Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit?
Wir haben in Chemie Übungen für unsere Klausur bekommen:
Kalk reagiert mit Salzsäure.
1.Die Reaktionsgeschwindigkeit kann auf zwei Arten bestimmt werden, die erste Möglichkeit besteht darin, die Menge des entstehenden Gases zu messen.
2. Die zweite Möglichkeit der quantitativen Messung ist über eine andere leicht zugängliche Messgröße möglich. Beschreiben Sie wie.
Erläutern Sie weshlab diese Methode für die Realität von Magnesium mit Salzsäure nicht gut geeignet wäre, obwohl die Reaktion in vielen Punkten analog verläuft.
Aufgabe 1 hatten wir im Unterricht besprochen, ich verstehe jedoch nicht welche Messgröße bei 2 gemeint ist und wo der Unterschied zu Magnesium liegt.
Ich bedanke mich schonmal im voraus!
3 Antworten
Wie ich dir schon an anderer Stelle schrieb, ist der Unterschied zwischen Kalk und Magnesium, dass letzteres keine Säure-Base Eigenschaften besitzt! Wenn Magnesium mit Salzsäure reagiert, entsteht Wasserstoffgas (H2) und Magnesiumchlorid. Das ist auch das analoge zur anderen Reaktion, nämlich das entstehen eines Gases. Kalk (Calciumcarbonat) dagegen ist basisch und reagiert mit Salzsäure zu Kohlenstoffdioxid (gasförmig) und Wasser. Deswegen kannst du bei Kalk die Reaktionsgeschwindigkeit als Methode 2 über die Änderung des pH-Wertes messen.
Leicht zugängliche Messgrößen sind pH-Wert, Temperatur, Leitfähigkeit.
pH-Wert ist für eine Messung der Reaktionsgeschwindigkeit ungeeignet, weil er - bei einer Titration nutzt man das aus - sich während 90% der Reaktion so gut wie gar nicht ändert und beim letzten Prozent einen Sprung macht. Dabei ist es egal, ob eine Säure durch Kalk oder durch Mg verbraucht wird.
Temperatur ist geeignet, aber experimentell aufwendig: gute Isolierung, und falls man rührt, muss man die dadurch hervorgerufene Erwärmung bestimmen und abziehen.
Leitfähigkeit ist die Methode der Wahl, sie sinkt linear mit der Anzahl der H⁺, die durch Mg²⁺ oder Ca²⁺ ersetzt werden. Probleme gäbe es dann, wenn man nicht ein Stück Mg verwendet, sondern viele Späne - die sind nämlich äußerst leitfähig.
Ein bißchen hänge ich da auch im Finsteren. Vielleicht hilft mir ja jemand aus dem Dunkel.
Eine Möglichkeit wäre es, den pH-Wert zu messen. Aber das wirft einige praktische Probleme auf, vor allem, daß man überschüssige Säure braucht und daß die pH-Messung wegen der logarithmischen Umrechnung nicht wirklich genau ist, wenn man lineare Konzentrationsänderungen verfolgen will.
Eine andere Möglichkeit sehe ich darin, daß man in regelmäßigen Zeitabständen dem Reaktionsgemisch Aliquote entnimmt und sie komplexometrisch titriert. Das sollte aber für Ca²⁺ genausogut gehen wie für Mg²⁺.
Vielleicht hat ja jemand eine bessere Idee.
Ich denke, da hat ein Lehrer einfach eine Aufgabe aus dem Ärmel geschüttelt und nicht zu Ende gedacht. Gemeint ist wohl der pH-Wert.