Modellvorstellungen
9. Kennzeichen der chemischen Reaktion
Änderung der stofflichen Eigenschaften.
Ein 2 cm hoher Kegel von gepulvertem Ammoniumdichromat wird auf einer Asbestplatte mit der Spitze der Gasflamme so lange erhitzt, bis er an einer Stelle zu glühen beginnt. In diesem Augenblick stellt man den Brenner zur Seite. Vergleiche den Ausgangsstoff mit dem Reaktionsprodukt hinsichtlich Farbe und Löslichkeit in Wasser.Beim Erwärmen von Eis oder Iod ändert sich nur die Zustandsform (Aggregatzustand). Beim Abkühlen erstarrt das Wasser wieder zu Eis, und aus den violetten Joddämpfen entstehen durch Resublimation wieder Jodkristalle. Die stofflichen Eigenschaften sind in diesen Fällen erhalten geblieben. Es handelt sich in diesen Fällen also um keine chemischen Reaktionen.
Anders verlief das Erhitzen von Ammoniumdichromat in Versuch . Aus den orangefarbenen, wasserlöslichen Kristallen entstand unter Feuererscheinung ein grünes, wasserunlösliches Pulver. Die neu entstandenen Eigenschaften deuten an, dass bei dem Vorgang ein neuer Stoff entstanden ist. Dieser Vorgang ist eine chemische Reaktion. Als Grundtypen chemischer Reaktionen haben wir die Analyse und Synthese kennengelernt.
Chemische Reaktionen spielen sich in unserer Umgebung unaufhörlich ab. Beispiele: Rosten von Eisen, Backen von Kuchen, Vermodern von Holz, Verbrennen von Gas.
Chemische Reaktion und Energiebeteiligung.
Ein Streifen Magnesiumband wird an der Gasflamme entzündet. Vorsicht! Augen schützen!
In einem großen Kolben werden 0,25 g rotes Blutlaugensalz in 1 l Wasser gelöst. Dann gibt man bei verdunkeltem Raum eine Lösung von 0,1 g Luminol in 10 ml Natronlauge (5%ig) in den Kolben mit der Blutlaugensalzlösung. Anschließend tropft man langsam unter Umschütteln 10 ml Wasserstoffperoxid (3%ig) in den Kolben.
Chemische Reaktion: Ausgangsstoffe → Reaktions-produkte. Dabei Verbrauch oder Abgabe von EnergieExotherme Reaktion = Energieabgabe. Endotherme Reaktion = Energieaufnahme.
Aktivierungsenergie = die nur zum Reaktionsstart benötigte Energie.Jede chemische Reaktion ist von einer Stoffänderung und von einem Energieumsatz begleitet. Nach der Definition der Physik bedeutet Energie die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Dabei ist es nicht wesentlich, ob die Arbeit in der Zelle eines Lebewesens oder von einer Maschine verrichtet wird. In unseren Versuchen und 
ist Wärmeenergie freigesetzt worden, ebenso verlief die Synthese von Eisensulfid und Zinksulfid (Kapitel 7) unter Abgabe von Wärmeenergie. Die Wärmeenergie ist eine von vielen möglichen Energieformen. Als Einheit der Wärmeenergie verwendet man heute das Joule (sprich: dschul). Um 1 kg Wasser von 14,5 auf 15,5°C zu erwärmen, werden 4,19 kJ (1 Kilojoule = 1000 Joule) benötigt. Chemische Reaktionen, die unter Energieabgabe (meist in Form von Wärmeenergie) verlaufen, werden exotherme Reaktionen genannt. Es gibt auch Reaktionen, die ständig Wärmeenergie benötigen; das sind endotherme Reaktionen. So kommt die Analyse von Quecksilberoxid (Versuch , Kapitel 7) zum Stillstand, wenn das Erhitzen eingestellt wird. Energieliefernde Reaktionen sind in der Technik, z. B. zum Antrieb eines Motors, zum Heizen eines Ofens von größter Bedeutung. Sie sind für den Ablauf der energieverbrauchenden Vorgänge aller Lebewesen die unentbehrliche Voraussetzung. So ist z. B. jede Muskelbewegung unseres Körpers von einer großen Zahl chemischer Vorgänge begleitet, die unter Energiebeteiligung verlaufen.
Die an einer chemischen Reaktion beteiligte Energie ist nicht immer deutlich zu merken (z.B. beim Rosten); sie ist trotzdem vorhanden und könnte mit empfindlichen Meßgeräten festgestellt werden. Wie die Versuche und zeigen, kann die Energie bei chemischen Vorgängen gelegentlich auch in Form von Licht beteiligt sein. Später lernen wir auch Vorgänge kennen, bei denen elektrische Energie in Erscheinung tritt.
Die Aktivierung einer chemischen Reaktion.
Obwohl die Versuche und unter beträchtlicher Wärmeabgabe (also exotherm) verliefen, mußten wir zu Beginn erhitzen, um die Reaktion in Gang zu bringen. Erst dann liefen die Reaktionen von selbst und stark exotherm ab. Die zum Start (»Zündung«) einer chemischen Reaktion benötigte Energie bezeichnet man als Aktivierungsenergie. Der Name sagt, dass dadurch die Stoffe in einen »aktiven«, d. h. reaktionsbereiten Zustand gebracht werden.
Zu einer Kochsalzlösung tropft man Silbernitratlösung und setzt den Niederschlag der Einwirkung von Tageslicht aus. Grundlage der Fotografie!
Nenne Beispiele für chemische Reaktionen, die in der Natur zu beobachten sind- Lexikon Inhaltsverzeichnis
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