MINT lernen

Katalysatoren

Kartoffeln, Leber und ein Feuerzeug aus dem Jahr 1823.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Das Kartoffel-Experiment

AFB I–II

Eine Klasse gibt in drei Reagenzgläser mit Wasserstoffperoxid: (A) eine rohe Kartoffelscheibe, (B) eine gekochte Kartoffelscheibe, (C) nichts. In A schäumt es sofort, in B und C kaum.

  1. Deute die Beobachtungen in A und C.
  2. Erkläre das Ergebnis in Glas B.
  3. Weise mit einem geeigneten Versuch nach, dass beim Schäumen Sauerstoff entsteht.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Welcher Stoff in der rohen Kartoffel beschleunigt den Zerfall?
Hinweis zu Aufgabe b)
Was passiert mit Enzymen beim Kochen?
Hinweis zu Aufgabe c)
Nachweis aus Klasse 7.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

In A beschleunigt das Enzym Katalase den Zerfall von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff (Schaum). In C fehlt der Katalysator, der Zerfall läuft sehr langsam ab.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Enzyme bestehen aus Eiweiß und werden durch Hitze zerstört. Die gekochte Kartoffel enthält keine wirksame Katalase mehr, deshalb schäumt es kaum.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Glimmspanprobe: Einen glimmenden Holzspan in das Reagenzglas A halten. Flammt er auf, ist Sauerstoff nachgewiesen.

2

Katalysatoren in der Industrie

AFB II–III

Rund 80 % aller chemischen Produkte werden heute mithilfe von Katalysatoren hergestellt, zum Beispiel Dünger, Kunststoffe und Treibstoffe. Viele Katalysatoren enthalten teure Metalle wie Platin.

  1. Erläutere am Energiediagramm, warum ein Katalysator Energie spart.
  2. Begründe, warum sich teure Platinkatalysatoren trotzdem lohnen.
  3. Überprüfe die Aussage: „Mit Katalysator entsteht mehr Produkt.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Was wird im Diagramm niedriger?
Hinweis zu Aufgabe b)
Wie oft kann man einen Katalysator benutzen?
Hinweis zu Aufgabe c)
Ändert ein Katalysator Edukte oder Produkte?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Mit Katalysator ist der Berg niedriger (kleinere Aktivierungsenergie). Die Reaktion läuft schon bei niedrigerer Temperatur schnell genug ab — man muss weniger heizen und spart Brennstoff.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Ein Katalysator wird nicht verbraucht. Eine kleine Menge Platin kann über lange Zeit sehr große Stoffmengen umsetzen; die Energieersparnis ist größer als die Anschaffungskosten.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Falsch: Ein Katalysator ändert weder Edukte noch Produkte noch die Menge, die insgesamt entstehen kann. Er sorgt nur dafür, dass das Produkt schneller entsteht.