Das chemische Gleichgewicht von Cobalt(II)-Chlorid

Fachdidaktik Chemie ETH
Experimentierkurs
Arbeitsblatt
Chemisches Gleichgewicht von Cobalt(II)-Chlorid
Die Schüler…
Ziele:

… repetieren die Auflösung von Salzen

… üben das Skizzieren von Beobachtungen

… erarbeiten das Prinzip des chemischen Gleichgewichts
Bemerkungen: Die Schüler sollten durch das Aufschreiben der Reaktionsgleichungen bei der
Zugabe von HCl und bei der Zugabe von Wasser erkennen, dass die
Reaktionsgleichung bei der Zugabe von Wasser genau die Rückreaktion von der
ersten Reaktion ist. Anhand von dem sollten Sie erkennen, dass das ganze System
in einem Gleichgewicht ist, das man stören kann. Durch die Frage nach der violetten
Farbe sollte sich diese Erkenntnis noch vertiefen, indem sie erkennen, dass die
Farbe durch die Mischung von blau und rosa entsteht; dass also beide Formen in
der Lösung vorkommen und man nicht davon ausgehen kann, dass nur eine der
beiden Formen vorkommt, sondern eben ein Gleichgewicht besteht. Die 6. Aufgabe
dient dazu, dass die Schüler diese Erkenntnis mit eigenen Worten aufschreiben,
damit sich diese auch verfestigt. Darum sollten erst Aufgabe 1-5 besprochen
werden, bevor die Schüler Aufgabe 6 lösen, damit keine falsche Erkenntnis
aufgeschrieben wird.
Literatur:
Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry; Band 1; Kap. 4.2
Autor:
Patrick Stücheli
A. Bärtsch
HS 2016
Fachdidaktik Chemie ETH
Experimentierkurs
Arbeitsblatt
Das chemische Gleichgewicht von Cobalt(II)-Chlorid
1.) Schauen Sie sich
Beobachtungen.
das
Experiment
genau
an.
Bitte
skizzieren
Sie
Ihre
2.) Schreiben Sie die Reaktionsgleichungen für das Lösen von Cobalt(II)-chlorid) und
Chlorwasserstoff in Wasser auf.
3.) Co2+ kann in einer wässrigen Lösung in zwei verschiedenen Formen vorkommen. Die
eine Form, [Co(H2O)6]2+, hat eine pinke Farbe während die andere Form,
[CoCl2(H2O)2], eine blaue Färbung aufweist. Bitte formulieren Sie mit Hilfe dieses
Wissens eine Reaktionsgleichung für die Reaktion die bei der Zugabe von Salzsäure
stattfindet. Salzsäure ist eine Lösung von Chlorwasserstoff in Wasser.
4.) Was könnte bei der Zugabe von Wasser geschehen? Bitte schlagen Sie eine
Reaktionsgleichung vor.
5.) Warum konnte auch eine violette Farbe beobachtet werden?
6.) Umschreiben Sie mit eigenen Worten, warum sich die Farbe von pink zu blau und
wieder zurück ändert
A. Bärtsch
HS 2016
Fachdidaktik Chemie ETH
Experimentierkurs
Lösungen zum Arbeitsblatt
Das chemische Gleichgewicht von Cobalt(II)-Chlorid
1.) Schauen Sie sich
Beobachtungen.
das
Experiment
genau
an.
Bitte
skizzieren
Sie
Ihre
2.) Schreiben Sie die Reaktionsgleichungen für das Lösen von Cobalt(II)-chlorid (CoCl2)
und Chlorwasserstoff in Wasser auf.
CoCl2 (s) + H2O (l)  Co2+ (aq) + 2 Cl- (aq)
HCl (g) + H2O (l)  H3O+ (aq) + Cl- (aq)
3.) Co2+ kann in einer wässrigen Lösung in zwei verschiedenen Formen vorkommen. Die
eine Form, [Co(H2O)6]2+, hat eine pinke Farbe während die andere Form,
[CoCl2(H2O)2], eine blaue Färbung aufweist. Bitte formulieren Sie mit Hilfe dieses
Wissens eine Reaktionsgleichung für die Reaktion die bei der Zugabe von Salzsäure
stattfindet. Salzsäure ist eine Lösung von Chlorwasserstoff in Wasser.
[Co(H2O)6]2+ + 2 Cl-
[CoCl2(H2O)2] + 4 H2O
4.) Was könnte bei der Zugabe von Wasser geschehen? Bitte schlagen Sie eine
Reaktionsgleichung vor.
[CoCl2(H2O)2] + 4 H2O
[Co(H2O)6]2+ + 2 Cl-
5.) Warum konnte auch eine violette Farbe beobachtet werden?
Die violette Farbe entsteht wenn ein Teil der Cobalt-Ionen in der blauen Form und der
andere Teil in der pinken Form vorliegen.
6.) Umschreiben Sie mit eigenen Worten, warum sich die Farbe von pink zu blau und
wieder zurück ändert
Durch Zugabe von HCl erhöht man die Chlorid-Konzentration in der Lösung und es wird der
blaue Komplex gebildet. Gibt man wieder Wasser hinzu, so senkt man die ChloridKonzentration wieder und die Lösung nimmt wieder eine pinke Farbe an. (Diesen Vorgang
nennt man chemisches Gleichgewicht).
A. Bärtsch
HS 2016