Einführung in die Labarpraxis an der Europa-Universität Flensburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Einführung in die Labarpraxis an der Europa-Universität Flensburg

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Versuch 3: Was passiert, wenn man Wasser zum Kochen (sieden) bringt?
Beobachtungen

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Versuch 3: Was ist beim Wasserkocher zu beobachten?

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Versuch 3: Was passiert beim Kochen von Wasser?
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Versuch 3: Wie nennt man die Schlieren die beim Kochen zu sehen sind?

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Versuch 3: Was ist Wasserdampf genau?

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Versuch 7: Gibt es Temperatureffekte beim Lösen von 1g Calciumchlorid (CaCl2) und 3g Ammoniumchlorid (NH4Cl)?
Beobachtung

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Versuch 7: Warum steigt die Temperatur bei Calciumchlorid (CaCl2)?
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Versuch 7: Was ist eine exotherme Reaktion?

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Versuch 7: Was ist eine endotherme Reaktion?

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Versuch 7: Was geschieht bei der Lösung von Ammoniumchlorid (Salmiak, NH4Cl) in Wasser?
Auswertung

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Versuch 7: Was ist die sogn. Hydrationsenergie?
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Einführung in die Labarpraxis

Versuch 3: Was passiert, wenn man Wasser zum Kochen (sieden) bringt?
Beobachtungen
- Zu beginn beschlägt das Becherglas von außen
- nach 15 Sek. ist der Beschlag verschwunden und es haben sich kleine Bläschen und Schlieren am Boden gebildet.
- nach einiger Zeit steigen die Bläschen langsam nach oben, immer mehr, bis sich Wasserdampf bildet
- das Wasser im Becherglas kondensiert und nach dem Kochen ist weniger Wasser im Becherglas

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 3: Was ist beim Wasserkocher zu beobachten?
- nach ca. 1 min. fängt das Wasser an zu kochen
- es bildet sich sehr schnell Wasserdampf, der aus dem Deckel strömt
- der Deckel beschlägt bis Kondenswasser entsteht
- weniger Wasser bleibt übrig

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 3: Was passiert beim Kochen von Wasser?
Auswertung
- Der Beschlag zu Beginn ist gasförmiges Wasser aus der Verbrennung von Propangas, welches kondensiert wenn es auf das kühle Becherglas trifft
- Sobald das Becherglas wärmer wird, verschwindet die Feuchtigkeit
- da warmes Wasser eine andere Dichte hat als kaltes (leichter) steigt es nach oben und das kalte nach unten -> als Schlieren zu sehen
- Wasserdampf steigt ab 100 C auf, Siedepunkt ist erreicht und das Wasser ändert Aggregatzustand von flüssig zu gasförmig (verdampft)

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 3: Wie nennt man die Schlieren die beim Kochen zu sehen sind?
Konvektionsströmungen

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 3: Was ist Wasserdampf genau?
Gasförmiges Wasser, welches kondensiert, da es auf kältere Luftschichten trifft. Wassergas ist nicht wahrnehmbar, Wasserdampf schon.

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Gibt es Temperatureffekte beim Lösen von 1g Calciumchlorid (CaCl2) und 3g Ammoniumchlorid (NH4Cl)?
Beobachtung
Wasser Ausgangstemp.: 20,5 C 
calciumchlorid: 
steigt erst stark in den ersten 15 sec. von 20,5 auf 27,6 an und dann auf 28 und sinkt danach ganz langsam wieder bis es auf 25,4 nach 5 min angekommen ist

Ammoniumchlorid:
Sinkt erst stark in den ersten 45 sek. auf 13,5 und dann langsam auf 12,9 nach 1 min 45 sek. Danach steigt die Temp. wieder langsam bis sie nach 5 min bei 14 liegt.

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Warum steigt die Temperatur bei Calciumchlorid (CaCl2)?
Auswertung
- es handelt sich um ein Salz bzw. einen Kristall. (Ionische Bindung)
- Wasserfrei ist es stark hygroskopisch (bindet z.B. Feuchtigkeit wie Dampf)
- die Hydrationsenergie ist größer als die Gitterenergie des Ionengitters 
- Calciumchlorid reagiert mit Wasser zu einem Hydratkomplex und dabei Energie in Wärme umgewandelt wird -> freiwillige Reaktion, für die Verbindung muss keine Energie aufgewendet werden
- eine exotherme Reaktion liegt vor

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Was ist eine exotherme Reaktion?
Ist eine Reaktion, bei dem ein System Wärme an seine Umgebung abgibt

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Was ist eine endotherme Reaktion?
Dabei handelt es sich um eine Reaktion, bei der ein System Wärme aus der Umgebung aufnimmt.

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Was geschieht bei der Lösung von Ammoniumchlorid (Salmiak, NH4Cl) in Wasser?
Auswertung
- ist ein Salz, für das Energie aufgewendet werden muss, um das Ionengitter aufzubrechen, damit es in Wasser gelöst wird
- Die Energie wird aus der Umgebung, dem Wasser, aufgenommen
- Die Ionen werden mithilfe der Bindungsenergie des Wassers aus dem Ionengitter gelöst
- Die Wasserstoffbrückenbindungen zerstören mit Hilfe von freiwerdender Energie die Verbindung zwischen Anionen und Kationen
-> endotherme Reaktion
- die Ionen werden von Wassermolekülen ummantelt 
- Mithilfe der Hydrationsenergie kann bestimmt werden, wie stark die Neigung der Ionen ist sich mit Wassermolekülen zu verbinden -> exotherme Reaktion
—> Gitterenergie ist größer als die Hydrationsenergie der Ionen deshalb endotherm

Einführung in die Labarpraxis

Versuch 7: Was ist die sogn. Hydrationsenergie?
Wasser ist polar, daher orientieren sich die Wassermoleküle mit dem positiven Ende zu den Anionen und mit dem negativen Ende zu den Kationen. Diese Ion-Dipol-Anziehungskräfte sind stark genug, die Oberflächen-Ionen vom Feststoff zu entfernen und so die Interaktionen innerhalb der zu lösenden Substanz zu überwinden. 
Diese Interaktionen nennen sich Solvatisierung außer wenn Lösungsmittel Wasser ist, dann ist es Hydratisierung
Hydrationsenergie ist die Energie die frei wird, wenn sich Wassermoleküle an Ionen anlagern.

Einführung in die Labarpraxis

Was ist eine Dissoziation?
Das ist der angeregte o. Selbstständig ablaufende Vorgang der Teilung einer chemischen Verbindung in 2 oder mehrere Moleküle, Atome oder Ionen

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