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Chemie Lehren&Lernen

Endotherme oder exotherme chemische Reaktion?

Demo zum Schülerexperiment Analyse und Synthese von Kupfersulfat.

Chemische Reaktionen offenbaren sich anhand von drei Eigenschaften:

1. Stoffumwandlung: aus Ausgangsstoffen entstehen Reaktionsprodukte mit neuen chemischen Eigenschaften

2. alle chemischen Reaktionen benötigen Aktivierungsenergie, um die Teilchen der Ausgangsstoffe in einen „aktivierten“ Zustand zu bringen. Manchmal reicht dafür ein Streichholz (Verbrennung eines Taschentuchs), öfter braucht man aber einen Gasbrenner (Oxidation von Magnesium).

3. Chemische Reaktionen sind begleitet von Energieumwandlung.

Versuchaufbau zur Analyse von blauem Kupfersulfat (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.

Ein Schülerexperiment zur Analyse und Synthese von Kupfersulfat in Klasse 7 demonstriert überzeugend den Unterschied zwischen endothermer und exothermer Reaktion. Das Experiment verdeutlicht außerdem, dass sich chemische Reaktionen umkehren lassen.

Versuchaufbau zur Analyse von blauem Kupfersulfat (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.

Beim Erhitzen von blauem Kupfersulfat entstehen die Reaktionsprodukte Wasser und weißes (wasserfreies) Kupfersulfat. Es muss ständig Wärme zugeführt werden, damit die Reaktion abläuft. Das ist eine endotherme Reaktion.

Reaktionsprodukt weißes Kupfersulfat (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.

Wir können die Reaktion leicht wieder umkehren: Geben wir Wasser zu weißem Kupfersulfat, entsteht erneut blaues Kupfersulfat. Die Stoffumwandlung gibt Wärme an die Umgebung ab. Das ist eine exotherme Reaktion.

Versuchsaufbau Synthese weißes Kupfersulfat, (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.
Die Temperatur liegt vor der Zugabe von Wasser bei 25°C – und schießt nach Zugabe von Wasser in 5 Sekunden auf 50°C, (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.
Reaktionsprodukt ist (wieder) blaues Kupfersulfat, (c) Dr. Tim Jäkel, 2024.