Chemische Thermodynamik

 

Kalklöschen - eine besonders stark exotherme Reaktion

 

Der Rostprozess als Wärmespender - Die Korrosion von Eisen als exotherme Reaktion kann so schnell ablaufen, dass in kurzer Zeit viel Wärme frei wird - Temperaturen bis 100°C sind erreichbar!

 

Kältemischungen mit Ammoniumsalzen - Reaktion mit Kaliumnitrat bzw. Natriumcarbonat (Demonstration der Wirkung eines Kältepacks aus der Apotheke)

 

Kältemischungen mit Natriumsalzen - Reaktion von Natriumcarbonat-Decahydrat mit Citronensäure und Natriumacetat-Trihydrat mit Aluminiumnitrat-Nonahydrat

 

Endotherme Reaktionen fester Salze - Reaktion von Ammoniumthiocyanat mit Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat bzw. Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat

 

Herstellung verschiedener Kältemischungen  - verdeutlicht einerseits stark endotherme Reaktionen und gibt andererseits einen Überblick über mögliche Kältemischungen für die Durchführung weiterer Reaktionen bei niedrigen Temperaturen

 

Endotherme Reaktionen fester Salze II - eine deutlich endotherme Disproportionierungsreaktion beim Versetzen von Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat mit Natriumthiosulfat-Pentahydrat

 

Endotherme Reaktionen fester Salze III - Reaktionen von Zinksulfat-Heptahydrat mit Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat und Kaliumchlorid

 

Eine besonders stark endotherme Reaktion - Bariumhydroxid-Octahydrat + Ammoniumthiocyanat (einschließlich thermodynamischwer Betrachtung: Reaktionsenthalpie, Reaktionsentropie, Freie Reaktionsenthalpie)

 

Lösungsenthalpien - von Ammonium-, Kalium-, Natriumchlorid und Natriumhydroxid experimentell bestimmt

 

Molare Neutralisationsenthalpie - experimentelle Bestimmung und Erklärung einiger theoretischer Hintergründe

 

Reaktionsenthalpie einer komplexchemischen Reaktion - Reaktion von Kupfer(II)-sulfat-Lösung mit Ammoniak-Lösung

 

Satz von Hess - Experimentelle Bestätigung (Herstellung von Kochsalzlösung auf verschiedenen Wegen)

 

Thermochromie von Zinkoxid - Beispiel zur Demonstration thermochromer Verbindungen

 

Die "Pharaoschlange" kann man erzeugen, wenn man statt der bekannten Emser Pastillen die Hauptbestandteile dieses Arzneimittels in größerer Menge selbst mischt. Die Größenunterschiede zur "normalen" Pharaoschlange sind enorm!

 

Die Untersuchung der Reaktion von Zink und Salzsäure ist ein bekanntes Beispiel für die Thermodynamik, hier wird dies unter verschiedenen Reaktionsbedingungen mit Hilfe von digitaler Messwerterfassungstechnik gemacht

 

Der Bau eines Kalorimeters aus einer Getränkedose ist eine einfache Möglichkeit Verbrennungsentahlpien für Gase zu bestimmen. Dabei kann man digitale Messwerterfassung gut einsetzen.
 

 

 

Reaktionskinetik und chemisches Gleichgewicht

 

Reaktionskinetik

 

Reaktionsgeschwindigkeit I - Untersuchung der Abhängigkeiten der Reaktionsgeschwindigkeit am Beispiel der Reaktion von Permanganat mit Oxalsäure - geeignet als Praktikumsexperiment

 

Reaktionsgeschwindigkeit II - Untersuchung der Abhängigkeiten der Reaktionsgeschwindigkeit am Beispiel der Reaktion von Eisen(III)-Ionen mit Thiosulfat-Ionen. Das Experiment ist außerdem ein Beispiel für eine homologe Katalyse.

