1206
F: Gibt es eine allgemengültige Definition, die die Reaktionsrate von der Reaktionsgeschwindgkeit unterscheidet?

A: Ich kenne da keinen Unterschied. "Rate" ist nur das englisch beeinflusste Wort für Geschwindigkeit. Es ist vielleicht auch mit "Umsatz" übersetzbar. Es gibt vor allem in der Physik puristische Leute, die sich daran stören, dass zeitliche Änderungen von Mengen chemischer Stoffe ("Reaktionsgeschwindigkeit") mit physikalischer Geschwindigkeit (= zeitliche Änderungen des Weges) "gleichgedacht" werden könnten. Die sprechen eher von Rate.

Diese Leute stört es auch, wenn man sagt, dass Aluminium leichter sei als Eisen. Die sagen: Eisen ist dichter als Aluminium. Was immer sich auch ein Kind/Schüler darunter vorstellt. Hauptsache, ihr eigenes Weltbild stimmt.

1207
F: Im Unterricht hat sich eine spannende Frage ergeben, die auch durch Diskussion mit meinen Kollegen nicht erschöpfend geklärt werden konnte:

Beim Treibhauseffekt ist es ja so, dass Sonnenstrahlung die Atmosphäre durchdringt, von der Erdoberfläche reflektiert wird und dann in der "Treibhausgasschicht" sozusagen hängen bleibt.
Die Frage: Warum kommt die Strahlung in der einen Richtung durch, nach Reflexion aber nicht mehr raus. Genau das gleiche Problem beim richtigen Treibhaus. Warum kommt die Wärmestrahlung rein durch die Glasscheibe aber nicht mehr raus?
Wird die Energie von den Teilchen aufgenommen und kann somit gar nicht mehr raus?
Gespannt auf eine Antwort wartet das Kollegium der Christiane Herzog
Schule aus Heilbronn.

A: Zunächst muss man einmal festhalten, dass (anders als man meint) nicht etwa die gesamte eingestrahlte Energie im Treibhaus bleibt, sondern nur ein kleiner Prozentsatz. Der Rest wird wie normal zurückgegeben. Auch wird ein nicht unbeträchtlicher Teil reflektiert. Einmal am Glas, das andere Mal an adsorptiv gesättigten Gasmolekülen (davon unten mehr).

Jetzt müssen Sie sich überlegen, was Wärme ist. Wärme ist einmal Bewegung der Teilchen und dann auch IR-Strahlung. Die Bewegung der Teilchen kann sein: Translation, Rotation und innermolekulare Schwingung. (Man spricht von den Freiheitsgraden.) Rotationszustände und Schwingungen beruhen auf gequantelten Zuständen, die auch nur entsprechend gequantelt zurückgegeben werden können. Damit wird Energie notwendigerweise in den Teilchen gespeichert. Beim Austausch der Energie zwischen den Molekülen können alle drei Freiheitsgrade eine Rolle spielen.
Hinzu kommt, dass die Wärmestrahlung von der Sonne gerichtet ist. Die dadurch angeregte Strahlung der Moleküle ist dagegen völlig ungerichtet und verteilt sich (u. a. durch IR-Fluoreszenz) somit über die ganze Atmosphäre.

Energetisch gesättigte Moleküle nehmen keine IR-Energie mehr auf. Deshalb wirkt die warme Atmosphäre wie ein Spiegel für weiteres Sonnen-IR. Es kommt zur Auskühlung der Stratosphäre.

1208
F: Hallo und Guten Tag!
Während ich so dumdidum für meine Chemie-Abiturklausur lernte, fiel mir auf, dass ich das Prinzip und den Aufbau der Voltaischen Säule nicht verstehe.
Mir ist unklar, was für eine Flüssigkeit an den jeweiligen Polen vorliegt. Und mir ist unklar, weshalb Strom fließt, obwohl doch der Stromkrei offensichtlich nicht geschlossen ist, oder?...

