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Lavoisiers rotes Pulver
AFB I–IIAntoine Lavoisier erhitzte 1774/75 Quecksilber etwa zwölf Tage lang in einem abgeschlossenen Luftvolumen knapp unterhalb des Siedepunkts (etwa 350 °C). Auf dem Metall bildete sich rotes Quecksilberoxid, und das Luftvolumen nahm um etwa ein Fünftel ab. Anschließend erhitzte er das rote Pulver in einer Retorte stärker (etwa 500 °C) und fing das entweichende Gas auf: Es entstanden wieder Quecksilber und ein Gas, in dem eine Kerze hell aufflammte. Heute wird der Versuch wegen der Giftigkeit des Quecksilbers nicht mehr durchgeführt.
M1Standard-Bildungsenthalpien
| Stoff | \(\ce{Hg(l)}\) | \(\ce{O2(g)}\) | \(\ce{HgO(s)}\), rot |
|---|---|---|---|
| \(\Delta_f H^\circ\) in \(\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) | 0 | 0 | −90,8 |
- Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für beide Versuchsteile und fassen Sie sie in einer Gleichung mit Doppelpfeil zusammen.
- Berechnen Sie die Reaktionsenthalpien beider Versuchsteile (bezogen auf 2 mol Quecksilberoxid).
- Erläutern Sie die Bedeutung des geschlossenen Luftvolumens im ersten und des Auffangens des Gases im zweiten Versuchsteil.
- Begründen, dass es sich um eine umkehrbare Reaktion handelt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Das Gas, in dem die Kerze aufflammt, ist Sauerstoff.
Hinweis zu Aufgabe b)
Die Rückreaktion hat dasselbe \(|\Delta_r H|\) mit umgekehrtem Vorzeichen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was passiert mit dem Sauerstoff jeweils — und was bedeutet das für die jeweilige Gegenrichtung?
Hinweis zu Aufgabe d)
Vergleichen Sie Edukte und Produkte beider Versuchsteile.Begründen: Sachverhalte auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen und mit Argumenten stützen.