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Die Reaktionsgeschwindigkeit

Ein Leitfähigkeitsmessgerät und eine Waage verraten, wie schnell Ester und Brausetabletten reagieren.

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Ester und Natronlauge

AFB I–II

Ethansäureethylester reagiert mit Natronlauge: \(\ce{CH3COOC2H5 + OH- -> CH3COO- + C2H5OH}\). Bei 25 °C werden gleiche Volumina so gemischt, dass zu Beginn \(c(\text{Ester}) = c(\ce{OH-}) = 20{,}0\,\mathrm{mmol\,L^{-1}}\) gilt. Während der Reaktion wird die elektrische Leitfähigkeit gemessen und in die Konzentration der Hydroxid-Ionen umgerechnet (M1).

M1Konzentration der Hydroxid-Ionen
0150300450600750900048121620Zeit t in sc(OH⁻) in mmol/L
Messpunkte der Leitfähigkeitsmessung, verbunden durch Geradenstücke.
  1. Beschreiben Sie den Verlauf der Konzentration in M1.
  2. Berechnen Sie die mittlere Reaktionsgeschwindigkeit in den Intervallen 0 s bis 120 s und 480 s bis 600 s und vergleichen Sie die Werte.
  3. Bestimmen Sie grafisch die momentane Reaktionsgeschwindigkeit bei \(t = 240\,\mathrm{s}\).
  4. Erläutern Sie, warum sich diese Reaktion über die elektrische Leitfähigkeit verfolgen lässt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Achten Sie auf Anfangswert, Krümmung und darauf, ob die Kurve bereits waagrecht wird.
Hinweis zu Aufgabe b)
\(\bar v = -\Delta c/\Delta t\); Werte aus M1 ablesen bzw. aus den Messpunkten nehmen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Legen Sie im Punkt (240 s | 13,1 mmol/L) eine Tangente an und lesen Sie ein großes Steigungsdreieck ab.
Hinweis zu Aufgabe d)
Die Zahl der Ionen ändert sich nicht — wohl aber ihre Art. Hydroxid-Ionen leiten besonders gut.Erläutern: Einen Sachverhalt so darstellen, dass Zusammenhänge und Bedingungen verständlich werden – mit Beispielen oder Belegen.