Inhaltsverzeichnis.

Inhaltsverzeichnis Kommentar für den Lehrer 185 Vorwort an den Lehrer IX - Einleitung IX - Didaktische Bemerkungen IX - Integrative oder graphisch differentielle Methode? XIII - Einige Hinweise zur praktischen Durchführung XIV - Medienmappe zur Reaktionskinetik XV Schülerteil 1-184 1. Schnelle und langsame chemische Reaktionen 187 1.1. Kennzeichen chemischer Reaktionen 187 1.2. Schnelle und langsame chemische Reaktionen 188 1.3. Von welchen Parametern hängt die Dauer einer chemischen Reaktion ab? 190 2. Geschwindigkeit und Geschwindigkeitsmessung 193 3. Die reaktionskinetische Verfolgung und Auswertung der Reaktion zwischen Magnesium und Salzsäure 194 3.1. Messung von Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen... 194 4. Weitere Reaktionen 1. Ordnung 196 4.1. Die Hydrolyse von t-butylchlorid (tertiär-butylchlorid) 196 4.2. Der Reaktionsmechanismus der Hydrolyse von t-butylchtorid. 202 4.3. Die reaktionskinetische Untersuchung der Entfärbung von Kristallviolett \ 206 4.4. Die historische Entwicklung der Reaktionskinetik - die Inversion von Rohrzucker 211 5. Die integrative Behandlung von Reaktionen 1. Ordnung... 215 5.1. Die Lösung der Differentialgleichung für Reaktionen 1. Ordnung 215 5.2. Der katalytische Zerfall des Wasserstoffperoxids - eine Reaktion 1. Ordnung 216 5.3. Die Halbwertszeit 222 6. Reaktionen 2. Ordnung 223 6.2. Die Verseifung von Essigsäureethylester als Beispiel einer Reaktion 2. Ordnung 223 6.3. Die integrative Behandlung von Reaktionen 2. Ordnung... 224 6.4. Modellvorstellung zur Reaktion 2. Ordnung.. : 225 VH http://d-nb.info/870490478

7. Reaktionen 3. Ordnung und Reaktionen 0. Ordnung 228 7.2. Reaktionen 0. Ordnung 228 8. Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit und Aktivierungsenergie 232 8.1. Die Geschwindigkeits- und Energieverteilung der Teilchen in Gasen und Flüssigkeiten 232 8.2. Die Bestimmung der Aktivierungsenergie mit Hilfe reaktionskinetischer Daten 233 9. Katalyse 235 9.1. Einführung des Katalysatorbegriffs anhand des durch K 2 CrO 4 katalysierten Zerfalls von H 2 O 2 235 9.2. Negative Katalyse 236 9.4. Katalyse bei großtechnischen Prozessen 237 9.4.1. Salpetersäure 237 9.4.2. Methanal (Formaldehyd) 239 9.4.3. Ethen und Propen durch Cracken von Leichtbenzin 240 9.4.4. Die Synthese des Polyethylens aus Ethen nach dem Niederdruckverfahren 242 9.5. Enzymatische Katalyse 243 10. Das chemische Gleichgewicht - 244 10.1. Chemische Reaktionen laufen nicht zu Ende ab 244 10.2 Kinetische Ableitung des Massenwirkungsgesetzes 246 10.3 Die Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten 249 11. Das Prinzip von Le Chatelier 253 11.1. Die Änderung von Konzentration bzw. Druck in chemischen Gleichgewichten 253 11.2. Die Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts. 258 12. Chemische Gleichgewichte bei größtechnischen Prozessen. 262 12.1 Die großtechnische Synthese des Ammoniaks 262 12.2. Die technische Schwefelsäuregewinnung nach dem Kontaktverfahren 263 12.3. Das Soudouard-Gleichgewicht 265 Literatur 266 VIII

