Ein­fluss der Tem­pe­ra­tur bei der Pro­to­ly­se von Am­mo­ni­ak (SV)

Bil­dungs­plan­be­zug

In­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

3.3.2 Che­mi­sche Gleich­ge­wich­te

(7) die Be­ein­flus­sung che­mi­scher Gleich­ge­wich­te ex­pe­ri­men­tell un­ter­su­chen und mit­hil­fe des Prin­zips von Le Chate­lier er­klä­ren

Pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

2.1 Er­kennt­nis­ge­win­nung

(5) qua­li­ta­ti­ve und quan­ti­ta­ti­ve Ex­pe­ri­men­te unter Be­ach­tung von Si­cher­heits- und Um­welt­as­pek­ten durch­füh­ren, be­schrei­ben, pro­to­kol­lie­ren und aus­wer­ten

2.2 Kom­mu­ni­ka­ti­on

(5) fach­lich kor­rekt und fol­ge­rich­tig ar­gu­men­tie­ren

Hin­wei­se für die Lehr­kraft

• Das Prak­ti­kum dient zur Er­ar­bei­tung des Prin­zips von Le Chate­lier am Bei­spiel der Stö­rung eines Gleich­ge­wich­tes durch Tem­pe­ra­tur­ver­än­de­run­gen.
• Her­stel­lung der Lö­sung: In das Be­cher­glas ca. 80 mL dest. Was­ser geben und mit 20 Trop­fen der Phe­nol­ph­thal­ein-Lö­sung ver­set­zen. Dazu so viel Am­mo­ni­ak-Lö­sung geben, dass eine blas­se, aber deut­li­che Ro­sa­fär­bung zu sehen ist, deren In­ten­si­tät die ge­wünsch­ten Ef­fek­te zeigt.

Mat­thi­as Seitz (ZSL) [CC BY SA DE4]

Aus­wer­tung: Bei Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung auf rund 80°C ver­blasst die In­di­ka­tor­far­be deut­lich. Dies kann damit be­grün­det wer­den, dass die Rück­re­ak­ti­on be­vor­zugt ab­läuft. Dem­zu­fol­ge ist die Hin­re­ak­ti­on (Bil­dung der Am­mo­ni­um- und Hy­droxid-Ionen) exo­therm (Leit­fra­ge des fol­gen­den Prak­ti­kums). Eine Ab­küh­lung in der Käl­te­mi­schung zeigt eine (wenn auch nicht so star­ke) In­ten­si­vie­rung der In­di­ka­tor­far­be und be­stä­tigt die Er­klä­rung.

Am­mo­ni­ak (NH₃) re­agiert mit Was­ser in einer Pro­to­ly­se­re­ak­ti­on zu einem Gleich­ge­wicht. Das Was­ser-Mo­le­kül ist hier die Brönsted-Säure, Am­mo­ni­ak die Brönsted-Base.

Leit­fra­ge: Ist die Hin­re­ak­ti­on der Pro­to­ly­se von Am­mo­ni­ak mit Was­ser exo­therm oder en­do­therm?

Auf­ga­ben

• Stel­len Sie zu obi­gem Gleich­ge­wicht die Re­ak­ti­ons­glei­chung auf.
• Füh­ren Sie den Ver­such durch und ver­glei­chen Sie die Far­ben der drei Pro­ben nach ei­ni­ger Zeit.
• Be­grün­den Sie die Far­bän­de­run­gen und be­ant­wor­ten Sie die Leit­fra­ge.

V: Ein­fluss der Tem­pe­ra­tur auf die Pro­to­ly­se von Am­mo­ni­ak mit Was­ser

Ma­te­ria­li­en

• drei Luer-Lock Sprit­zen 20 mL
• 3 Kom­bis­top­fen
• 100 mL Be­cher­glas
• Ther­mo­me­ter
• Was­ser­ko­cher

Che­mi­ka­li­en

• Am­mo­ni­ak-Lö­sung (w  ≈  5 %)
• Phe­nol­ph­thal­ein-Lö­sung (w < 1 %)
• Dest. Was­ser
• Eis­wür­fel
• Koch­salz (für die Käl­te­mi­schung)

Durch­füh­rung

1. Sau­gen Sie in die drei Sprit­zen je­weils 10 mL der Am­mo­niak­lö­sung ein und ver­schlie­ßen Sie die Sprit­zen mit dem Ver­schluss­stop­fen.
2. Stel­len Sie eine der Sprit­zen in ein Be­cher­glas mit hei­ßem Was­ser, die an­de­re Sprit­ze in ein Be­cher­glas mit einer Käl­te­mi­schung. Die drit­te Sprit­ze wird vor einem wei­ßen Hin­ter­grund als Ver­gleich be­reit­ge­hal­ten.

Er­geb­nis­se

Ent­sor­gung

Al­ka­li­sche Lö­sun­gen, Sprit­zen mit dest.​Was­ser spü­len und trock­nen