Homepage Lexikon

Die Chemie-Schule

Thema: Modellvorstellungen

OK, dann spendir mir wenigstens ein Bier



Home
Anorganische Chemie
Organische Chemie
Lexikon
Übungen
Stop! Keine Werbung!

8. Reaktionen und Teilchenmodell

Synthese, Analyse und das Dalton-Modell

 
Chemische Reaktionen basieren auf der Umordnung von Atomen

Um die Reaktionstypen Analyse und Synthese zu erklären, kann man das Dalton-Modell anwenden.

 
Bei einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse der Reaktionspartner erhalten. Diese Tatsache nennt man das Gesetz von der Erhaltung der Masse

In der Verbindung Quecksilberoxid sind die Quecksilber- und Sauerstoffatome in einer charakteristischen räumlichen Anordnung miteinander verbunden. Wird erhitzt, dann löst sich dieser Zusammenhalt und es es bilden sich aus zwei Sauerstoffatomen sofort Sauerstoffmoleküle, die aus dem Reagenzglas entweichen. Zwar können auch Quecksilberatome entweichen, doch der Großteil der Quecksilberatome bilden an der Wand des Reagenzglases flüssiges Quecksilber.

Bei der Synthese von Eisen- oder Zinksulfid werden aus den jeweiligen Metallen durch das Erhitzen Eisen- bzw. Zinkatome frei, aus dem Schwefel Schwefelatome, die nun mit den Metallatomen Verbindungen eingehen. So entsteht Eisen- bzw. Zinksulfid.

Erklärung der Analyse von Quecksilberoxid
Bild 1. Erklärung der Analyse von Quecksilberoxid mit dem Dalton-Modell. Beim Erhitzen wird der Atomverband von Quecksilber- und Sauerstoffteilchen getrennt. Aus der Verbindung entstehen die Elemente Quecksilber und Sauerstoff.
Bild 2. Analyse von Quecksilberoxid
 
Erklärung der Synthese mit dem Dalton-Modell
Bild 3. Erklärung der Synthese mit dem Dalton-Modell. Aus den Elementen Eisen und Schwefel werden zuerst Atome freigesetzt. Diese verbinden sich miteinander in regelmäßiger Anordnung zur Verbindung Eisensulfid. Dabei wird Wärme frei.
Bild 4. Synthese von Eisensulfid
 
 
 
Gib ein Zündholz in ein Reagenzglas und verschließe es mit einem Stopfen. Ermittle das Gewicht und und zünde das Zündholz von außen. Nun ermittle nocheinmal das Gewicht.
 
Verbinde entsprechend Bild 5 zwei kleine Kolben oder Reagenzgläser. Ein Kolben ist mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, der andere mit Bariumchloridlösung. Wiege die beiden verbundenen Kolben. Vermische dann den Inhalt und wiege erneut.

Analyse und Synthese beruhen also auf der Trennung bzw. Verbindung verschiedenartiger Atome.Bei diesen Vorgängen wird Energie entweder freigesetzt oder verbraucht.

Die Erhaltung der Masse

Wie man bei den Versuchen beobachten konnte, ändert sich während einer chemischen Reaktion die Gesamtmasse der Reaktionspartner nicht. Der französiche Chemiker A. L. Lavoisier (1743-1794) erkannte als Erster die Bedeutung dieser Beobachtung und formulierte daraufhin das Gesetz von der Erhaltung der Masse: Die Gesamtmasse ändert sich bei allen chemischen Reaktionen nicht. 1789 stellte er das Prinzip der Massenerhaltung fest:

„Nichts wird bei den Operationen künstlicher oder natürlicher Art geschaffen, und es kann als Axiom angesehen werden, dass bei jeder Operation eine gleiche Quantität Materie vor und nach der Operation existiert.“

– Antoine Laurent de Lavoisier

Lavoisier wurde somit der Begründer der Stöchiometrie, der chemischen Mathematik, die später von Jeremias Benjamin Richter durch das Erkennen des mathematischen Zusammenhanges bei Salzbildungen verbessert wurde.

Versuch zur Erhaltung der Masse
Bild 5. Beide Kolben enthielten zuerst klare Lösungen. Beim Vermischen ist nun ein fester weißer Stoff entstanden, der in der Flüssigkeit aufgeschwemmt ist. Eine Wägung beweist, dass sich die Masse dabei nicht geändert hat.
Bild 6. In dem Kolben wird über den Eisendraht durch Erhitzen (oder elektrisch) roter Phosphor angezündet. Es tritt unter Feuererscheinung eine Reaktion ein. Dabei dehnt sich infolge Erwärmung die Luft aus (Luftballon!). Aber auch hier ändert sich die Masse infolge der Reaktion nicht.