Chemische Reaktionen. Dienstag, 22. Mai 12
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- Maximilian Albrecht
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2 Die Umwandlung von Stoffen 1
3 Die Umwandlung von Stoffen Die Reaktionsgleichung 1
4 Die Umwandlung von Stoffen Die Reaktionsgleichung Der Energieumsatz bei chemischen Reaktionen 1
5 Die Umwandlung von Stoffen 2
6 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? 2
7 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte 2
8 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte 2
9 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften 2
10 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften Produkte mit neunen typischen Eigenschaften 2
11 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften Produkte mit neunen typischen Eigenschaften Edukte reagieren miteinander 2
12 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften Produkte mit neunen typischen Eigenschaften Edukte reagieren miteinander Produkte sind das Resultat davon 2
13 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften Produkte mit neunen typischen Eigenschaften Edukte reagieren miteinander Produkte sind das Resultat davon Wasserstoff (H2) mit Sauerstoff (O2) = Knallgasreaktion 2
14 Die Umwandlung von Stoffen Was geschieht bei chemischen Reaktionen? Ausgangsstoffe = Edukte Resultierende Stoffe = Produkte Edukte mit typischen Eigenschaften Produkte mit neunen typischen Eigenschaften Edukte reagieren miteinander Produkte sind das Resultat davon Wasserstoff (H2) mit Sauerstoff (O2) = Knallgasreaktion Natrium (Na) mit Chlor (Cl) = Kochsalz (NaCl) 2
15 Galileo - Knallgas / HHO- Gas Versuch watch?v=vrx34apjmqu; Author: hhoshop; Eine ältere Galileo-Sendung, welche die Explosivität von HHO-Gas / Knallgas zeigt. Wasserstoff ist 10 mal leichter als Luft, deshalb ströhmt er durch das Loch im Dosendeckel nach oben. Dort kommt er mit dem Sauerstoff der Luft in Kontakt und kann entzündet werden. Weil der Wasserstoff oben entweicht wird unten Luft, durch den Schlitz zwischen Dose und Tisch, nachgezogen. Sie vermischt sich immer stärker mit dem Wasserstoff. Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) bilden ein explosives Gemisch "Knallgas" (HHO), die Flamme schlägt in die Dose, das Gemisch entzündet sich und explodiert. 3
16 Galileo - Knallgas / HHO- Gas Versuch watch?v=vrx34apjmqu; Author: hhoshop; Eine ältere Galileo-Sendung, welche die Explosivität von HHO-Gas / Knallgas zeigt. Wasserstoff ist 10 mal leichter als Luft, deshalb ströhmt er durch das Loch im Dosendeckel nach oben. Dort kommt er mit dem Sauerstoff der Luft in Kontakt und kann entzündet werden. Weil der Wasserstoff oben entweicht wird unten Luft, durch den Schlitz zwischen Dose und Tisch, nachgezogen. Sie vermischt sich immer stärker mit dem Wasserstoff. Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) bilden ein explosives Gemisch "Knallgas" (HHO), die Flamme schlägt in die Dose, das Gemisch entzündet sich und explodiert. 3
17 Chlor Kochsalz Natrium Chlor und Natrium watch?v=z7xxboozxng; Author: ratschemie;reagiert mit Chlor zu Kochsalz (Natriumchlorid) Durchgeführt am Ratsgymnasium Bielefeld im Rahmen der Projekttage im Fachbereich Chemie 4
18 Chlor Kochsalz Natrium Chlor und Natrium watch?v=z7xxboozxng; Author: ratschemie;reagiert mit Chlor zu Kochsalz (Natriumchlorid) Durchgeführt am Ratsgymnasium Bielefeld im Rahmen der Projekttage im Fachbereich Chemie 4
19 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte 5
20 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid 6
21 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid C + O2 CO2 7
22 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid C + O2 CO2 Symbole bezeichnen die Elemente 7
23 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid C + O2 CO2 Symbole bezeichnen die Elemente Die tiefgesetzten Zahlen bezeichnen die Anzahl der Atome in Molekül 7
24 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid C + O2 CO2 Symbole bezeichnen die Elemente Die tiefgesetzten Zahlen bezeichnen die Anzahl der Atome in Molekül Zahlen vor den Formeln bzw. Symbolen bezeichnen die Mengenverhältnisse 7
25 Die Reaktionsgleichung Edukte Produkte Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlendioxid C + O2 CO2 Symbole bezeichnen die Elemente Die tiefgesetzten Zahlen bezeichnen die Anzahl der Atome in Molekül Zahlen vor den Formeln bzw. Symbolen bezeichnen die Mengenverhältnisse 2 H2 + O2 2 H2O 8
26 Der Energieumsatz bei chemischen Reaktionen 9
27 Der Energieumsatz bei chemischen Reaktionen Bei Chemischen Reaktionen wird Energie umgesetzt 9