Außerdem heißt es immer, es wurden mehrere Paare Kupfer-Zink-Platten übereinander geschichtet, um die Spannng zu erhöhen. Ich verstehe nicht: sind jeweils die sich berührenden Platten, die betroffenen Elektroden? ODER sind die, durch den Filz ( mit H2SO4) verbundenen Elektroden, die das Galvanische Elemtn darstellen?
Und aus was für einem Material ist der oben aufliegende Leiter?

Es würde mir sehr weiterhelfen, wenn Sie diese Fragen, vielleicht sogar mit Hilfe meiner grandiosen Paint-Skizze, beantworten könnten.

Darüberhinaus wäre es absolut großartig, wenn Sie ein paar ph-Wert, pKs-Wert, Puffersystem...etc.....Berechnungen anfügen könnten. Eventuell ein paar Übungsaufgaben mit Lösungsweg und Lösung?

Vielen lieben Dank für alles was Sie tun oder vielleicht auch nicht tun. Darüberhinaus wünsche ich einen schönen Frühlingsbeginn.

PS: Würden Sie antworten, würde natürlich auch die Legende über die "Nicht-Existenz" Bielefelds Lügen gestraft.......

A: Der dem Volta-Element zugrunde liegende Redoxprozess ist Zn + 2 H⁺ ——> Zn²⁺ + H₂. Das Kupfer spielt nur die Rolle eines Katalysators.
Ich gehe davon aus, dass Sie wissen, wie ein Volta-Element aufgebaut ist.
Eine Voltaische Säule besteht aus mehreren (zur Spannungserhöhung) in Reihe geschalteten Voltaelementen. Elektrolyt ist Schwefelsäure, mit der der Filz getränkt ist. Der Filz ist zugleich Trennmedium für die Elektroden (Cu und Zn), die sich hier nicht berühren dürfen. Bei der Reihenschaltung werden die Zink- und Kupferplatte jeweils zu Bipolarplatten verschweißt. Das ist genauso, als wenn Sie diese beiden zur Reihenschaltung mit einem Kabel verbinden würden. Der direkte Kontakt der Metalle steigert die Polarität des Elements.
Die Reihenschaltung erklären wir (mit Schaltskizzen) in unseren Webseiten für Grundschule und Chemieeingangsunterricht. Die Bipolarplatten erklären wir in unseren Texten zur Brennstoffzelle. Da finden Sie auch Abbildungen.

Zu Ihrer anderen Frage: Dazu haben wir Texte im Bereich "Massenwirkungsgesetz und Gleichgewichte".

1209
F: Da wir einige exotische Pflanzen besitzen, müssen wir diese im Abstand von ca. 2 Monaten regelmäßig mit einem Eisenpräparat gießen.
Da dieses Präparat sehr viel kostet (2.6 € für 20 gr !) käme mir eine ebensowirksame Methode sehr gelegen. Das Präparat heißt "Fertilon 13 %". Als Mittel ist Eisenchelat 13 angegeben.
Ich habe mal gehört, dass ein rostiger Nagel auch seinen Dienst tut. Allerdings halte ich das dann doch für etwas wage.
Kennen Sie vielleicht eine Altenative?

A: Das Prinzip ist den Hortensiengärtnern bekannt. Dahinter steckt chemisch Folgendes: Mit dreiwertigen Metall-Ionen wie von Fe oder Al bilden die Blütenfarbstoffe (Anthocyane) chemische Komplexverbindungen, deren Farbumschlag von Rot nach Blau bereits im schwach sauren Bereich liegt.

Die von Ihnen angesprochenen Präparate kenne ich nicht. Aber zu Ihrem "Ich habe gehört...": Genauso ist es: Meine Eltern haben früher im Wurzelbereich der Pflanze rostige Eisennägel vergraben. Im nächsten Jahr blühte die Hortensie blau statt rot.
Manche gießen die Pflanze auch mit dementsprechenden Salzen (Alaune). Aber davor warne ich, weil die Salzlösungen sauer reagieren und die Wurzeln schädigen können.
Sie können auch synthetische Komplexverbindungen nehmen. Das sind zum Beispiel die Chelate. Aber versuchen Sie es doch einfach mit rostigen Eisennägeln - aber keine rostfreien Stahlnägel nehmen!

