Chemie verstehen 4, Schulbuch

20 3  Arbeitsheft-Seite 16 20.1 Eine Autobatterie wird geladen. Diese chemische Reaktion benötigt Energie! Energie bei chemischen Reaktionen 1. Was versteht man unter Aktivierungs- und Reaktions- energie? Der Knallschaum-Generator (Abb. 20.2 und 20.3) Fülle eine Kunststoffpipette zu 3 __ 4 mit Natriumcarbonatlösung. Halte das Pipettenröhrchen nach oben und biege es in ein Gläschen mit Seifenblasen- lösung. Stecke zwei dünne Spritzenkanülen in den Pipettenball. Sie dürfen einander nicht berühren! Beim Anlegen von 9V Gleichspannung an die Kanülen entstehen an beiden Polen Gase. Die Gasmischung bildet einen Schaum. Zündest du den Schaum an, knallt es! Beachte die Anmerkungen auf Seite 100! Bei chemischen Reaktionen wird immer Reaktionsenergie aufgenommen oder abgegeben. Bei der Elektrolyse des Wassers (H 2 O) in der Natriumcarbo- natlösung bei V1 wird ständig elektrische Energie zugeführt. Ohne diese Reaktionsenergiezufuhr könnte die Elektrolyse nicht stattfinden. Diese Reaktion ist endotherm ( endo = innen). Die Produkte (Wasserstoffgas H 2 , Sauerstoffgas O 2 ) haben die zugeführte Energie gespeichert. Reagieren zwei Teile H 2 und ein Teil O 2 miteinander zu zwei Teilen H 2 O, wird Reaktionsenergie abgegeben (Wärme, Schall). Diese Reaktion ist exotherm ( exo = außerhalb). Damit H 2 und O 2 miteinander reagieren können, ist allerdings noch etwas Energie nötig. Diese Aktivierungsenergie liefert die Zündholzflamme. Endotherme Reaktionen sind zB Elektrolysen, das Aufladen eines Akkus, das Belichten von Fotopapier und die Fotosynthese bei Pflanzen. Exotherme Reaktionen sind zB das Verbrennen und die Stromabgabe durch eine Batterie. Aktivierungsenergie benötigst du, wenn du eine Kerze anzündest, ein Streichholz anreibst, mit einem Funken Feuerzeuggas entzündest usw. Der Zink-Iod-Akku (Abb. 20.5) Elektrolysiere bei etwa 5V Gleichspannung Zinkiodidlösung (  Seite 17, V3) mit dickeren Kohleelektroden. An der Anode entsteht Iod, an der Kathode Zink. Entfernst du die Spannungsquelle und schließt einen Solarmotor an die Elektroden, wird er sich drehen. Zink und Iod verbinden sich und geben dabei Energie ab. M Die Reaktionsenergie wird bei chemischen Vorgängen aufgenom- men (= endotherm) oder abgegeben (= exotherm). Die Aktivierungsenergie muss zugeführt werden, damit die Reaktion einsetzen kann. V1 V2 20.2 Der Knallschaumgenerator I: Die Elektrolyse ist eine endotherme Reaktion. 20.3 Der Knallschaumgenerator II: Die Aktivierung (Zündung) bewirkt eine exotherme Reaktion. Zeit t Energie E liegen getrennt nebeneinander Elektrolyse – Reaktions- energie wird verbraucht – ENDOTHERM Knallgasreaktion – Reaktionsenergie wird abgegeben – EXOTHERM Aktivierungsenergie „Zünden“ – 2 H 2 O 2 H 2 + O 2 2 H 2 + O 2 2 H 2 + O 2 2 H 2 O 20.4 Das Diagramm zeigt die Energieaufnahme und -abgabe bei V1. 20.5 Der Zink-Iod-Akku: Der Ladevorgang ist endotherm, der Entladevorgang exotherm. Arbeitsblätter 5eb7kc Film yi7w62 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv