Reaktionsgeschwindigkeit < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo!
Wir haben uns in der letzten Stunde mit folgendem beschäftigt:
Wir haben mit dem Thema "Reaktionsgeschwindigkeit" angefangen und sollten dazu in Gruppen verschiedene Versuche machen. Meine Gruppe hatte den Versuch:
Was für einen Einfluss hat die Temperaturänderung von Essigessenz auf die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Entfernung einer Kalkablagerung.
So sind wir vorgegangen:
Wir haben 3 mal die Reaktionsgeschwindigkeit getestet:
- einmal bei Raumtemperatur (25°)
- dann unter dem Bunsenbrenner (bei 90°)
- zuletzt im Kühlschrank (bei 2°)
Wir konnten sehr deutlich erkennen, dass die Reaktion mit steigender Temperatur viel schneller ablief
nun meine Frage:
wir sollen das ergebnis formulieren, nur ich bin mir nicht genau sicher wie das geht.. und da dachte ich mir, ich fange mal mit den Gleichungen an:
also ich habe ja einmal Essigsäure [mm] CH_{3}COOH [/mm] (ist essigsäure dasselbe wie essigessenz??) und einmal Kalk (Calciumcarbonat) [mm] CaCO_{3} [/mm] !
- Wie sehen dazu die Reaktionsgleichungen aus?
- Wie berücksichtige ich die Änderung der Temperatur in der Reaktionsgleichung?
- Kann mir vielleicht jemand mal zu dem Prozess ein Diagramm (als Kurve oder so) anfertigen (oder mir erklären wie ich das machen kann), damit ich mir das mal vorstellen kann...
Ich wäre wirklich froh, wenn ihr mir helfen könnt!!
Viele Grüße
Informacao
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Hallo informacao,
um das genauer zu durchleuchten müsste man wohl tiefer in die Materie eindringen und sich mit Reaktionsordnung und Thermodynamik beschäftigen. In diesem Fall ist es so, dass die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Temperatur ansteigt. Man könnte sogar eine gewisse Proportionalität erkennen. Das geht aber nicht bei allen Reaktionen. Es gibt auch Reaktionen, die am besten in der Kälte ablaufen. Grundsätzlich ist die Reaktionsgeschwindigkeit die Änderung der Konzentration mit der Zeit, also
[mm] v=\bruch{\Delta c}{\Delta t}. [/mm] Andere Faktoren spielen aber auch eine Rolle, so z.B. die Temperatur.
Die Reaktionsgleichung lautet
[mm] 2CH_{3}COOH+CaCO_{3}\to Ca(CH_{3}COO)_{2}+H_{2}O+CO_{2}.
[/mm]
An der Gleichung kann man soetwas grundsätzlich nicht erkennen. Manchmal schreibt man hinter die Gleichung ein [mm]\delta H=...[/mm]. Das ist die Enthalpie und drückt aus, ob die Reaktion freiwillig oder unfreiwillig abläuft und in welchem Maße.
Viele Grüße
Daniel
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Hi!
Danke schonmal!
Ich muss da so eine Präsentation für den Rest der Klasse machen. Aber ist es denn möglich, dazu irgendein Diagramm zu machen?
Und wie soll ich denen das erklären, dass das immer die selbe Reaktionsgleichung ist. ...
Ich habe die Reaktionsgleichung auch noch nicht so wirklich verstanden...Könntest du mir die nochmal erläuern?
Hm ich weiß nicht...Hast du noch ein paar Ideen für mich??
VIele Grüße
Informacao
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Hallo informacao,
welche Größen hast du bei dem Versuch den aufgenommen? Hast du die Zeit aufgenommen, die es jeweils gedauert hat? Du könntest natürlich drei Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme erstellen, jeweils für die verschiedenen Temperaturen. Du kennst natürlich nicht die Geschwindigkeiten explizit, kannst das aber am Anstieg der jeweiligen Graphen deutlich machen. bei Reaktionen erster Ordnung kann man ruhig noch von einer linearen Abhängigkeit ausgehen.
Zur Gleichung. Säuren haben die Eigenschaft, die Ionenbindung solcher Salze aufzuspalten. Das Calcium reagiert dann mit dem Acetat der Säure zu Calciumacetat. Das Carbonat entsteht ja anders herum in einer Gleichgewichtsreaktion des Nichtmetalloxides [mm] (CO_{2}) [/mm] und Wasser. Hier liegt das Gleichgewicht, vermutlich durch die saure Umgebung, auf der anderen Seite und aus dem Carbonat wird [mm] CO_{2} [/mm] und Wasser mit Proton der Säure. Dann musst du nur noch ausgleichen, da Calciumionen zweifach positiv und Acetationen einfach negativ geladen sind. Das ist alles.
