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

 

Molekularer und atomarer Wasserstoff - Molekülbindung (I)

 
VERSUCHE:

V1: Versetze in einem großen Rggl. mit seitlichem Ansatz ca. 1,5 g Eisenpulver mit ca. 20 ml Salzsäure, c = 3 mol/l (siehe Abbildung). Fange das entweichende Gas auf und führe damit die Knallgasprobe durch. Beobachtung?
V2: Leite das Gas aus V1 durch Umbiegen des Röhrchens in stark verdünnte Methylenblau-Lösung* ein (siehe Abbildung). Beobachtung?
V3: Gib in ein Rggl. ca. 0,5 g Eisenpulver und ca. 8 ml Salzsäure, c = 3 mol/l. Füge, sobald die Reaktion einsetzt, ca. 4 ml stark verdünnte Methylenblau-Lösung hinzu.  Beobachtung?
V4: Vereinige in einem Rggl. ca. 8 ml Salzsäure, c = 3 mol/l, mit ca. 4 ml stark verdünnter Methylenblau-Lösung. Beobachtung?
Auswertung - Arbeitsaufträge:
a)
Notiere deine Beobachtungen zu V1 bis V4.
V1:


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V2:


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V3:


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V4:


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Man weiß, dass der Farbstoff Methylenblau MB entfärbt wird, wenn jedes Methylenblau-Molekül zwei Wasserstoff-Atome aufnimmt und sich in sog. Leuko-Methylenblau MBH2** umwandelt.

Arbeitsauftrag
b)
:
Erläutere die Versuchsbeobachtungen mit Hilfe der folgenden Schemata:
                             MB (blau) + Wasserstoff (V2) -----> keine Reaktion
                             MB (blau) + Wasserstoff im Entstehen (V3) ---> MBH2 (farblos)


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Arbeitsauftrag c): In der Abb. rechts sind die relativen Energien von Wasserstoff-Atomen und Wasserstoff-Molekülen dargestellt. Erläutere und erkläre damit die Vorgänge bei der Langmuir-Fackel (B2) und die Reaktion von Wasserstoff mit Methylenblau.

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* Methylenblau ist ein Farbstoff, dessen kompliziertes Molekül wir hier nicht näher betrachten. Wir kürzen vereinfacht mit MB ab.
** von leukos (gr.) = weiß

Quelle: Das Arbeitsblatt beruht auf den Inhalten des Chemiebuchs "Chemie I" von Tausch, v. Wachtendonk; C.C.Bucher

 

Lösungen:

 
V1:
Beobachtung:
Die Knallgasprobe ist  positiv!

V2:
Beobachtung:
Die blaue Farbe ändert sich nicht!

V3:
Beobachtung:
Die blaue Lösung entfärbt sich!

V4:
Beobachtung:
Die blaue Farbe ändert sich nicht!

Arbeitsauftrag b):
Molekularer Wasserstoff H2(g) entfärbt Methylenblau (Versuch 2) ebensowenig wie Wasserstoffionen (Versuch 4). Allein Wasserstoffatome, die in statu nascendi (Versuch 3) sich befinden, also sich noch nicht zu Molekülen verbunden haben, sind in der Lage, mit dem Methylenblau zu farblosem Leuko-Methylenblau zu reagieren.

Arbeitsauftrag c):
Wasserstoffatome sind im Zustand des Entstehens (in statu nascendi) besonders energiereich und deswegen besonders reaktiov. Von der "Natur" werden aber energiearme Systeme bevorzugt. Also verbinden sich Wasserstoffatome zu Molekülen, die ein energiearmes System bilden und daher wenig reaktiv sind.

 

update am: 12.02.17                                                                                                                                                                                zurück       zur Hauptseite