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Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007
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1(!"l~ "" <:" ""+: "1,Vl"\rt:r.~~ ~r ,'''rn; e::: ~ _., ...: =._z:= :.:;~_ ...; = = ~. ." =:;""• .=
I 01- (kor!'" Base)
/ H2S (korr", Säure)
H:;O+ + Cl-~2H~O +Na + Cl"
b) C.~2+ + 20H.... + 2H30+
' + 2Br- _>4.E
20+ 0&\,2+ + 2Bt'""'"
Zusamm0nra~ ~ung beider Gleichun~~~J
0"""'- + H,;OIt~ . . ). 2~Oon- + H~O+ Neutral~8atJ.on >-2H_O
.? ~.ssozia1iio7" -~
Begriffe: "umkehrbare Reakti on"if AIl'I"lholyt"
/J.) 1·r "' i t ,fi) r "J Beispiele:
1 '" r 'Jl + H20 ;> H30+
+ Cl~'
2 .. aa2+ + 02- ..!- H 0 ~Oa.2+ + 20H.....,-, 23" f c ....· + 2H:;O+ .... ... H2S + H2.:0
e) Bei s pi el e rJ~ korrespondierendeS/E-Panrs:
1" Hel (Säure)ES- - (Base)2 ..
I
Definitior-.~'f.I.: Säu.ren sind Prot;ol1eI!.sp€lD.d.er (Pro"conendonai;oren)~~"' iI'1 _ .. ~
Br'" "' 'n sind ih.'o'tior ")nf:';'" ....."'I' (Pl'otonenakze.,..'toren)Säur e /E li. :~Real.'"tionel1l :e Pr.: ~;cnl!):nüt- ;lrtragung('n
l':I: ProtolyganK:"' ·m~~7.'" ...Flaf ?j :~.~_ ... _ - 5+'..... -........ .,.,..
a ) Ne.+ + OH- +ChriateIlJ..Begriff 11 Amphol;)rt11
(am Beispiel H20)Bei ~piele für S/B-Rer ' ''',ior..''";,:
HOl + H20 ~ H:;O+ + Cl=
H2S04 ..,. 2NaCl-72HOl + Na~so~- e)H 0 ' '''''TE 'P..TU+ OH....
2 , + ' 7!, '';> .l.u J.4 +HOl + OH~ ') H
20..... 01-
+-HOl + NH:; - .").NH4-01
NH~~l- + Na+OH-~;~H~ + H20 +
Na'f-C1-c) allgemein:
S Protonene.bf:abe " B + H+'" -Protnnenautn9.h~a
Sä:~ I'e + karrer )O~C ~ 2 .er Jude .~ \
se ~ Säura/Ba s a- Paar
Q"~ "l" " '"1.: ' :' L "' ~1
2", T~ilre~~tion:
2.. Tei l r 2iaktion:
a) ZUBaIilmel1'brin geIl von k oX\zoHCl und konz"NH:; ~
1 '" Teilrpak tion: H01----~~Cl.... + H+ .
B f S81NH~ + H+~ NH+
:/ 4·Baaa2 Säure2
b) thermisch6 Zersetzung von NH4pL:1 '" T(~i: -_. - ~J:"'Gi(' ''l : Nt!' ----~~'1i3 + R+
Säurs2Base201- + H+~Bal
Sf1:lr a1
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.I " . .... i
G,snmtreaktion: Inl + NH.,.. .:---:-;:," -==~"NHtOl-:r "T
säure1 + Base2;;::" ==~ Säur e2 + Base12 b Die StärY9 von Säu~e~ und Bas en- . ' ...-,.' ; ..-.. .
2 0 "Je stärker ein Stoff Proton~ · ~;.
