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14.05b

Experimente für den Chemieunterricht

Das Chemische Gleichgewicht II
geöffnet, problemorientiert

Lehrer
D

Zeitbedarf: ca. 10 Minuten
Kompetenz/Ziel: E: Beweis für das Vorliegen eines chem. Gleichgewichts.
Prinzip vom Kleinsten Zwang. K, B: Deutung unterschiedlicher Versuchsergebnisse bei scheinbar gleichen Voraussetzungen.
Material:
  • 4 Bechergläser 400mL, hoch
  • OHP
Chemikalien:
  • Eisen(III)-chlorid-Lösung c(FeCl3)~0,1mol/L
  • Ammoniumthiocyanat-Lösung c(NH4SCN)~3mol/L
  • dest. Wasser in der Spritzflasche
  • Kaliumpermanganatlösung c(KMnO4)~0,001mol/L
Durchführung1: In zwei Bechergläser gibt man je ca. 50mL der Permanganatlösung und stellt sie auf den OHP. Das durchtretende Licht erscheint gleich hell (violett). Nun wird zum einen Becherglas zweimal je 50mL Wasser aus der Spritzflasche hinzu gegeben und die Farbintensität beobachtet.
Beobachtung 1: Die Lichtflecken bleiben trotz Verdünnung gleich hell. Begründen Sie.
Deutung 1: Die Konzentrationsabnahme der Lösung wird durch Zunahme der Schichtdicke, durch die das Licht fällt, ausgeglichen.
Durchführung2: In das dritte Becherglas gibt man  ca. 1mL Eisen(III)-chlorid-Lösung, füllt mit Wasser auf ca. 100mL auf und stellt es auf den OHP. Dazu gibt man 1mL Thiocyanat-Lösung und beobachtet.
Beobachtung 2: Die gelbbraune Färbung vertieft sich nach rot. Siehe Hintergrund.
Durchführung3: Man gibt die Hälfte der roten Lösung aus Becherglas 3 in das vierte Becherglas und stellt die beiden Bechergläser auf den OHP. Geben Sie zu einer der Lösungen zweimal je 50mL Wasser aus der Spritzflasche und beobachten Sie die Farbintensität.
Beobachtung 3: Beide vom OHP projizierten Lichtflecke erscheinen zunächst gleich hell, bei Verdünnung wird aber der eine immer heller.
Problem: Erklären Sie das unterschiedliche Verhalten der Permanganat- und der Eisenthiocyanato-Komplex-Lösung beim Verdünnen.
Deutung:  

 

Entsorgung: Ausguss.
Quelle: Schulbücher.
Hintergrund: [Fe(H2O)6] 3+ +  6 SCN-     ⇔     [Fe(SCN)6]3-          +          6H2O
 aus FeCl3   aus NH4SCN                rotes Komplex-Anion
Diskussion: Führt eine Zugabe von Ammonium-Kationen auch zur Farbvertiefung?