- .,1-. -~::o

1: In einer Luftverflüssigungsanlage werden stündlich 75m3 Luft von 20oe und 1atm adia­batisch auf 20atm komprimiert (-y = 1,4). Die mittlere Molwärme beträgt 29,3J/molK.Wieviel Kühlwasser von 10oe ist nötig, wenn nach der Kompression eine AbkÜhlung auf18 De erreicht werden soll und das Wasser (Cp = 75,3 J fmol K) eine Austrittstemperaturvon 16oe besitzt?

(5 Punkte)

Aufgabe 2: Beim Auflösen von Natriumnitrat (M = 85 g/mol) beobachtet man eine Lösungsenthalpievon 20,8kJ/mo!. AufweIche Temperatur kühlt sich 11Wasser (Dichte p = 1g/cm3) von 20 oeab, wenn 50 g Natriumnitrat gelöst werden? Die mittlere spezifische Wärme der Lösung soll4185 J Ikg K betragen.

(5 Punkte)

Aufgabe 3: Berechnen Sie die Wärmemenge, die nötig ist, um 50 kg Methanol von 100 oe auf 300 oebei konstantem Volumen zu erwärmen. (Cp = (20,4 + 10,3 . 10-2 . TfK - 24,6 . 10-6 •

T2jK2)J/moIK).

(5 Punkte)

Aufgabe 4: Berechnen Sie die Entropieänderung, die eintritt, wenn man 1 mol "WasserunterAtmosphären­druck von 0 oe soweit aufheizt, dass Dampf von 100oe entsteht. Die mittlere spezifische'Wärme von Wasser bei konstantem Druck beträgt 4,10.103 J Ikg K, die Verdampfungswärmeist 2,26.106 Jfkg.

(5 Punkte)

Aufgabe 5: Berechnen Sie Ca) die geleistete Arbeit und (b) die erzeugte Wärme, wenn sich 1mol Argonbei 25 oe adiabatisch von 99,99 kN/m2 auf 66,66 kNfm2 ausdehnt. Welche Temperatur wirdim Endzustand erreicht? (Cp = 20,93 J Imol K)

. ~~_.•. :...!-- ••.. 4

(4 Punkte)

Aufgabe 6: Berechnen Sie die Änderung des chemischen Potentials eines idealen Gases, wenn man es bei40 oe isotherm von l,B atm auf 29,5 a.tm komprimiert.

(3 Punkte)

Aufgabe 7: Berechnen Sie die Bildungsenthalpie von salpetriger Säure (HNOz) aus den folgen,den Anga­ben, die für 25 oe gelten:

NH4N02 (s) -t N2 (g) + 2H20 (1) fj.H == -300,4kJfmol

2H2 (g) + Odg) -+ 2 HzO (1) 6.H = -569,2kJjmol

Nz (g) + 3 Hz (g) + aq -+ 2 NHa (aq) fj.H = -170,8 kJ fmol

NHs (aq) + HN02 (aq) -+ NH4N02 (aq) i::>.H == -38,08kJjmol

NH4N02 (s) + aq -t NH4N02 (aq) 6.H == +19,88 kJ fmal•••

(7 Punkte)

Aufgabe 8: Berechnen Sie die Entropieänderung, wenn 2 mol Stickstoff (welches als ideales Gas betrachtetwerden soll) von anfänglich 300 Kund 1atm auf 600 K mifgeheizt werden, und zwar (a) beikonstantem Druck und (b) bei konstantem Volumen. Cp für Stickstoff lässt sich in diesemTemperaturbereich beschreiben durch Cp = (27,0 + 0,006 . TfK) J Imol K.

