Das Einstellen und Beeinflussen von Gleichgewichtsreaktionen nach Le Chatelier

Das Einstellen und Beeinflussen von Gleichgewichtsreaktionen nach Le Chatelier

Gymnasium

Chemie

11. | 12. | 13. Klasse

6 Unterrichtsstunden

13.11.2020

digitaler Beitrag

Beschreibung

Chemische Reaktionen laufen meistens unvollständig ab, da sich ein Gleichgewicht zwischen Edukten und Produkten einstellt. Durch die Änderung von Reaktionsbedingungen können sie verschoben werden, was in großtechnischen Synthesen wie dem Deacon-Verfahren (Herstellung von Chlor) oder dem Kontaktverfahren (Herstellung von Schwefelsäure) ausgenutzt wird. Chemische Gleichgewichte sind auch in der Natur allgegenwärtig. Beispielsweise kann die Verwitterung und Bildung von Kalkstein beobachtet werden. Chemische Reaktionen laufen meistens unvollständig ab, da sich ein Gleichgewicht zwischen Edukten und Produkten einstellt. Durch die Änderung von Reaktionsbedingungen können sie verschoben werden, was in großtechnischen Synthesen wie dem Deacon-Verfahren (Herstellung von Chlor) oder dem Kontaktverfahren (Herstellung von Schwefelsäure) ausgenutzt wird. Chemische Gleichgewichte sind auch in der Natur allgegenwärtig. Beispielsweise kann die Verwitterung und Bildung von Kalkstein beobachtet werden.
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# Chemisches Gleichgewicht
# Gleichgewichtsreaktionen
# Massenwirkungsgesetz
# Gleichgewichtskonstanten

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Kompetenzen

Klassenstufe:11–13
Dauer:6 Unterrichtsstunden (3 Doppelstunden)
Kompetenzen:1. Merkmale eines chemischen Gleichgewichtes; 2. Experimentelles Erkunden der Abhängigkeiten von chemischen Gleichgewichten und deren Anwendung; 3. Anwenden des Massenwirkungsgesetzes und Berechnen der Gleichgewichtskonstanten
Thematische Bereiche:Chemisches Gleichgewicht, Gleichgewichtsreaktionen, Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstanten
Medien:Texte, Experimente, Arbeitsblätter, Spiel

Inhaltsangabe

1./2. Stunde

Thema:Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, die Merkmale eines chemischen Gleichgewichts und das Stechheber-Modellexperiment
M 1 (Ab)Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht – seine Auswirkungen in der Natur und im Haushalt (Lückentext und Aufgaben)
M 2 (Sv)Das Stechheber-Modellexperiment
Sv 1: Das Stechheber-Modellexperiment
Dauer:Vorbereitung: 10 min Durchführung: 25 min
Chemikalien:
  • Wasser
  • Lebensmittelfarbe
Geräte:
  • 2 Messzylinder 50 mL (niedrige Form)
  • Glasröhrchen (⌀ 5 mm, ca. 20 cm lang)
  • Glasröhrchen (⌀ 4 mm, ca. 20 cm lang)
  • Pasteurpipette
  • Becherglas 10 mL
  • Schutzbrille
  • Kittel
M 3 (Ab)Auswertung des Stechheber-Modellexperimentes

3./4. Stunde

Thema:Chemische Gleichgewichte können durch eine Änderung der Temperatur, des Drucks, der Konzentration oder des pH-Wertes beeinflusst werden
M 4 (Sv)Die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts – das Prinzip des kleinsten Zwanges nach Le Chatelier (Material als Gruppenpuzzle oder Stationsarbeit)
Beeinflussung von chemischen GleichgewichtenDie GBUs finden Sie auf der CD.Sv 2: Künstliches Blut
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • Eisen(III)-chlorid-Lösung
  • Ammoniumthiocyanat-Lösung
  • Wasser
  • Eiswürfel
  • Natriumchlorid
Geräte:
  • 3 Reagenzgläser
  • 2 skalierte Pasteurpipetten 2 mL
  • Reagenzglasständer
  • Reagenzglashalter
  • 2 Bechergläser 400 mL
  • Gasbrenner
  • Drahtnetz
  • Streichhölzer oder Gasanzünder
  • Spatel
  • Schutzbrille
  • Kittel
Die GBUs finden Sie auf der CD.Sv 3 a: Intensivierung der Farbe von künstlichem Blut
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min
Chemikalien:
  • Eisen(III)-chlorid-Lösung
  • Ammoniumthiocyanat-Lösung
  • Eisen(III)-chlorid
  • Ammoniumthiocyanat
Geräte:
  • 3 Reagenzgläser
  • 2 skalierte Pasteurpipetten 2 mL
  • Reagenzglasständer
  • 2 Spatel
  • 2 Glasstäbe
  • Schutzbrille
  • Kittel
Die GBUs finden Sie auf der CD.Sv 3 b: Entfärbung von künstlichem Blut
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min
Chemikalien:
  • Eisen(III)-chlorid-Lösung
  • Ammoniumthiocyanat-Lösung
  • Natriumfluorid-Lösung
Geräte:
  • 2 Reagenzgläser
  • 3 skalierte Pasteurpipetten 2 mL
  • Reagenzglasständer
  • Schutzbrille
  • Kittel
Die GBUs finden Sie auf der CD.Sv 4: Sprudelwasser
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 20 min
Chemikalien:
  • Spritziges Mineralwasser
  • Universalindikator-Lösung
Geräte:
  • Erlenmeyerkolben 250 mL
  • Tropfpipette
  • Rührfisch (flache Form)
  • Magnetrührer
  • Schutzbrille
  • Kittel
Die GBUs finden Sie auf der CD.Sv 5: „Zauberei“ mit Aluminium-Ionen
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • Aluminiumnitrat-Lösung
  • Natronlauge
  • Salzsäure
  • pH-Papier
Geräte:
  • Reagenzglas
  • Reagenzglasständer
  • Glasstab
  • 3 skalierte Pasteurpipetten 2 mL
  • Schutzbrille
  • Kittel
M 5 (Ab)Arbeitsblatt zu den Schülerversuchen zum chemischen Gleichgewicht

5./6. Stunde

Thema:Aufstellen und Anwenden des Massenwirkungsgesetzes, Berechnungen der Gleichgewichtskonstanten
M 6 (Tx)Das Massenwirkungsgesetz und die Berechnung der Gleichgewichtskonstanten
M 7 (Ab)Aufgaben zum Massenwirkungsgesetz und die Berechnung der Gleichgewichtskonstanten (mit Hilfekarten)
M 8 (Sp)Text-Memory zum chemischen Gleichgewicht und dem Prinzip des kleinsten Zwanges

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