Schülerversuch; 10 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Vorbemerkung
Zur Abgrenzung des NO₂/N₂O₄-Gleichgewichts von einem Gleichgewicht unter Änderung des Aggregatzustands wird auch das Verhalten einer Ampulle mit Bromdampf untersucht.
Bei den Versuchen ändern sich genau genommen Druck und Temperatur stets zusammen, wenn auch in unterschiedlichem Umfang. Jedoch sollte man sich bei der Ergebnisdiskussion auf einen Haupt-Parameter beschränken.

Geräte
Reagenzgläser, Kolbenprober, 2 Bechergläser (1 l).

Chemikalien und Material
NO_x in Kolbenprober, Ampullen mit NO_x, Ampullen mit Bromdampf, billiges Salz für Kältemischung, Eis.

Durchführung

1 Untersuchung der Temperaturabhängigkeit des Gleichgewichts
Stelle eine Kältemischung aus Steinsalz und Eis her. In diese gibst du je eine Ampulle mit Stickoxiden und Bromdampf.

Ergebnis
Die Ampulle mit Stickoxiden entfärbt sich aufgrund der Bildung von farblosem N₂O₄, in der Bromampulle erkennst du hellrotes, flüssiges bis festes Brom.
Gib die Ampullen anschließend in warmes Wasser (nicht über 40 °C!).

2 Untersuchung der Druckabhängigkeit des Gleichgewichts
Fülle einen Kolbenprober mit NO₂ (-> Versuch 145). Halte ihn dann gegen eine Lichtquelle. Drücke den Kolbenprober kräftig zusammen und halte den Stempel fest. Du erkennst, dass sich das Gas zunächst verdunkelt, dann aber aufhellt.
Nun ziehst du den Kolben rasch heraus und hältst ihn wieder in dieser Position. Du erkennst diesmal, dass sich das Gas aufhellt, dann aber rasch nachdunkelt.

Ergebnis
Die erste Reaktion ist immer auf die Konzentrationsänderung zurückzuführen (Lambert-Beersches Gesetz). Die anschließende langsame Farbänderung, die der primären folgt, beruht auf chemischer Gleichgewichtseinstellung (bei Kompression Aufhellung wegen N₂O₄-Bildung, bei Entspannung Verdunkelung wegen Bildung von NO₂).

Hintergründe zum Experiment