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C 12 Lernbereich 3: Reaktionsgeschwindigkeit und chemisches Gleichgewicht (ca. 24 Std.) Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Fachoberschule: Chemie 12 (ABU)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben die Reaktionsgeschwindigkeit als Änderung der Stoffmenge pro Zeiteinheit und bestimmen Reaktionsgeschwindigkeiten aus Diagrammen, z. B. Zeit-Konzentrations-Diagrammen.
  • erklären anhand von Schülerexperimenten die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Reaktionsbedingungen.
  • erläutern die Wirkungsweise eines Katalysators auf der Stoff- und Teilchenebene und beurteilen den Katalysatoreinsatz in Kraftfahrzeugen unter ökologischen Gesichtspunkten.
  • charakterisieren auch anhand von Modellen chemische Gleichgewichte auf der Stoff- und Teilchenebene, um den statischen Zustand auf der Stoffebene vom dynamischen Zustand auf der Teilchenebene abzugrenzen.
  • wenden das Donator-Akzeptor-Konzept und das Gleichgewichtskonzept auf Säure-Base-Reaktionen an und leiten mithilfe des Massenwirkungsgesetzes die Formeln zur Berechnung von Säure- und Basenkonstanten her.
  • beurteilen die ätzende Wirkung von Alltagsprodukten, indem sie Säure- bzw. Basenkonstanten vergleichen und Zusammenhänge zwischen der Säure-/Basenstärke und der Oxonium-/Hydroxid-Ionenkonzentration einer sauren/basischen Lösung beschreiben.
  • begründen mit dem Ionenprodukt des Wassers den pH-Wert und pOH-Wert einer neutralen Lösung und berechnen pH-Werte saurer und basischer Lösungen.
  • erklären das Einhalten enger pH-Bereiche in biologischen Systemen mit der Wirkung von Säure-Base-Puffersystemen.

Inhalte zu den Kompetenzen:

  • zeitlicher Verlauf chemischer Reaktionen: Ermittlung über Volumen-, Massen- oder Stoffmengenkonzentrationsänderungen; mittlere Reaktionsgeschwindigkeit, z. B. Reaktion eines unedlen Metalls mit einer sauren Lösung
  • Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von Stoffmengenkonzentration, Zerteilungsgrad, Druck, Temperatur und Katalysator
  • Stoßtheorie: Orientierung, Geschwindigkeit und Anzahl der Teilchen, Maxwell-Boltzmann-Verteilung, Mindestenergie, Aktivierungsenergie
  • Katalyse: Einfluss eines Katalysators auf Mindestenergie (Teilchenebene) und Aktivierungsenergie (Stoffebene); heterogene Katalyse beim Autoabgaskatalysator, Verminderung von Emissionen
  • reversible Reaktion und chemisches Gleichgewicht als dynamisches Gleichgewicht (z. B. Esterkondensation und Esterhydrolyse), geschlossenes System, Reaktionsgeschwindigkeit v=0 (statischer Zustand), gleiche Geschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion (dynamischer Zustand); Modelle zur Einstellung des chemischen Gleichgewichts, z. B. Computersimulationen
  • Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante KC, Aussagen zur Gleichgewichtslage
  • Säurekonstante KS, Basenkonstante KB, Säurestärke, Basenstärke, Bedeutung bei Alltagsprodukten, z. B. Nahrungsmittel, Entkalker, Reinigungsmittel
  • Ionenprodukt des Wassers; pH-Wert und pOH-Wert; Näherungsformeln zur Berechnung des pH-Wertes und pOH-Wertes von wässrigen Lösungen starker und schwacher Säuren und Basen
  • Säure-Base-Puffersysteme: Puffersäure, Pufferbase, Henderson-Hasselbalch-Gleichung, Pufferkapazität, Anwendung in biologischen Systemen, z. B. Kohlensäure- bzw. Phosphat-Puffer im Blut, Carbonat-Puffer im Boden