Inhaltsverzeichnis Vorwort an die Schüler 9 1. Schnelle und langsame chemische Reaktionen 11 1.1. Kennzeichen chemischer Reaktionen 11 1.2. Schnelle und langsame chemische Reaktionen 14 1.3. Von welchen Parametern hängt die Dauer einer chemischen Reaktion ab? 17 2. Geschwindigkeit und Geschwindigkeitsmessung 20 2.1. Dauer und Geschwindigkeit 20 2.2. Geschwindigkeit und Geschwindigkeitsmessung 20 2.3. Ermittlung von Momentangeschwindigkeiten mit Hilfe der Kapillarrohrmethode (nach Wainwright) 25 3. Die reaktionskinetische Verfolgung und Auswertung der Reaktion zwischen Magnesium und Salzsäure 28 3.1. Messung von Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen... 28 3.2. Die Mg/HCI-Reaktion 29 3.3. Welche Beziehung besteht zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit und den Konzentrationen der Ausgangsstoffe? 33 3.4. Modellvorstellung zum Geschwindigkeitsverlauf der Mg/HCI- Reaktion 37 4. Weitere Reaktionen 1. Ordnung 41 4.1. Die Hydrolyse von t-butylchlorid (tertiär-butylchlorid) 41 4.2. Der Reaktionsmechanismus der Hydrolyse von t-butylchlorid. 45 4.3. Die reaktionskinetische Untersuchung der Entfärbung von Kristallviolett 49 4.4. Die historische Entwicklung der Reaktionskinetik - die Inversion von Rohrzucker 53 5. Die integrative Behandlung von Reaktionen 1. Ordnung... 56 5.1. Die Lösung der Differentialgleichung für Reaktionen 1. Ordnung 56 5.2. Der katalytische Zerfall des Wasserstoffperoxids - eine Reaktion 1. Ordnung 58 5.3. Die Halbwertszeit 62 5.4. Radioaktiver Zerfall und Halbwertszeit 63

6. Reaktionen 2. Ordnung 64 6.1. Molekularität und Reaktionsordnung 64 6.2. Die Verseifung von Essigsäureethylester als Beispiel einer Reaktion 2. Ordnung 65 6.3. Die integrative Behandlung von Reaktionen 2. Ordnung... 71 6.4. Modellvorstellung zur Reaktion 2. Ordnung 72 7. Reaktionen 3. Ordnung und Reaktionen 0. Ordnung 76 7.1. Reaktionen 3. Ordnung 76 7.2. Reaktionen 0. Ordnung 77 8. Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit und Aktivierungsenergie 80 8.1. Die Geschwindigkeits- und Energieverteilung der Teilchen in Gasen und Flüssigkeiten 80 8.2. Die Bestimmung der Aktivierungsenergie mit Hilfe reaktionskinetischer Daten 92 8.3. Zur Geschichte der kinetischen Gastheorie 94 9. Katalyse 103 9.1. Einführung des Katalysatorbegriffs anhand des durch K 2 CrO 4 katalysierten Zerfalls von H 2 O 2 103 9.2. Negative Katalyse 109 9.3. Zur Geschichte der Katalyse 112 9.4. Katalyse bei großtechnischen Prozessen 115 9.4.1. Salpetersäure 116 9.4.2. Methanal (Formaldehyd) 120 9.4.3. Ethen und Propen durch Cracken von Leichtbenzin 121 9.4.4. Die Synthese des Polyethylens aus Ethen nach dem Niederdruckverfahren 123 9.5. Enzymatische Katalyse 127 10. Das chemische Gleichgewicht 129 10.1. Chemische Reaktionen laufen nicht zu Ende ab 129 10.2 Kinetische Ableitung des Massenwirkungsgesetzes 134 10.3 Die Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten 142 11. Das Prinzip von Le Chatelier 147 11.1. Die Änderung von Konzentration bzw. Druck in chemischen Gleichgewichten 147 11.2. Die Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts. 154 11.3. Zur Geschichte des chemischen Gleichgewichts 158 6

12. Chemische Gleichgewichte bei großtechnischen Prozessen. 168 12.1 Die großtechnische Synthese des Ammoniaks 168 12.2. Die technische Schwefelsäuregewinnung nach dem Kontaktverfahren 175 12.3. Das Soudouard-Gleichgewicht 179