Experimente zur chemischen Energetik im isobaren und isochoren System – Einsatzmöglichkeiten und Potentiale eines Gasdrucksensors
Vortragende: Dr. Hanne Rautenstrauch
Co-Autoren:Anne Rebenstorff, Dr. Andreas Junk
Institution:Europa-Universität Flensburg
Datum:Samstag, 3. Mai 2025
Zeit:10:15 ‑ 11:00 Uhr
Raum:HNB
Beitrags-Nr.:VC 03-201

Schüler:innen der S II sollen im Bereich der chemischen Energetik unter anderem Standardreaktionsenthalpien berechnen können. Die zu betrachtenden Größen, die Innere Energie U, die Reaktionsenthalpie H und die Druckvolumenarbeit W, werden im Unterricht meist recht abstrakt und theoretisch eingeführt. Als Folge fällt es Schüler:innen in diesem Themengebiet häufig schwer, den Unterschied zwischen der Inneren Energie und der Enthalpie zu erfassen. Zur besseren Veranschaulichung kann im Unterricht eine experimentelle Näherung erfolgen. Bewährt hat sich hier beispielsweise die Reaktion von Zink mit Salzsäure im geschlossenen (isochoren) und im offenen (isobaren) System. Druckänderungen werden bei dieser Reaktion bisher nur selten untersucht. Doch genau diese Messung des Drucks mit Hilfe eines Gasdrucksensors während der Reaktion kann vor allem im isochoren System sehr gewinnbringend sein. Denn nur durch den digitalen Messsensor kann die Druckänderung im System für Schüler:innen erfassbar gemacht und auf diese Weise gezeigt werden, dass bei dieser gasbildenden Reaktion auch im isochoren System mechanische Arbeit in Form von Druckvolumenarbeit verrichtet wird.
Im Vortrag werden Versuche und -aufbauten vorgestellt, mit denen der Unterschied zwischen der Inneren Energie U und der Reaktionsenthalpie H in isochoren und isobaren Systemen experimentell verdeutlicht werden kann. Zudem werden neue experimentelle Zugänge zur Thematisierung der Druckvolumenarbeit im Unterricht vorgestellt.