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Bei der Reaktion von Thiosulfationen S2O3 2- mit Oxoniumionen entsteht Schwefel. Die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit dieser Reaktion von der Konzentration der Thiosulfationen S2O3 2- wird in der von Ihnen durchzuführenden Versuchsreihe untersucht. Das Reaktionsschema der Reaktion lautet:

S2O32- (aq) + 2 H3O+ (aq) ---> SO2 (g) + S (s) + 3 H2O (l)

Durch den ausgeschiedenen Schwefel wird die Lösung trüb und schließlich undurchsichtig. Es hat sich dann immer in etwa die gleiche, sehr kleine Menge Schwefel gebildet. (etwa 0,01mmol S)

Folgende Lösungen werden bereitgestellt:

Lösung A: 0,2 mol/l Natriumthiosulfat Na2S2O3

Lösung B. 2 mol/l Salzsäure HCl

In einer Versuchreihe wird Lösung A mit der angegebenen Menge Wasser versetzt und mit Lösung B zusammengegeben. Die Reaktionsmischung wird gut umgeschüttelt und auf ein Filterpapier gestellt, auf das mit Kugelschreiber ein Kreuz gezeichnet wurde. Man stoppt die Zeit, bis daß man das Kreuz nicht mehr durch die Lösung sehen kann.

Dabei werden folgende Stoffmengenverhältnisse eingesetzt.

Versuch	Lösung A (ml) 0,2 mol/l Natrium-thiosulfat	Wasser	Lösung B (ml) Salz-säure	c (Na2S2O3) (mol/l)
1	50	-	5	0,181
2	40	10	5	0,145
3	30	20	5	0,109
4	20	30	5	0,072

a) Fertigen Sie ein Versuchsprotokoll an.

b) Zeigen Sie für Versuch 2, wie man die Konzentration in mol/l für Natriumthiosulfat berechnet.

b) Berechnen Sie die eingesetzten Stoffmengenportionen der reagierenden Stoffe

für Versuch 1 und Versuch 4, schätzen Sie sie gegeneinander ab und begründen Sie, welches Verfahren zur Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeit angewandt wird.

c) Stellen Sie das Versuchsergebnis graphisch dar.

d) Beschreiben Sie die Aussage des Graphen und interpretieren Sie ihn.

e) Stellen Sie das Geschwindigkeitsgesetz dieser Reaktion auf und erläutern Sie die Aussage dieses Gesetzes.

Aufgabe 2

Esterhydrolyse

Essigsäureethylester wird in alkalischer Lösung zu Ethanol und Acetationen hydrolysiert.

Essigsäureethylester + KOH --------> KAc + Ethanol

Zur Untersuchung der Reaktionsordnung in Abhängigkeit von der Konzentration der Hydroxidionen führt man folgenden Versuch durch:

In einen Rundkolben läßt man also unter Rückfluß eine äquimolare Lösung von

KOH und Ethansäurethylester unter Hinzugabe von Aceton als Lösungsvermittler. Man titriert 5 ml Proben des Reaktionsgemisches mit Salzsäure und erhält folgende Ergebnisse:

t(min)	ml Hcl (0,01 mol/l)	c (OH-)
0	25	0,05
1	21	0,042
2	18,75	0,037
3	16,5	0,033
4	15	0,030
5	13,5	0,027
6	12,5	0,025
7	12	0,024
8	11	0,022
9	10,5	0,021
10	9,5	0,019

a) Zeigen Sie an einem selbstgewählten Beispiel, wie man die Konzentration der Hydroxidionen in der Lösung berechnet.

b) Stellen Sie das Versuchsergebnis graphisch dar.

c) Beschreiben Sie die Aussage des Graphen.

d)Definieren Sie anhand dieses Graphen den Begriff „Reaktionsgeschwindigkeit“ leiten Sie das Geschwindigkeitsgesetz in Bezug auf die Konzentration der Hydroxidionen ab.

e) Interpretieren Sie die gefundenen Daten.

Aufgabe 3

Zerfall von Stickstoffmonoxid bei hohen Temperaturen

Stickstoffdioxid zerfällt bei höheren Temperaturen in Stickstoffmonoxid und Sauerstoff:

2 NO2(g) --------> 2 NO (g) + O2 (g)

Bei 338 °C wurden in Abhängigkeit von der Zeit folgende Konzentrationen gemessen:

t (s)	c(NO2) mmol/l
0	7,9
50	6,5
150	4,8
250	3,8

a) Stellen Sie den Reaktionsverlauf graphisch dar.

b) Beschreiben Sie die Aussage des Graphen.

c) Ermitteln Sie die Reaktionsordnung.

d) Formulieren Sie die Geschwindigkeitsgleichung der Reaktion und erläutern Sie kurz deren Aussage.

Meßwerte für die Thiosulfat/Salzsäure - Reaktion

0,2 mol/l Natriumthiosulfatlösung (ml)	zugegebenes Wasser (ml)	zugegebene 2 mol/l Salzsäure (ml)	Reaktionszeit (s)
50	------	5	27
40	10	5	33
30	20	5	43
20	30	5	65

Ergebnisse der Esterhydrolyse

t(min)	ml Hcl (0,01 mol/l	c OH-	lnc	1/c
0	25	0,050	- 3,0	20
1	21	0,042	-3,18	24
2	18,75	0,037	-3,3	27,1
3	16,5	0,033	-3,43	30,8
4	15	0,030	-3,51	33,5
5	13,5	0,027	-3,62	37,4
6	12,5	0,025	-3,69	40
7	12	0,024	-3,74	42
8	11	0,022	-3,82	45,6
9	10,5	0,021	-3,88	48,5
10	9,5	0,019	-3,95	51,8