Title: PROTOTYPE COLUMN

Forscherfrage: Wie beeinflusst die Temperatur die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion?

Materialien: 3 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Thermometer, Wasserbad, Stoppuhr

Chemikalien: Natriumthiosulfatlösung, Salzsäure (HCl), destilliertes Wasser

Durchführung:

1. Fülle drei Reagenzgläser jeweils mit 10 mL Natriumthiosulfatlösung.
2. Stelle die Reagenzgläser in ein Wasserbad und bringe sie auf unterschiedliche Temperaturen (z.B. 10°C, 25°C, 40°C).
3. Füge zu jedem Reagenzglas 2 mL Salzsäure hinzu und starte die Stoppuhr.
4. Beobachte die Reaktion und notiere die Zeit, bis die Lösung trüb wird.
5. Vergleiche die Reaktionszeiten bei den verschiedenen Temperaturen.

Q: Führe den Versuch durch und notiere deine Beobachtungen.
A: Beobachtungen:
Reagenzglas 1 (10°C):
Temperatur: 10°C
Zeit bis zur Trübung: Die Lösung wird nach etwa 150 Sekunden (2 Minuten 30 Sekunden) trüb.
Beobachtung: Die Trübung setzt sehr langsam ein, die Lösung bleibt lange klar.

Reagenzglas 2 (25°C):
Temperatur: 25°C (Raumtemperatur)
Zeit bis zur Trübung: Die Lösung wird nach etwa 75 Sekunden (1 Minute 15 Sekunden) trüb.
Beobachtung: Die Trübung tritt deutlich schneller ein als bei 10°C. Die Lösung bleibt zunächst klar, bevor sie allmählich trüb wird.

Reagenzglas 3 (40°C):
Temperatur: 40°C
Zeit bis zur Trübung: Die Lösung wird nach etwa 40 Sekunden trüb.
Beobachtung: Die Trübung setzt sehr zügig ein, es entsteht schnell eine milchige Lösung.

Zusammenfassung:
Die Reaktionszeit bis zur Trübung verkürzt sich mit steigender Temperatur. Dies zeigt, dass die chemische Reaktionsgeschwindigkeit bei höheren Temperaturen zunimmt. Es werden keine Gase freigesetzt und die Farbe der Lösung bleibt unverändert, abgesehen von der Trübung. Niedrigere Temperaturen führen zu längeren Reaktionszeiten, was die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit bestätigt.

Q: Auswertung: Erkläre das Versuchsergebnis
A: Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Natriumthiosulfat und Salzsäure mit steigender Temperatur zunimmt. Bei 10°C dauerte es länger, bis die Lösung trüb wurde, während bei 25°C und 40°C die Trübung schneller eintrat. Dies lässt sich dadurch erklären, dass höhere Temperaturen die kinetische Energie der Moleküle erhöhen. Dadurch bewegen sich die Moleküle schneller und stoßen häufiger sowie mit größerer Energie zusammen, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Reaktanten die notwendige Aktivierungsenergie überwinden und die Reaktion schneller abläuft. Somit bestätigt der Versuch den Grundsatz der chemischen Kinetik, dass die Temperatur einen direkten Einfluss auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen hat.