Wichtig ist es, sich klar zu machen, dass die Reaktionsgeschwindigkeit eben nicht nur von der Konzentration per definitionem abhängt, sondern auch von anderen Größen. Stelle den Zusammenhang z.B. mit deinen Versuchsergebnissen dar, zeichne die Diagramme und versuche Rückschlüsse zu ziehen. Du kannst dazu auch mal den Wikipedia-Artikel lesen.
Viele Grüße
Daniel
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Hallo mathmetzsch!
Danke für die Antwort. Ich habe jetzt verstanden, wie es zu dieser Gleichung kommt.
Also ich habe folgende Bezuggrößen:
Temperatur: - Raumtemperatur (26°C) dauert etwa 5 minuten
- 90°C mit bunsenbrenner erhitzt dauert nur wenige Sekunden
- und 2 °C im Kühlschrank! das dauert sehr lange und ich bin mir noch nicht mal sicher, ob das überhaupt geht-
So jetzt ist aber mein Problem, dass ich nicht weiß, wie ich das in ein Diagramm packen soll!! Was kann ich daran erkennen? Und wie soll ich das Diagramm erstellen ... DAs ist sehr wichtig, weil ich denke, dass man an den DIagrammen viel veranschaulichen kan!
Kannst du mir da bitte nochmal helfen??
Viele Grüße
Informacao
mir ist gerade noch was eingefallen: wir sollen auch nebenreaktionen formulieren! was sind denn in diesem falle nebenreaktionen? solche zum beispiel, wenn die essigsäure erhitzt wird?? aber wie lautet dann die reaktionsgleichung??
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Hallo,
die RGT-Regel sagt dir ja sicher etwas. Falls nicht, lies sie nach. Die kannst du anhand deiner Versuchsergebnisse sehr gut belegen. Deine gesuchte Kurve kann durch eine Exponentialfunktion beschrieben werden. Das hat etwas mit der Arrhenius-Gleichung zu tun. Das wird dir sicher nicht viel sagen, aber geht man das Ganze etwas wissenschaftlicher an, wird man um diese Diskussion nicht herum kommen. Das Schaubild zeigt eben die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur. Am Anfang ist die Steigung noch sehr gering und wird dann größer. im Anhang habe ich dir das mal aufgemalt.
Die Messwerte sind natürlich ausgedacht.
Was für Nebenreaktionen sollen denn hier auftreten? Wenn Essigsäure erhitzt wird, passiert erst mal gar nichts. Außer Kalk und Essig ist doch hier nichts.
Viele Grüße
Daniel
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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Hi!
Ja, ich habe mich heute schon mit der RGT-Regel vertraut gemacht!
danke, stimmt. Es gibt eigentlich keine Nebenreaktionen..
Also so eine Graphik finde ich gut. Das würde ich gerne so machen. Aber: ich weiß nicht wie :-( ich habe ja nur 3 Temperaturen..und da bin ich mir bei den Zeiten auch nicht so sicher..
hast du da vielleicht eine idee..oder gibt es schon nachgewiesene werte, die ich verwenden kann (als temperatur oder als zeit)?
Viele Grüße!
Ich freue mich über jede Hilfe!
Informacao
So...ich habe mich mal drangesetzt und habe ein Diagramm erstellt...könnt ihr bitte mal gucken ob das so schön ist 
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge") Datei-Anhang
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: doc) [nicht öffentlich]
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Hi, informacao,
> Ja, ich habe mich heute schon mit der RGT-Regel vertraut
> gemacht!
>
> danke, stimmt. Es gibt eigentlich keine Nebenreaktionen..
(Es sei denn, man erhitzt so stark, dass die Essigsäure [mm] CO_{2} [/mm] abspaltet - aber das werdet ihr ja kaum gemacht haben!)
>
> Also so eine Graphik finde ich gut. Das würde ich gerne so
> machen. Aber: ich weiß nicht wie :-( ich habe ja nur 3
> Temperaturen..und da bin ich mir bei den Zeiten auch nicht
> so sicher..