 

Reaktionsgeschwindigkeit III - Drei Varianten zur Untersuchung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von Temperatur, Konzentration, Verteilungsgrad und Katalysator

 

Reaktionsgeschwindigkeit IV - Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration am Beispiel der Disproportionierung von Thiosulfat im sauren Milieu

 

Abhängigkeit der Diffusionsgeschwindigkeit von der Temperatur - Bildung von Berliner Blau im Petrischalenexperiment

 

Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Durchmischungsgrad - Verbrennen von Bärlappsporen in der Brennerflamme; eindrucksvolles Experiment durch Entstehung einer großen Flamme

 

Eisen(III)-Ionen als Katalysator - für die Zersetzung von Wasserstoffperoxid; Alternativexperiment zur Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Kaliumdichromat; das Experiment verdeutlicht, dass der Katalysator unter Bildung instabiler Zwischenprodukte an der Reaktion teilnimmt

 

Homogene Katalyse - Zersetzung von Wasserstoffperoxid mittels einer salzsauren Kupfer(II)-chloridlösung in einer oszillierenden Reaktion (weiteres Beispiel für homogene Katalyse)

 

Verbrennen von Bärlappsporen - Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Verteilungsgrad

 

Diffusionsgeschwindigkeit - Zusammenstellung von Petrischalenexperimenten, die durch Verwendung von kalten und warmen Wasser - und damit unterschiedlich schneller Diffusion - die Reaktionsgeschwindigkeiten beeinflussen; Lösungsvorgänge, Fällungsreraktionen, Säure-Base-Reakttionen

 

Oszillierende Verbrennung von Methanol - Wirkung von Platin (Platindraht) als Katalysator - ein Beispiel für heterogene Katalyse

 

Modellexperiment zur Aktivierungsenergie - einfaches Modell, einschließlich der Wirkung eines Katalysators

 

Aktivierungsenergie beim Entzünden eines Streichholzes - Veranschaulichung der Aktivierungsenergie bei der exothermen Reaktion des Zünden eines Streichholzes mit Hilfe von digitaler Messwerterfassung

 

 

Chemisches Gleichgewicht

 

Estergleichgewicht - Bildung von Propansäurepropylester und Abhängigkeit der Ausbeute von der Zeit

 

"Thiocyanat-Gleichgewicht" - Untersuchung der Abhängigkeit des Gleichgewichts von Konzentration und Temperatur (Reaktion von wässriger Eisen(III)-Salzlösung mit Thiocyanat-Ionen)

 

Farbstoff-Gleichgewichte - der sogenannte "Blue-Bottle-Versuch in einer chemikaliensparenden Variante - geeignet als Schülerexperiment; unter Verwednung von Methylenblau, Phenolphthalein und Fluorescein

 

Chemisches Gleichgewicht mit Kupfer(II)-Komplexen - Temperaturabhängigkeit des Gleichgewichts zwischen Hexaaquakupfer(II)-Ionen und Tetrachloridocuprat(II)-Ionen

 

Chemische Gleichgewichte mit Kupfer(I)-iodid - Reaktion von Kupfer(II)-Ionen mit Iodid-Ionen; Extraktion von Iod; Bildung des Tetramminkupfer(II)-Komplexes; Auflösung des Komplexes durch pH-Erhöhung

 

Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid - eindrucksvolles Experiment zur begrenzten Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in Wasser

 

Benzoesäure-Benzoat-Gleichgewicht - Verschiebung des Gleichgewichts durch pH-Änderung, wodurch bei niedrigem pH-Wert Benzoesäure ausfällt, bei hohem pH-Wert sich diese durch Bildung des Benzoat-Anions wieder auflöst

 

 

Löslichkeitsgleichgewichte

 

Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid II - Abängigkeit der Löslichkeit vom Druck

 

Löslichkeit von Kaliumnitrat - Temperaturabhängigkeit

 

Löslichkeit von Kaliumperchlorat - Temperaturabhängigkeit

 

Löslichkeitsgleichgewicht von Calciumphosphat - Fällen von Calciumphosphat und Erhöhung der Löslichkeit durch Komplexbildung

 

Löslichkeit von Magnesiumhydroxid - Fällen von Magnesiumhydroxid und Beeinflussung der Löslichkeit durch Komplexbildung

 

Löslichkeit von Kupfer(II)-carbonat -  Fällen von basischem Kupfer(II)-carbonat und Beeinflussung der Löslichkeit durch Komplexbildung

