🧪 Chemisches Gleichgewicht im Stechheberversuch

Ziel:

Untersuchung des Austauschs von Flüssigkeiten zwischen zwei Gläsern als Modell für das chemische Gleichgewicht bei der Veresterung von Carbonsäuren.

🔬 Materialien:

🥛 2 gleiche Gläser
🥤 2 Trinkhalme
💧 Wasser (optional mit Lebensmittelfarbe)
📏 Lineal zum Messen des Flüssigkeitsstands

📝 Versuchsschritte:

1️⃣ Vorbereitung

Füllt Glas 1 mit ca. 150 ml Wasser. Glas 2 bleibt leer.
Falls gewünscht, färbt das Wasser mit Lebensmittelfarbe ein.

2️⃣ Experiment

Setzt in jedes Glas einen Trinkhalm bis zum Boden.
Verschließt die obere Öffnung mit dem Finger.
Hebt die Halme an und setzt sie ins jeweils andere Glas um.
Lasst den Finger los – die Flüssigkeit wird übertragen.

3️⃣ Beobachtung & Messung

📏 Messt den Wasserstand in beiden Gläsern mit dem Lineal.
🔄 Wiederholt den Vorgang mehrmals und notiert die Werte. Last die Werte gegen die Zahl der Ziehungen auftragen.
🔍 Beobachtet, wann sich die Wasserstände nicht mehr merklich ändern.

🔬 Wissenschaftlicher Vergleich: Veresterung

Dieser Versuch ist ein Modell für die chemische Reaktion zwischen Carbonsäuren und Alkoholen:

🧪 Glas 1 = Edukte (Carbonsäure & Alkohol)
🧪 Glas 2 = Produkte (Ester & Wasser)

Was passiert?

Am Anfang enthält Glas 1 alle Edukte, während Glas 2 leer ist.
Durch den Austausch entsteht ein dynamisches Gleichgewicht.
Nach mehreren Übertragungen ändern sich die Mengen kaum noch – genau wie bei einer chemischen Reaktion im Gleichgewicht.

📌 Variation des Versuches:

Wiederholt den Versuch, aber verwendet diesmal 2 Strohalme mit unterschiedlichem Durchmesser. Merkt euch welcher Strohalm für die Hin-Reaktion steht und welcher für die Rück-Reaktion steht.

📌 Wichtige Erkenntnisse:

⚖️ Das chemische Gleichgewicht ist dynamisch: Der Austausch läuft weiter, aber die Mengen bleiben konstant.
🔄 Reaktionen verlaufen nicht nur in eine Richtung: Produkte können sich zurück in Edukte umwandeln (Esterhydrolyse).
⏳ Gleichgewicht stellt sich mit der Zeit ein: Je mehr Übertragungen, desto ausgeglichener die Mengen.

🎯 Zusatzaufgabe:

Überlegt, was passiert, wenn man immer wieder neues Wasser in Glas 1 gibt. Wie könnte man das mit einer chemischen Reaktion vergleichen?

🔥 Fazit:

Dieser Versuch zeigt, dass chemische Reaktionen nicht vollständig ablaufen, sondern ein Gleichgewicht erreichen – genau wie die Veresterung von Carbonsäuren.

Diagramm des Wasserstandes

Bezeichnung Datenreihe 1:
Bezeichnung Datenreihe 2:

Ziehung	Wasserstand in mm Reihe 1	Wasserstand in mm Reihe 2

Modellversuch: Flüssigkeitsaustausch zwischen zwei Gläsern
Modellbestandteil	Modellbedeutung	Chemische Bedeutung
Glas 1 ist anfangs mit Wasser gefüllt ↑↓ Trinkhalm wird zwischen den Gläsern bewegt ↑↓ Glas 2 ist leer ↑↓	Kein Wasser im Glas 2 bedeutet keine Produkte zu Beginn ↑↓ Trinkhalm-Transfer stellt Reaktionen dar ↑↓ Unterschiedliche Anfangskonzentrationen ↑↓	Hohe Anfangskonzentration an Edukten (Carbonsäure & Alkohol) ↑↓ Produkte (Ester & Wasser) fehlen anfangs ↑↓ Hinreaktion dominiert zu Beginn ↑↓
Bewegung des Halms in beide Richtungen möglich ↑↓ Trinkhalm enthält eine Portion Wasser ↑↓ Mehrere Hin-und-Her-Bewegungen werden durchgeführt ↑↓	Hin- und Rückreaktion finden statt ↑↓ System nähert sich Gleichgewicht an ↑↓ Eine Portion stellt reagierende Teilchen dar ↑↓	Reagierende Moleküle treffen sich im Reagenzglas ↑↓ Gleichzeitige Hin- und Rückreaktion (Veresterung & Hydrolyse) ↑↓ Reaktionsgeschwindigkeiten ändern sich mit der Zeit ↑↓
Keine sichtbare Änderung nach vielen Durchgängen ↑↓ Wasserstände gleichen sich an, aber nicht vollständig ↑↓ Gesamtwassermenge bleibt gleich ↑↓	Gleichgewicht stellt sich ein, aber mit Ungleichverteilung ↑↓ Dynamisches Gleichgewicht: kein Nettofluss erkennbar ↑↓ Massenerhaltung im geschlossenen System ↑↓	Reaktionen laufen weiter – Konzentrationen bleiben konstant ↑↓ Gesamtmenge der Teilchen bleibt erhalten (Atomanzahl konstant) ↑↓ Gleichgewicht liegt auf Seite der Edukte oder Produkte ↑↓