendioxid und Wasser reagieren über mehrere Stufen im Gleichgewicht zuerst zu einer Lösung von Kohlendioxid in Wasser und danach zu Kohlensäure, die in Wasser in das hydratisierte Hydrogencarbonat-Anion und den hydratisierten Säure-Wasserstoff (Hydroxonium-Ion) dissoziiert:

____________ (g) +____________ (l)

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__________________ (aq)

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___________ (aq) + ______________(aq)

Wird der Druck im Kolben _________________ , indem man den Kolben hineindrückt, verschiebt sich das Gleichgewicht nach

 ______________ ,  erkennbar an der ___________ Farbe des Indikators: die Lösung wird ___________ . Wird der Druck im

Kolben _________________ , indem man den Kolben herauszieht, verschiebt sich das Gleichgewicht nach ______________ ,

erkennbar an der ___________ Farbe des Indikators: die Lösung wird ____________ ___________ . 

Daraus folgt: Bei Druck-_____ - _____________ verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass der Druck ______- _______________

wird, bei Druck__________________ verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass der Druck wieder ______ - _________ wird.


Fasst man Versuche und Beobachtungen aus den drei Arbeitblättern „Chemisches Gleichgewicht"  zusammen, wird ein bestimmtes Prinzip daraus deutlich, das von Henry Louis de Chatelier (1850-1936) wie folgt formuliert wurde:

Übt man auf ein chemisches System, das sich im Gleichgewicht befindet, einen äußeren ________________ aus, so

weicht das System dem _________ aus und es stellt sich ein neues Gleichgewicht ein („Prinzip vom _____________ Zwang").

 

Lösungen:

Das chemische Gleichgewicht (III)

Verschiebung des chemischen Gleichgewichts durch Änderung des Drucks

Versuch: Ca. 200 mL dest. Wasser werden mit wenig Bromthymolblau versetzt und so viel verdünnte Ammoniak-Lösung dazu gegeben, dass die Lösung eine blaue Farbe hat. In einen gefetteten Kolbenprober werden 20 mL Kohlendioxid eingefüllt. Danach saugt man 40 mL der vorbereiteten Lösung hinzu. Anschließend schüttelt man den Kolbenprober bei geschlossenem Hahn und drückt den Kolben kräftig hinein. Danach zieht man den Kolben soweit zurück, dass ein starker Unterdruck entsteht.

Fragen und Beobachtungen:
Beobachtung I: Wie groß ist das Gesamtvolumen nach dem Schütteln? ca. 50 mL
Beobachtung II: Welche Farbe hat der Indikator nach dem Schütteln? grün, die Lösung sollte neutral reagieren.
Beobachtung III: Wie groß ist das Volumen nach dem Hineindrücken des Kolbens? ca. 45 mL
Beobachtung IV: Welche Farbe hat der Indikator nach dem Hineindrücken des Kolbens? gelb, die Lösung wurde sauer
Beobachtung V: Wie groß ist das Volumen, nachdem der Kolben wieder herausgezogen wurde? ca. 50 mL
Beobachtung VI: Welche Farbe hat der Indikator, nachdem der Kolben wieder herausgezogen wurde? grün bis blau

Erklärung:
Kohlendioxid und Wasser reagieren über mehrere Stufen im Gleichgewicht zuerst zu einer Lösung von Kohlendioxid in Wasser und danach zu Kohlensäure, die in Wasser in das hydratisierte Hydrogencarbonat-Anion und den hydratisierten Säure-Wasserstoff (Hydroxonium-Ion) dissoziiert:

CO2 (g)      +       H2O  (l)

wpe5.jpg (935 Byte)
wpe3.jpg (967 Byte)

             H2CO3(aq)

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 H3O+ (aq) +  HCO3-(aq)

Wird der Druck im Kolben erhöht, indem man den Kolben hineindrückt, verschiebt sich, das Gleichgewicht nach rechts, erkennbar an der gelben Farbe des Indikators: die Lösung wird sauer.

Wird der Druck im Kolben vermindert, indem man den Kolben herauszieht, verschiebt sich das Gleichgewicht nach links, erkennbar an der
grünen-blauen Farbe des Indikators: die Lösung wird weniger sauer.

Daraus folgt: Bei Druck-Erhöhung verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass der Druck vermindert wird, bei Druck-Verminderung verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass der Druck wieder erhöht wird.
 

Fasst man Versuche und Beobachtungen aus den drei Arbeitblättern „Chemisches Gleichgewicht" zusammen, wird ein bestimmtes Prinzip daraus deutlich, das von Henry Louis de Chatelier (1850-1936) wie folgt formuliert wurde:

Übt man auf ein chemisches System, das sich im Gleichgewicht befindet, einen äußeren Zwang aus, so weicht das System dem Zwang aus und es stellt sich ein neues Gleichgewicht ein („Prinzip vom kleinsten Zwang").

update am 12.04.2017                                                                                                                                                                            zurück       zur Hauptseite