Das Liebig-Laboratorium Lehramt AC1 neu

Versuch 3.3
Verwenden Sie für den Versuch die im Saal bereitstehende Kristallviolettlösung und nicht die Indikatorlösung!
Notieren Sie sich die Konzentration der Kristallviolettlösung.
Bereiten Sie eine Absorptionsmessung vor, indem sie wie im Abschnitt Aufnahme von Absorptionsspektren beschrieben vorgehen und
dabei eine 0.1 M KOH-Lösung gefüllte Küvette als Referenz verwenden. Messen Sie danach ein Absorptionsspektrum von einigen wenigen
Tropfen Kristallviolettlösung in 2 mL Wasser. Lesen Sie aus dem gemessenen Spektrum das Absorptionsmaximum ab und starten Sie ein
Trend-Diagramm, füllen die Menüs entsprechend aus und geben dabei den Bereich von +/− 5 nm um das zuvor bestimmte
Absorptionsmaximum an.
Bereiten Sie nun eine Küvette mit 1 mL Kristallviolettlösung vor. Die vorhandene Kristallviolettlösung muss verdünnt werden, damit die
Reaktion durchgeführt werden kann. Der Absorptionswert des Trenddiagramms sollte zu Beginn zwischen 0.5 und 1.0 betragen. Testen Sie
Verdünnungen von 1:10 (das bedeutet 1 Teil Kristallviolett und 9 Teile Wasser), 1:50 oder 1:100.
Notieren Sie die verwendete Verdünnung und geben Sie sie in der Auswertung an!
Stellen Sie die verdünnte Kristallviolettlösung in den Küvettenhalter und geben sie mit der Mikropipette rasch 2 mL 0.1 M KOH in die Küvette
und mischen, indem Sie den Pipettenkolben vorsichtig auf- und abbewegen, die Reaktionsmischung durch.
Klicken Sie auf den oberen Play-Button und setzen Sie einen Haken bei Strobe/Lamp enable. Durch Klicken auf den unteren Play-Button
starten Sie rasch das Trenddiagramm. Nehmen Sie 10 Minuten lang Messdaten auf, bis die Lösung nahezu vollständig entfärbt ist.
Zur Auswertung werden die Messdaten exportiert und in QtiPlot eingelesen. Der Header wird entfernt. Die erste Spalte beinhaltet lediglich
die absolute Uhrzeit der Messung und wird gelöscht. Die beiden verbliebenen Spalten beinhalten die Zeit in Sekunden, die nach Start der
Messung vergangen sind und den jeweils zugeordneten Absorptionswert. Der Absorptionswert wird nach erfolgreicher Überprüfung der
Reaktionsordnung über der Zeit geplottet. Die Daten werden angefittet.
Frage 3.12
Berechnen Sie die Geschwindigkeitskonstante k' der Reaktion (welche Einheit hat k'?). Welche Reaktionsordnung liegt vor? Mit welcher
Methode können Sie dies herausfinden? [5P]
Frage 3.13
Welche Reaktionsordnung ist nach dem Reaktionsmechanismus für die Entfärbung von Kristallviolett zu erwarten? Wie ist dies mit dem
Ergebnis Ihres Versuches in Einklang zu bringen? [3P]
Frage 3.14
Führen Sie eine Literaturrecherche durch und suchen Sie nach k'-Werten für die Entfärbungsreaktion. Geben Sie für jeden gefunden
Referenzwert eine Quelle an!
Vergleichen Sie die gefundenen k'-Werte mit denen Ihres Versuchs. Wie lassen sich mögliche Abweichungen erklären? [4P]
Frage 3.15
Wieso muss für ein genaues Versuchsergebnis eine mit KOH-Lösung gefüllte Küvette als Referenzprobe gemessen werden? [1P]
Frage 3.16
Hier wird die Absorption gemessen. Der Detektor steht im Strahlengang direkt hinter der Probe. Wird die Fluoreszenz eines Farbstoffes
gemessen, wird der Detektor im 90° Winkel aufgestellt. Wie erklärt sich der Unterschied? [2P]
3.6 Diese allgemeinen Konzepte sollte Sie hinter den Versuchen erkennen
45
Der Ablauf einer chemischen Reaktion lässt sich mit Hilfe von mathematischen Gleichungen beschreiben. Die Reaktionsgeschwindigkeit spiegelt
dabei die Konzentrationsabnahme der Edukte und die Konzentrationszunahme der Produkte pro Zeiteinheit wider. Die Reaktionsordnung
beschreibt den Exponenten in der Gleichung.