>
> hast du da vielleicht eine idee..oder gibt es schon
> nachgewiesene werte, die ich verwenden kann (als temperatur
> oder als zeit)?
> So...ich habe mich mal drangesetzt und habe ein Diagramm
> erstellt...könnt ihr bitte mal gucken ob das so schön ist
Also zu Deinem Diagramm:
1. Was für eine Zeit trägst Du denn nach rechts auf?
Die Zeit, bis zu der sich der Kalk vollständig aufgelöst hat?
(Ich hoffe, Du verwendest immer dieselbe Menge an Kalk und dieselbe Essigsäure; sonst ist das Diagramm sinnlos!)
2. Du hast ja nur 3 Werte; ob sich daraus schon eine "Kurve" ableiten lässt, ist fraglich!
mfG!
Zwerglein
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Hi Zwerglein,
danke für die Antwort!
> Hi, informacao,
>
> > Ja, ich habe mich heute schon mit der RGT-Regel vertraut
> > gemacht!
> >
> > danke, stimmt. Es gibt eigentlich keine Nebenreaktionen..
>
> (Es sei denn, man erhitzt so stark, dass die Essigsäure
> [mm]CO_{2}[/mm] abspaltet - aber das werdet ihr ja kaum gemacht
> haben!)
>
aber oben in der Reaktionsgleichung ist doch auch [mm] CO_{2}, [/mm] oder?
> > Also so eine Graphik finde ich gut. Das würde ich gerne so
> > machen. Aber: ich weiß nicht wie :-( ich habe ja nur 3
> > Temperaturen..und da bin ich mir bei den Zeiten auch nicht
> > so sicher..
> >
> > hast du da vielleicht eine idee..oder gibt es schon
> > nachgewiesene werte, die ich verwenden kann (als temperatur
> > oder als zeit)?
>
> > So...ich habe mich mal drangesetzt und habe ein Diagramm
> > erstellt...könnt ihr bitte mal gucken ob das so schön ist
>
> Also zu Deinem Diagramm:
> 1. Was für eine Zeit trägst Du denn nach rechts auf?
> Die Zeit, bis zu der sich der Kalk vollständig aufgelöst
> hat?
Genau!
> (Ich hoffe, Du verwendest immer dieselbe Menge an Kalk und
> dieselbe Essigsäure; sonst ist das Diagramm sinnlos!)
Ja, habe ich!
> 2. Du hast ja nur 3 Werte; ob sich daraus schon eine
> "Kurve" ableiten lässt, ist fraglich!
weiß nicht..aber es ist doch so, dass man einen exponentiell ansteigenden graphen erhält, oder nicht?
Also ist das okay..mit der graphischen darstellung?
viele grüße
Informacao
>
> mfG!
> Zwerglein
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Hi, informacao,
> > (Es sei denn, man erhitzt so stark, dass die Essigsäure
> > [mm]CO_{2}[/mm] abspaltet - aber das werdet ihr ja kaum gemacht
> > haben!)
> >
> aber oben in der Reaktionsgleichung ist doch auch [mm]CO_{2},[/mm]
> oder?
Schon, aber doch als Reaktion mit dem Kalk. Was ich meinte, ist, dass der Essig auch direkt [mm] CO_{2} [/mm] abspalten könnte. Nur geschieht das sicher erst bei weit über 100°.
> > 2. Du hast ja nur 3 Werte; ob sich daraus schon eine
> > "Kurve" ableiten lässt, ist fraglich!
>
> weiß nicht..aber es ist doch so, dass man einen
> exponentiell ansteigenden graphen erhält, oder nicht?
Also: Üblicherweise betrachtet man eine Graphik von links nach rechts. Und da sieht's so aus, als würde sich Deine Kurve (wenn Du nun schon mal eine zeichnen möchtest) der waagrechten Achse nähern.
Links wiederum ist dem Ganzen schon alleine dadurch eine Grenze gesetzt, dass ab einer bestimmten Temperatur (Wasser bei 100°, Essig glaub' ich bei 118°) die Flüssigkeiten verdampfen - und weg sind sie!
> Also ist das okay..mit der graphischen darstellung?
Groß was Anderes kriegst Du bei 3 Werten ja auch nicht hin!
Aber schau doch zur weiteren Info noch mal in diese Seite:
![[]](/images/popup.gif) http://www.reaktionskinetik.de/seite23.html
mfG!
Zwerglein
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