1210
F: Ich betreue an unserer Schule "Jugend forscht - Schüler experimentieren". Im Bereich Schüler experimentieren möchten drei Jungs aus der 6. Klasse den Vitamin C - Gehalt in Tee bestimmen.
Ihre Methode (/dc2/citrone/c_v08g.htm) durch die Titration mit Iodat funktioniert bei einer reinen Vitamin C - Lösung gut. Die Buben konnten genau 500 mg nachweisen.
Allerdings tritt bei der Titration von Tee (auch von grünem Tee mit hohem Vitamin C - Gehalt, pro Teebeutel sollen 30 mg enthalten sein) sofort, also nach dem ersten Iodat-Tropfen, eine bleibende Blaufärbung ein. Es ist also kein Vitamin C nachweisbar. Alle relevanten Lösungen waren jeweils fehlerfrei frisch angesetzt, auch die Iodid-Lösung.

Haben Sie Erfahrungen damit, ob die Titration mit Iodat bei Tee auch funktioniert, bzw. gibt es eine Methode, mit der man im Schülerexperiment (Titration) Vitamin C im Tee bestimmen kann?

A: Wir haben keine Erfahrungen mit der Bestimmung von Vitamin C im Tee. Aber ich kann´s ja mal versuchen.

Aus Ihrer Mail geht nicht klar hervor, ob das Vitamin C in den Teeblättern enthalten ist oder ob es zugesetzt wurde. Im ersteren Falle müssen Sie sicherstellen, dass vor der Titration das Zellgewebe des Tees so vollständig zerstört ist, damit das Vitamin C freigesetzt wird.

Nun zur Titration: In Fällen wie dem Ihren macht man es so, dass man eine bestimmte Menge des zu bestimmenden Stoffs zusetzt und versucht, ihn in genau dieser Menge wiederzufinden. Man simuliert quasi die Titration. Es handelt sich um eine Blindwert-Methode.
Geben Sie also 30 mg Vitamin C zu Ihrem Teebeutel, kochen Sie ihn wie vorgeschrieben, lassen abkühlen (!) und titrieren Sie. Vielleicht kann man auch noch die Iodatlösung 1:10 verdünnen.
Wenn Sie die zugegebenen 30 mg wieder finden, ist das Verfahren zur Titration von Tee geeignet. Das zeigt dann aber auch, dass das Produkt frei von Vitamin C ist...
Wenn Sie nicht alles wieder finden, so muss man die Titration mehrmals wiederholen. Es sollte sich bei genauer Messung eine konstante Abweichung zeigen. Daraus ermittelt man einen Korrekturfaktor, anhand dessen man die "echte" Messung auswerten und den "echten" Konzentrationswert ermitteln kann.

Noch ein wichtiger Tipp: Stellen Sie unbedingt auch einen kalten Teebeutelauszug her! Denn Vitamin C wird beim Kochen des Tees zu einem gewissen Teil bis völlig zerstört. Das ist doch auch eine Aussage für Ihre JuFo-Aktion: Vitamin C ist drin, aber beim Kochen wird es zerstört. Beispiel für sinnlose Lebensmittelzusätze!
Wenn Sie beim kalten Teeauszug nichts finden, ist der Tee frei von Vitamin C. Aber auch hier muss eine Blindprobe durch Zusatz von Vitamin C erfolgen!

Wenn alles nicht klappt, ist die Iodat-Methode für Ihr Teeproblem nicht geeignet. Andere Methoden, wie die enzymatische (Ascorbinsäureoxidase) oder chromatographische (HPLC, Ionenchromatographie), dürften in Ihrem Fall kaum praktikabel sein.

Zurück zur Startseite