anzieht~ desto größer ist 8ein~ Basenstärkeo"
Kemner-Fla.dt:--~ . .-11ll "Je leichter ein Stoff Protonen
abgibt~ desto größer ist seinrSö-urestärke o"
HF
HOI04HCI04
H20HOI03H2S04HOI03HEr
H28e
NH3HC102H3P04
HBr03HOl
HiS H2PO
-----------~
Ohristen:1 0 Die Leichtigkeit der Proto
nenabapaltung (Säurestärke)ist abhängig von:
a) der El ektr onegat i vi tät des .~toms, an~das das Proton gebunden ist t
b) der Länge ( or Bindur :: Zt'~1 Proton.Beispiele:CH4HOClH4Si04HJ03HF
~2e
Zunahme der Säurestärke20 Die Fähigkeit ~ mit einem frei
en Elektronenpaar ein Proton szu binden~(Basenstärke) t istabhängig von:
a) der Höhe ~~r n~gativen Lpd~~
der Base ,b) der Leicht igk0it , mit der das
Elektronenp~ar der B~se zurBindung zur Verfügung gestelltwird ..Beispiele:N3- p3-02- 82-F= Cl....·
Abnahme der Basenstärke ~30 tl J e stärker eine Säure ist,
desto schwächer ist diekorrespondierende Base .. "
Versuch: Messen der Leitfähigkeit von 2n Lö~ungen:
a ) HOl , Essigsäureb) NaOH , NH3
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-"2 .. pH...\lerttasu gleiche Vorgehensweise der beiden Bücher:
1. H2
0 + H20
'< ... H3
0+ + OH-
20 MWG: (H30+)~(OH-) _ k:- -. da (H20) = konstant, gil-c:,
(H20)2
(H30+)e>(on-)
= k"(H~0)2:: K\v ("Ionenprodukt des \"Jass~rs") ,
30 Mitteilung: Kw(2200) = 10- 4; daraus folgt:neutrale Lösung: (H;O+) j. (OH''''O) ._ 10-7 Mol/1
alkalische L9sung: (H30+) < (OH-)saure Lösung: (H30+) > (Orr-)
4 0 pli • -log (H;O+) . (Definition)
4 0 pH-Indikatoren
!.emper-Fladt:
llUzr '1chlagbereichlt = der pR-Bereich,den eine Lösung durchlaufen muß, damit die eine Farbe des Indikatorsganz in dis andere umschlägt~
pH-l>le·ter ., UniversalindikatorenHer s tel l ung von VerdÜDnungsreihen zur Demonstration derUmschlagbereiche von Indikatoren
I anathlieBendes Ka.pitel: "HydrolYE: ")ll
!~rsuch :
Christen:1 0 Bedeutung der exakben , ei n
fachen und raschen pli-Messungfür die thec,retische und an-.gewandte Chemie
20 Definition: Definition:Io =: Säuren, da.ren konjugier- I o =: schwache Säuren , deren Molekü....te Basen eine andere Farbe le eine andere Farbe haben als die(doho Lichtabsorption) zei gen Säurerestionen und die in Wasser
l als die Säuren selbst dissoziieren:30 RInd + H20~H;0+ + Ind-4 ", Für den "Umschlagspunkt"gilt:
(Ind-) = (HInd)~ dann ist derpH des Umschlagspunkts :
pH = -lc ~ Ks RInd
4., Erklärur ':; des "Umschlagsge-.biets lS
: pB des Umschlagsge-
biets ~ -log Ks RInd 11
. , .J
~) Puffer
Christen:-1 0 Ausgangspunkt:Man verwendet sogenanntellPurterlösung0n" ~ um daseiner Lösung konstant zu
pBhal-
Kemper-F1adll~. Al "sgangspunkt, :
:.~ ''1l ': 'ldung de s ~~l;lG auf die Rea1."""tionl'lH3 + H20; relativ s chwer verständ<-,liehe Erläuterung w wie sich dasChemie in der Schule: www.chids.de
" --
.JUbergaag VOD Protonen voneine. Reakt1onapartP,4i9]!ll ZU'l'll
"'Ilder: ,
Ubergsag '9'on Ele1rt;ronen Toa.11"' ....m Realctionspartae:to SWIl
andornSC~.l.'" des Reaktioaaablautsl
Re4Lt + O~~ "Red2 + 0:1:1Red. &I Reduk1;ionsmittelOx = Oxi daticmsaittel
De:t1n1tioaeJuSAuren := St of .te , die Proto- R0dul" i4i cmami t tel • S'tofr., die
neD. lieten Eleltträm.en lietera(ProtoDemdonatoren) (Elektro.eDdonatorea)
Ba.gen = 8tot.te t. die Prot o- Oxidationsmittel • Stot.re, dieiioDen aufnehmen Elektron.. .utneb.lle.(Pro1;onen~zeptoren) (El<e1ktronenakzep1;oren)
Allge. eines
81 + B2~'S2 + B1S K Säurr-
.B ., Base
teIl; da~ heißt: Gl!'> i eh r "'wicht verschiebt., '-l'e:a:·',.2 .. eine Purf'erlösung muß ein ") NH401 hinzugegeben wird;
Base enthalten (zum Abfange. Resultat: die OH--KODzeDtrationvon H+- bz~~ H
30+- I Ol'gn . die der Lö r--ung nimm1i ab ..
bei Zugab:" einer Säure frei 2.an:~~oge Erklärung tür Ess igsäure/ 'werden) und Natriumaeetat; .
3·. eine ~tf?rlösung muß eine BI'"' ""u1tat I die H30+-KonzentrationSäure entha l t f:n (zum Ab~ ~;wap en der Lösung nimmt ab ~
gegen basische Verunreini- 3",Begrit t e 1 "Abetuapten"gungen) "Puff erlösung"
4. Futfer werden meirt hergo- 4,* Hinweist Puff er lösungen lassenstellt 8118 eiDer scbwaohea sich nur yon solchen Säuren her-Säure und i hrC'l" F.on~""' ,;:f,~rten !"t~llrn, .deren wißrig~ Lösungf"'U
B~se '(ort Alk(l1BElz)& ei nen kleinen Wert für die Mas-5. Je naoh del- gewählten Säure', .~nwirk1mg8koJl8'tante K ergeben. •
,~
bn ~ Bae~ ru:ttert die L8slm '"7.
