Das chemische Gleichgewicht gehört zu den zentralen Konzepten der Chemie – und gleichzeitig zu denjenigen, die Lernenden oft schwerfallen. Besonders abstrakt wird es, wenn dynamische Prozesse auf Teilchenebene betrachtet werden sollen. Genau hier setzt eine experimentelle Versuchsreihe zum Kohlensäuregleichgewicht an, die mithilfe der sogenannten Spritzentechnik einen besonders anschaulichen Zugang ermöglicht. Unsere Einführungsphase hat sich im April 2026 diesen Herausforderungen gestellt und Versuche selbst geplant und durchgeführt.
Im Zentrum der Versuchsreihe steht das Gleichgewicht zwischen Kohlenstoffdioxid, Wasser und Kohlensäure:
CO₂ (g) ⇌ CO₂ (aq) + H₂O (l) ⇌ H₂CO₃ (aq) ⇌ H⁺ (aq) + HCO₃⁻ (aq)
Dieses Gleichgewicht ist nicht nur theoretisch bedeutsam, sondern spielt auch in vielen Alltagsphänomenen eine Rolle – etwa bei kohlensäurehaltigen Getränken oder im menschlichen Blut.
Die Spritzentechnik bietet eine besonders elegante Möglichkeit, das Gleichgewicht experimentell zu untersuchen. Dabei wird eine Kunststoffspritze als geschlossenes Reaktionssystem genutzt, in dem Druckveränderungen gezielt eingestellt werden können. Außerdem kann damit auch der Einfluss der Temperatur und der Konzentration betrachtet werden. So lässt sich das Prinzip von Le Chatelier eindrucksvoll demonstrieren: Ein System im Gleichgewicht reagiert auf äußere Einflüsse, indem es diese teilweise ausgleicht.
Die Versuchsreihe überzeugt nicht nur durch ihre Anschaulichkeit, sondern auch durch ihre praktische Umsetzbarkeit:
- Schnelle Durchführung ohne aufwendige Apparaturen
- Hohe Schüleraktivität durch eigenständiges Experimentieren
- Direkter Alltagsbezug (z. B. Sprudelwasser)
- Förderung des Modellverständnisses auf Teilchenebene
Besonders wertvoll ist die Möglichkeit, Hypothesen direkt experimentell zu überprüfen und sofortige Rückmeldungen zu erhalten.
Die für die Durchführung benötigten Materialien wurden freundlicherweise vom Verband der Chemischen Industrie (VCI) zur Verfügung gestellt. Diese Unterstützung ermöglichte es unserer Schule diese schülerorientierte Experimentierreihe im Unterricht einzusetzen. So wird Chemie nicht nur verstanden, sondern erlebt.
Wir danken dem VCI und unserem Förderverein.
J. Hülse