Chemie verstehen 4, Schülerbuch

24 3  Arbeitsheft-Seite 16 Energie bei chemischen Reaktionen 1. Was verstehen wir unter Aktivierungs- und Reaktionsenergie? Knallschaum (Abb. 24.1 und 24.2)  E1 Fülle eine Kunststoffpipette zu ​  3  _ 4 ​mit Natriumcarbonat-Lösung. 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! Beachte die Anmerkungen auf Seite 108! a) Beim Anlegen von 9-V-Gleichspannung an die Kanülen entstehen an beiden Polen Gase. Die Gasmischung bildet einen Schaum. b) Zündest du den Schaum an, knallt es! Bei chemischen Reaktionen wird immer Reaktionsenergie aufgenommen oder abgegeben. Bei der Elektrolyse des Wassers (H 2 O) in der Natriumcarbonat-Lösung bei V1 wird ständig elektrische Energie zugeführt . Ohne diese Reaktions­ energie-Zufuhr 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 Zündholz amme. Endotherme Reaktionen sind zB Elektrolysen, das Au aden eines Akkus, das Belichten von Fotopapier und die Fotosynthese bei P anzen. 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 Feuerzeug-Gas entzündest usw. Der Zink-Iod-Akku (Abb. 24.5)  E1 Elektrolysiere Zinkiodid-Lösung bei etwa 5 V Gleichspannung (  Seite 21, LV2) mit dickeren Kohle-Elektroden. 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. V1 24.1 Knallschaum (a): Die Elektrolyse ist eine endotherme Reaktion. 24.2 Knallschaum (b): Die Aktivierung (Zündung) bewirkt eine exotherme Reaktion. Infobox: Die chemische Energie, die in Stoffen enthalten ist, nennt man Enthalpie . V2 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 24.4 Das Diagramm zeigt die Energieaufnahme und -abgabe bei V1. Die Reaktionsenergie wird bei chemischen Vorgängen aufgenommen ( = endotherm ) oder abgegeben ( = exotherm ). Die Aktivierungsenergie muss zugeführt werden, damit die Reaktion einsetzen kann. M 24.3 Das Laden einer Autobatterie ist eine endotherme Reaktion. 24.5 Der Zink-Iod-Akku: Aufladen – endo- therm, Entladen – exotherm Film ad2537 Film s6m83b Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verla s öbv