~eveUs 1D ein • (-' ~ '.~ 'bes1iillr ....
ten pR- Berei c h (all~iD••Beispiel mit Anve"~';""""1 ä ~s
MWG zur Erlelut ertn 3)6,. Beispiele :tür Puf.terlösugen
in der 8Dr"e~""'!""d:t.n ab ",mei eund in biol'~-'3i8chen Bys'tfl'"18n.
6 .. Vergleich Siu:nejr .18e- Reakt1i one, 7' ~t;'dox"'Reakti"l\
Ubtltl'8ioht (Brgebais eines Untarrioh'ts geeprächs):-. ~ . 13
S~ure-B~ ~e-R~~kt1r~~~ R~dcx-R~~~tion~...: . ~ C ,. ~-.:: .~. ~ 1lID<.. . .::::o:.e . ~_,.....- ........
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I~ .
.....1"
Bc r-ie}-'ll1f." '-1n i n .... "! rhal bBeziehung zwischen Säur eund Base:
S . h~ + f.j:\... \:::J
<3 = Proton(positives Elementarteilchen)
:R.e c.ox~. »: . ':;i or --1 :-des Sys "!.;ems:
Bezi ohur g zut s chen Reduktionsund Oxi dationsmittel:
Red~Ox + <3e = El r-',rt r on( n egative s Elementa~teilchen )
Christen: 'Das Buch hat den großen Vorteil,daß das :Kapitel "Br öl1s ted- SäureBase-Tbeorie" a ehr s ys ': 3meti f' :Jh
und umfassend (yon kl ei ner en ,oben gen,nnten Mär~eln ar~ 3ae
hen) abgehandelt \drd . Da s k Enner deshal b, weil er era t kur z
!vor dem Ei ns tieg in dt e O:"' o;ani -sche Che~ie dies en Kompl ex behandelt und an di eser Stelleßchon eine große Vielf~lt vonK~nntn.issen voz-auaeetaen kann.Er ver s t ößt damtt allerdingsgegen s einen e~ j E: "1E:n An-;pr uc1'
(Lehrerbs..nd) , Theor i en ? die
eine Systema:'Gisi ~ ''''UL! 3 von EinaeLlcenn'tnf.aaen erlaube-l, möglichst frühzei t i g einzufUhren ..tdlcrdi~" gs r 'S'.t c: f:' J Ü J"·1. z \'1ei
ten wi ch t igen Anspruch , vorher
konsequcr~ keine Begriffe ein
zuführen, · die s päter r evidier tuer d en r.1ü ßten und die Schül er
vervlirren würden, s ehr ::on s e
quent eingelöst.
Kc' --"'el."- Flpd-;;:~. ". ._. .-Dieses Buc7 r ::mn lt aich t~''':8äch-
l i oh , "'-'0 trüh \<[te nög11cJ (sofortüa . ·· ...,c.. ·,l u O r >: r."' 'l e :r'-nFTldl .lll'.'1 von
At ombau und ItBindungslehre lf ) die
Br~'''l.sted-Theorie einzuführen auf nur ' -"1app ··....lei Seit'711 , wa s in
der Tat h i nten und vo~ne nicht aua~
reicht~ w0i l dadurch die Bedeutungder .S!B-Rea-·tionan a l s eine:: derwi ch ti.n;s t cn Reaktionstypen und in
:.~rE" ? 1Ül-üi ch!wi t zu Redoxreaktio
nen nicht 1cl a:t' h er a ll'"" .::ommen kann.und ei n sys t ematisches Vers t Lndnisur~':'~ ~lich wird.Sein Buch wi~ ~ ~adruch l e i der s ehrunsys~ernatiach , denn er baut nicht; ·o:r - ' '7 qt} - ·~.t '·...'.dT-: r ",:.uf der ,'Brön s ted-·· I
Theorie au f w.: ~ r eiht die folgen
den K?~itcl zieml i ch wi l l kür l i ch.nd or -ae F:~ ~rlei ttr "gen aneinander.
Besonders z u kr i 'l; i s i er en i st i m weit er ;'n Ver lauf;1. der \' "2 1 t c -:,c (' ; br e," ""h 'von Begr i f
f en 'wi e "Dissozi a t i on n un d "Hy:rol ysen , die mit Einführun~ der Brönstcd-The~rie eigen t l i ch obsolet
\1Terden ,2. r'1.e r mangelnde Bezug der. späteren
Ka pitel "Puffer", "pH- v/ar t " und Ind:i.katoren u zur Brönst ed- Theor i e ,;
) sie wez-dcn a l s "Ui ch t i ge .Reak t i ons -·
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\
-t ypen al s A~" ,\'1endung des r·1\'lG" ab
~ehandelt und können so nur man~~erJ.aft Ln ein System ein~eordn~t
\</ :1.'de'1. ,
3. das weLtgchcnde Vermeid.en desBe~""?iffs nBasetl% (er sagt fas-t im-
mer "Si:iurerestion"), wodurch di ':.l3röl1stcd-Theo·rie immer 11:'1 Hintergr1.' -1.d b l eiben muß.
•'~
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