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Modellvorstellungen

Seite 8. Reaktionen und Teilchenmodell 6. Atome und Moleküle

7. Chemische Reaktionen

Die Analyse von Stoffen.

Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! Vorsicht vor Quecksilberdämpfen! Abzug! Mit kleinen Mengen arbeiten und nur so lange erhitzen, bis die Reaktion einmal deutlich geworden ist. In einem Reagenzglas wird Quecksilberoxid erhitzt und der entweichende Sauerstoff mit einem glimmenden Span nachgewiesen. an der Glaswand scheidet sich metallisches Quecksilber ab.
In einem Rg wird Salpeter (Kaliumnitrat) erhitzt und ein glühender Holzspan eingeführt. Das Aufflammen gilt als Nachweis für Sauerstoff.
Analyse ist die Zerlegung einer Verbindung in einfachere Bausteine
Elemente sind Reinstoffe, die in keine weiteren Bestandteile zerlegt werden können.
Verbindungen sind aus zwei oder mehreren Elementen aufgebaut.

Wird Salpeter erhitzt, so wird dieser zersetzt. Es entsteht Sauerstoff und ein fester Rückstand; der Stoff Salpeter wurde beim Erhitzen in einfachere Bestandteile zersetzt. Den Vorgang der Zerlegung eines Stoffes nennt man Analyse. Beim Erhitzen von rotem Quecksilberoxid in Versuch entstehen Quecksilber und Sauerstoff. Hier wurde der Stoff Quecksilberoxid in seine Bestandteile Quecksilber und Sauerstoff zerlegt. Einen Vorgang, bei dem aus einem oder mehreren Ausgangsstoffen neue Stoffe (erkennbar an ihren Eigenschaften) entstehen, nennt man eine chemische Reaktion. Die Analyse von Quecksilberoxid durch Erhitzen kann man in Form einer chemischen Reaktionsgleichung formulieren.

Quecksilber + Energie Quecksilber + Sauerstoff

Quecksilber und Sauerstoff lassen sich durch keine chemische Reaktionen in weitere Bestandteile zerlegen. Solche Stoffe nennt man Grundstoffe oder Elemente.

Einen Reinstoff, der aus mehreren Elementen aufgebaut ist, bezeichnet man als chemische Verbindung. Heute sind ca. 3,5 Millionen chemische Verbindungen bekannt. Mit Hilfe der Analyse gelingt es herauszufinden, aus welchen Elementen ein unbekannter Stoff besteht. Bei der Untersuchung von Naturstoffen ist dies von besonderer Bedeutung.

Die Synthese von Stoffen.

Eisenpulver und Schwefelpulver werden im Massenverhältnis 7:4 ver mischt und ein Magnet an das Gemisch gehalten. Dann wird das Schwefel-Eisen-Gemisch auf einer Asbestplatte zu einem Kegel angehäuft. Nun hält man die Spitze der Gasflamme an den Kegelrand, bis eine Reaktion eintritt.
Der Versuch kann auch im Reagenzglas durchgeführt werden und mit einem glühenden Eisendraht gezündet werden. Vergleiche die Farbe der Ausgangsstoffe und die der Reaktionsprodukte sowie ihr Verhalten gegenüber einem Magneten.
Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! Schutzbrille verwenden, Schutzwand aufstellen. Zinkpulver und Schwefelpulver werden auf einer Asbestplatte im Massenverhältnis 2:1 vermischt und ein Kegel angehäuft. Es dürfen nur kleine Mengen verwendet werden. Nun hält man die Spitze der Gasflamme an den Kegelrand. Die Reaktion läuft explosionsartig ab. Dieser Versuch darf auf keinen Fall im Reagenzglas durchgeführt werden.

Wenn wir die Elemente Eisen und Schwefel sowie Zink und Schwefel vermischen, erhalten wir noch keine chemische Verbindung, sondern nur Gemenge aus diesen Stoffen.

In einem Gemenge können die einzelnen Stoffe in beliebigen Anteilen enthalten sein. Seine Eigenschaften, z. B. Dichte und Farbe, hängen vom Anteil der einzelnen Bestandteile ab. Haben wir sehr viel Schwefel und ganz wenig Metall vermischt, erscheint das Gemenge gelblich. Wurde nur ganz wenig Schwefel zum Metallpulver gemischt, sieht es grau aus. Mit einem Magnet kann man Eisen aus einem Gemenge mit Schwefel leicht wieder abtrennen. Das zeigt, dass die Eigenschaften des Eisens im Gemenge voll erhalten bleiben. Wird aber das Gemenge erhitzt (Versuche und ), so kommt es zu einer chemischen Reaktion, wie an dem Auftreten neuer Eigenschaften zu erkennen ist.

Synthese ist die Vereinigung von Stoffen zu einer Verbindung

In unserem Versuch hat sich das Element Eisen mit dem Element Schwefel verbunden; es entstand die chemische Verbindung Eisensulfid. Sie besitzt andere Eigenschaften als das Gemenge aus Eisen und Schwefel (z. B. gegenüber einem Magnet, Verhalten zu Säuren). In Versuch entstand unter starker Wärmeentwicklung die Verbindung Zinksulflid. Der chemische Vorgang der Vereinigung von Stoffen zu einer chemischen Verbindung wird Synthese genannt. Wir können auch die Synthese von Eisensulfid formulieren.

Eisen + Schwefel Eisensulfid + Energie

Die Synthese ist - wie die Analyse - ein weiterer Reaktionstyp der Chemie. Eine chemische Verbindung besitzt andere Eigenschaften als die Elemente, aus denen sie zusammengesetzt ist. Die Zerlegung einer Verbindung in ihre Elemente bereitet meist erheblich größere Schwierigkeiten als die Zerlegung des Quecksilberoxids. Es erfordert eine Reihe schwieriger Reaktionen, um aus Eisensulfid wieder Eisen und Schwefel zu erhalten. Im Gegensatz dazu ist es einfacher, ein Gemenge in seine Bestandteile zu trennen. Die Synthese von Verbindungen, z. B. von Arzneimitteln, Farbstoffen, Kunststoffen, Düngemitteln zählt zweifellos zu den wichtigsten Aufgaben der Chemie.

Elemente der Alchemisten
7.1 Die «Elemente» der Alchemisten
Formuliere die Synthese von Zinksulfid.
Welche kennzeichnenden Merkmale haben wir jetzt für die Unterscheidung von Reinstoff und Gemenge kennengelernt?
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