Modellvorstellungen

8. Reaktionen und Teilchenmodell

Synthese und Analyse im Lichte des Dalton-Modells.

Zur Erklärung der Reaktionstypen Analyse und Synthese wenden wir das Dalton-Modell an. In der Verbindung Quecksilberoxid sind die Quecksilber- und Sauerstoffteilchen in einer ganz bestimmten räumlichen Anordnung miteinander verbunden. Beim Erhitzen wird dieser Zusammenhalt gelöst. Dabei bilden sich aus je zwei Sauerstoffatomen sofort Sauerstoffmoleküle, die aus dem Reagenzglas entweichen können. Auch einzelne Quecksilberatome werden entweichen, daher wurde der Versuch mit besonderer Vorsicht durchgeführt. Ein großer Teil der Quecksilberatome aber bildet an der Reagenzglaswand durch Zusammenlagerung flüssiges Quecksilber.

8.2 Analyse von Quecksilberoxid

8.1 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.

Chemische Reaktionen beruhen auf der Umordnung von Atomen.

Bei der Synthese von Eisen- oder Zinksulfid werden beim Erhitzen aus den Metallen Eisen- bzw. Zinkatome freigesetzt; aus dem Schwefel werden Schwefelatome freigesetzt. Diese bilden mit den Metallatomen Verbindungen aus Schwefel- und Metallteilchen; es entstehen Eisensulfid und Zinksulfid.

8.4 Synthese von Eisensulfid

8.3 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.

Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden!

In ein Reagenzglas (Geräteglas) wird ein Zündholz gebracht und dann mit einem Stopfen verschlossen. Nach dem Wiegen wird von außen der Zündholzkopf gezündet und erneut gewogen.

Analyse und Synthese beruhen also darauf, dass verschiedenartige Atome voneinander getrennt werden oder sich untereinander verbinden. Bei diesen Umgruppierungen von Atomen wird Energie verbraucht oder freigesetzt.

Die Erhaltung der Masse.

Wie die Versuche - zeigen, ändert sich die Gesamtmasse der Reaktionsteilnehmer während einer chemischen Reaktion nicht.

Dabei können sich Feststoffgemische in Verbindungen umwandeln, aus Lösungen Feststoffe (Versuch ) oder aus Feststoffen Gase neben neuen Feststoffen entstehen. Dass diesen und ähnlichen Beobachtungen grundlegende Bedeutung zukommt, erkannte bereits 1774 der französische Chemiker A. L. Lavoisier (1743-1794). Nach ihm gilt: Bei allen chemischen Reaktionen bleibt die Gesamtmasse der Reaktionspartner unverändert.
Dies ist das Gesetz von der Erhaltung der Masse.

8.5 In beiden Kolben befanden sich ursprünglich klare Lösungen. Durch das Vermischen entsteht ein fester weißer Stoff, der in der Flüssigkeit aufgeschwemmt ist. Trotzdem ändert sich die Masse nicht.

8.6 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..

Gesetz von der Erhaltung der Masse: Bei einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse der Reaktionspartner erhalten.

Ein Blitzbirnchen wird gewogen, gezündet und wieder gewogen.

Zwei kleine Kolben oder Reagenzgläser werden nach Abb. 8.2 verbunden. Ein Behälter ist mit Bariumchloridlösung, der andere mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt. Die beiden verbundenen Gefäße werden gewogen; darauf wird ihr Inhalt vermischt und erneut gewogen.

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