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Aufgabe 1 - Gleichgewichtsverschiebung
Die Gleichgewichtsreaktionen 1 bis 5 befinden sich im chemischen Gleichgewicht.
1) N 2
O 4
(g) 2 NO 2
(g) ∆H° = +57 kJ/mol
2)
3)
4)
5)
Aufgaben zur Gleichgewichtsverschiebung
CaCO 3
(s) CaO(s) + CO 2
(g) ∆H° = +179 kJ/mol
Li 2
CO 3
(s) 2 Li + (aq) +CO 3
2-
(aq) ∆H° = -16 kJ/mol
NaCl(s) Na + (aq) +Cl - (aq) ∆H° = +4 kJ/mol
KCl(s) K + (aq) +Cl - (aq) ∆H° = +17 kJ/mol
a) Formulieren Sie für Reaktion 1 das Massenwirkungsgesetz (dies ist der Term für K).
b) Diskutieren Sie (3 Schritte) wie sich eine Temperaturerhöhung in Reaktion 1 auf die Gleichgewichtslage auswirkt.
c) Nennen Sie für Reaktion 1 (ohne Begründung) drei Möglichkeiten zur Verschiebung der Gleichgewichtslage nach rechts.
d) Geben Sie (ohne Begründung) die Nummern derjenigen Reaktionen an, deren Gleichgewichtslage sich durch eine Druckerhöhung
nach rechts (bzw. nach links) verschieben lässt.
Aufgabe 2 - Wasserhärte (aus Abitur Sachsen Gk 08)
In Gebieten mit hartem Wasser kann an Wasserhähnen die Bildung von Kalkablagerungen beobachtet werden. Dabei wird im
Wasser gelöst vorkommendes Calciumhydrogencarbonat unter Bildung von Wasser und Kohlenstoffdioxid in Calciumcarbonat
(Calcit) umgewandelt:
Ca 2+ (aq) + 2 HCO 3 - (aq) H 2
O(l) + CO 2
(g) + CaCO 3
(s) ∆ R
H m
° = +39,8 kJ·mol -1 .
Begründen Sie mit Hilfe des Prinzips des kleinsten Zwangs (Prinzip von Le Chatelier), dass die Calcitbildung am
Warmwasserhahn verstärkt auftritt.
Aufgabe 3 - Sprudelwasser (aus Abitur Baden-Würtemberg Gk06)
Kohlenstoffdioxid löst sich in Wasser größtenteils physikalisch. Ein sehr kleiner Teil des Kohlenstoffdioxids reagiert mit Wasser zu
Kohlensäure (H 2
CO 3
).
In vielen Haushalten findet man heute Geräte zur Herstellung von Tafelwasser aus Leitungswasser. Dazu wird eine Hartkunststoff-
Flasche bis zur Markierung mit Leitungswasser gefüllt und druckdicht mit dem Gerät verbunden. Durch Betätigung eines
Dosierknopfs wird Kohlenstoffdioxid aus einer Druckpatrone in das Leitungswasser eingeleitet.
In der Gebrauchsanleitung eines Herstellers finden sich u.a. folgende Hinweise:
Wir empfehlen, die mit Leitungswasser gefüllten Wasserflaschen im Kühlschrank vorzukühlen, bevor sie ins Gerät eingesetzt
werden. Sie können den Geschmack Ihres Tafelwassers selbst steuern: Zweimaliges Drücken des Dosierknopfs liefert stilles
Wasser, dreimaliges Drücken medium, und mit viermaligem Drücken erhalten Sie sauren Sprudel. Um den Geschmack Ihres
Tafelwassers zu erhalten, sollten Sie die Flaschen stets gut verschließen.
a1) Erläutern Sie die Hinweise des Herstellers. Formulieren Sie gegebenenfalls Reaktionsgleichungen.
a2) Das im Wasser gelöste Kohlenstoffdioxid soll nachgewiesen werden.
Beschreiben Sie eine mögliche experimentelle Vorgehensweise und formulieren Sie eine entsprechende Reaktionsgleichung.
b) In einem Laborversuch füllt man eine weiche Kunststoff-Flasche mit Kohlenstoffdioxid. Anschließend wird die Flasche bis zur
Hälfte mit Wasser gefüllt, dann gut verschlossen und kräftig geschüttelt.
Erläutern Sie die zu erwartende Beobachtung.