28 Der Energieumsatz bei chemischen Reaktionen Bei Chemischen Reaktionen wird Energie umgesetzt Gewisse Reaktionen brauchen Energie: Endotherme Reaktionen 9
29 Der Energieumsatz bei chemischen Reaktionen Bei Chemischen Reaktionen wird Energie umgesetzt Gewisse Reaktionen brauchen Energie: Endotherme Reaktionen Gewisse Reaktionen setzten Energie frei: Exotherme Reaktionen 9
30 Exotherme und Endotherme Vorgänge Exotherme Reaktion Natrium + Jod Energie Natriumtrijodid 10
31 Exotherme und Endotherme Vorgänge Exotherme Reaktion Nitrogen Triiodide Detonation watch?v=2klaf936e90; Author: sciencevidds; To download this video please go to downloadvideos.co.nr A ring stand is set up with two rings, each holding a filter paper spread with nitrogen triiodide. The bottom filter paper is touched with a feather, causing an explosion that detonates the other sample of nitrogen triiodide. Close up views and slow motion of this very dangerous reaction are shown. 11
32 Exotherme und Endotherme Vorgänge Exotherme Reaktion Nitrogen Triiodide Detonation watch?v=2klaf936e90; Author: sciencevidds; To download this video please go to downloadvideos.co.nr A ring stand is set up with two rings, each holding a filter paper spread with nitrogen triiodide. The bottom filter paper is touched with a feather, causing an explosion that detonates the other sample of nitrogen triiodide. Close up views and slow motion of this very dangerous reaction are shown. 11
33 Exotherme und Endotherme Vorgänge Endotherme Reaktion Brausepulver Beim Auflösen in Wasser reagieren Zitronensäure und Natriumhydrogencarbonat miteinander endotherm. Die benötigte Energie wird aus dem Wasser aufgenommen. Das Wasser kühlt sich ab. 12
34 Chemische Reaktioen Exotherme und Endotherme Vorgänge Energieinhalt Jeder Stoff hat einen bestimmten Energieinhalt Masseinheit = Joule 1000 Joule = 1 Kilojoule = 1kJ 1 kj der Energie, die benötigt wird, um einen 100 kg schweren Körper einen Meter in die Höhe zu heben. 1 kj der Energie, die benötigt wird, 2.4 dl Wasser um 1 ºC zu erwärmen. 1 cal = J 13
35 Endotherme und Exotherme Vorgänge Nährwerttabelle: 14
36 Endotherme und Exotherme Vorgänge Energieumsatz Umgesetzte Energie = Energie der Produkte Energie der Edukte Endotherme Reaktion: Produkt ist energiereicher als die Edukte, Umgesetzte Energie ist positiv, Exotherme Reaktion: Produkt ist energieärmer als die Edukte, Umgesetzte Energie ist negativ, Lebewesen nutzen die Energie aus exothermen Reaktionen für energieverbrauchende Aktivitäten Bewegung, Stoffwechsel, Temperaturregulation 15
37 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Aktivierungsenergie: zugeführte Energie, die nötig ist, um die chemische Reaktion zum Laufen zu bringen bei fast allen Verbrennungsvorgängen nötig Verbrennungen beginnen unter Normalbedingungen (NB) in der Regel nicht spontan. 16
38 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Normalbedingungen Bedingungen, unter denen die physikalischen Eigenschaften eine Stoffes normalerweise gemessen werden»temperatur 0 ºC»Druck 1013 hpa (Hektopascal)»1010 hpa = bar = 1 Atmosphäre 17
39 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Katalysatoren Durch Katalysatoren lässt sich die Aktivierungsenergie herabsetzen. Katalysatoren sind Stoffe, welche die chemische Reaktionen beschleunigen, einen Ablauf bei tieferen Temperaturen ermöglichen und nicht verbraucht werden. Experiment»Zucker mit und ohne Zigarettenasche (oder Kaliumpermanganat) mit Hilfe eines Feuerzeuges bzw. Bunsenbrenners verbrennen 18
40 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Katalysatoren Brennen und Löschen - Der Katalysatoreffekt beim verbrennen von Zucker watch?v=lfl83n7gone; Author: benjamin2809; Hier wird dargestellt, dass beim Versuch Zucker zu verbrennen ein Katalysator nötig ist. In diesem Fall wurde Kaliumpermanganat verwendet. Auf Feuerwehrlehrgängen wird dies auch mit Zigarettenasche gezeigt. 19
41 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Katalysatoren Brennen und Löschen - Der Katalysatoreffekt beim verbrennen von Zucker watch?v=lfl83n7gone; Author: benjamin2809; Hier wird dargestellt, dass beim Versuch Zucker zu verbrennen ein Katalysator nötig ist. In diesem Fall wurde Kaliumpermanganat verwendet. Auf Feuerwehrlehrgängen wird dies auch mit Zigarettenasche gezeigt. 19
42 Endotherme und Exotherme Vorgänge Aktivierungsenergie und Katalyse Enzyme Enzyme sind Biokatalysatoren Sie wirken sehr spezifisch. Ein Enzym katalysiert in der Regel nur eine Reaktion.»Pepsin: Enzym zum Abbau von Eiweissen im Magen des Menschen 20
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