 

Löslichkeit von Silberthiosulfat - Fällen von Silberthiosulfat und Beeinflussung der Löslichkeit durch Komplexbildung

 

Unterschiedliche Löslichkeit der Erdalkalicarbonate und Erdalkalihydrogencarbonate - Arbeiten mit einer sehr niedrigen Spannung von 5 V und einem Niederspannungsmotor 

 

Kaustifizierung von Soda - Gewinnung von Natronlauge aus Soda unter Ausnutzung der unterschiedlichen Löslichkeiten von Alkali- und Erdalkalicarbonaten

 

Löslichkeit von Natriumchlorid - Untersuchung der Löslichkeit von Kochsalz in einer gesättigten Lösung bei Hinzugeben eines gleichionigen und eines fremdionigen Zusatzes

 

Löslichkeit verschiedener Metallsulfide - Fällung von Mangan(II)-, Kupfer(II)- und Eisen(II)-sulfid und Abhängigkeit ihrer Löslichkeit vom pH-Wert; Fällung der Silberhalogenide und des Silbersulfids (Reaktionen im Mikromaßstab)

 

 

 

Elektrochemie

 

Leitfähigkeit

 

Elektrische Leitfähigkeit von Citronensäurelösungen - Untersuchung eines Elektrolyten

 

 

Elektrochemische Spannungsreihe - Galvanische Elemente

 

Reinigung von Silbergegenständen - Varianten zur Reduktion von Silberverbindungen als Grundlage der Reinigung von Silber

 

Leclanché-Element im Teelichtbehälter - statt Zink wird Aluminium verwendet, ansonsten ein Modell der "Taschenlampenbatterie"

 

Zink-Iod-Batterie - einfaches Experiment, unter Nutzung eines Niederspannungsmotors besonders eindrucksvoll

 

Konzentrationszellen - Messung der Veränderungen der Zellspannung in verschiedenen Konzentrationszellen unter Verwendung unterschiedlich konzentrierter Kupfer(II)-nitratlösungen

 

Natrium-Schwefel-Akkumulator - Bau eines thermischen Elementes aus Natrium, Schwefel und Graphit

 

Zementation im Reagenzglas - Einfach umzusetzendes Experiment und gut erkennbaren Beobachtungen

 

Voltasäule aus Alltagsgegenständen - Einfache und preiswerte Variante eines funktionsfähigen Modells einer Voltasäule

 

 

Elektrolysen

 

Elektrolyse von Ammoniumchloridlösung - es muss nicht immer Kochsalzlösung sein!

 

Zauberschrift durch elektrischen Strom - Elektrolyse von Natriumchloridlösung auf Filterpapier. Eine Elektrode dient als "Schreibstift"; durch Bildung von Hydroxidionen färbt sich zugesetzter Indikator

 

Galvanisieren - Herstellung haltbarer Kupfer- und Silberbeschichtungen durch Elektrolyse

 

Silberbäumchen - Beeindruckendes Experiment zur Elektrolyse von Silbernitratlösung

 

 

Korrosion und Korrosionsschutz

 

Rosten von Eisen unter verschiedenen Bedingungen - Unter welchen Bedingungen können sich Lokalelemente bilden? - Korrosion an trockener, paraffinierter und feuchter Eisenwolle (in destilliertem Wasser und Salzlösung) werden anschaulich verglichen

 

Korrosion und Korrosionsschutz - unterschiedlich behandelte Eisengegenstände (z.B. Nägel und Büroklammern) werden auf Ausmaß und Geschwindigkeit von Korrosionsvorgängen untersucht; gleichzeitig erfolgt der Nachweis der Korrosionsprodukte.

 

Korrosionsschutz durch Metallüberzüge - Vergleich der Korrosion am verzinkten, verzinnten und Edel-Stahlblech

 

Korrosionsschutz durch Opferanoden - zwei Modellexperimente zum aktiven Korrosionsschutz ohne und mit Anlegen einer Fremdspannung

 

Passivierung von Eisen - Möglichkeit des Korrosionsschutzes durch Passivierung mit konzentrierter Salpetersäure