(6 Punkte)

2

.-Universität Hannover

'\

24.02.2004, Wintersemester 2003/2004

2. Klausur zur Vorlesung pe I"Thermodynamik"

WS 2003/2004

Name

Vorname

Matrikel-Nummer

Aufgabe maximaleerreichtePunktzahl

Punktzahl

1. 5.2

53

54

55

46

37

78

6

Uburigen

-• ~J

-4,' J

Summe I 40 I

Die Klausur wird bei Erreichen von 20 Punkten (inklusive Vorleistungen in den Übungen) alsbestanden gewertet.

e = 1.6022· 10-19 C

R = 8.3143 --L-I Kmo'

1N=lkg.;i1J=lN'm=1 \i\T·s

1W=ld=lV·As

1Pa= 1 ~

Ul=l*

kB= 1.38066.10-23 1.K

NA = 6.022.1023 _1_mol

1 C= 1 A·s

IV = 1 ~ = 1 lj.:.';••

1 T = 1 . 4 = lA.Kkg . •m- ~

IF=lQy

1 H = 1 Y·sA

(Diese Seite muss unbediIigt abgegeben werden!)

1

1. Die folgenden Reaktionen können für Raketenantriebe genutzt werden:

(I)

(il)

IH2(g) + - 02(g) --7 H20(g)

2

3CH30HcI) + - 02(g)--7 CO2(g) + 2 H20(g)

2

(ill) H2(g) + F2(g) --7 2 HF (g)

Berechnen Sie aus den in Tabelle I .zu findenden molaren Standardbildungsenthalpien derbeteiligten Stoffe die Reaktionsenthalpien der drei Reaktionen pro Kilogramm derjeweiligen Edukte.Tabelle I

Verbindung H2(g)02(g)Hz ° (g)CH3°HcI)CO2(g)F2(g)HF(g)

Standardbildungs- enthalpien00-241,82-277,69-393,510-271,10

L1rIr/kJ·mor1 .

. 2. In einer Mischung aus· Chloroform und Aceton betrage der Molenbruch VOn CHCb

XCHCIJ = 0,4693, die partiellen molaren Volumina für diese Mischung sind

74,166 cm3·morl für Aceton und 80,235 cm3·mor1 für Chloroform. Welches Volumennimmt diese 1\1ischung ein, wenn ihre Gesamtmasse 2 kg beträgt?

:"""«:-"7

3. Die Dichte eines reinen Gases, mit einer Molmasse von 0,032 kg.morl wurde bei einerTemperatur von 273,15 K als Funktion des Druckes gemessen:

Druckp/kPa 25,32750,65475,981101,308

Dichte plg.dm-3

0,356880,719791,092011,47113

Bestimmen Sie graphisch mit Hilfe dieser Daten den zweiten (linearen)Virialkoeffizienten des Gases. Geben Sie für alle Werte, die keine Drücke sind mnfNachkommastelIen an.

4. Zeigen Sie, dass die Änderung der molaren SystementroJ?ie beim Mischen L1mix,mS VOn.gleichen Vo1umina zweier idealer Gase unter konstanten Bedingungen (p und T) VOnGleichung (1) beschrieben wird.

(1) .t.mix.mS= R ·ln2

5. Die molare Standardbildungsenthalpie von gasförmigem Kohlenstoffdioxid wurde bei298 K zu -393,509 kJ·mor1 bestimmt. Berechnen Sie mit Hilfe der Daten in Tabelle 2 die

molare Standardbildungsenthalpie des Gases bei 1273 K. Von idealem Verhalten der Gaseist auszugehen.

1. Es wird angenommen, dass sich Luft aus 80 Volumen-% Stickstoff und 20 Volumen-%Sauerstoff zusammensetzt und sich diese Gase ideal verhalten.

a) Berechnen Sie die Mischungsentropie bei der Herstellung von 3,5 mol Luft bei298,15 K Alle Gase besitzen die selbe Temperatur und befinden sich unter demgleichen Druck.

b) Ermitteln Sie die Änderung der freien Enthalpie des Systems beim Mischungsprozess.

'Vie viele Frcihcitsgradc bcsitL.euJit:' [ulgtllu.~n Systeme?

a) Festes Ammoniumchlorid dissoziiert in gasfOrrniges Ammoniak und gasfOrmigenChlorwasserstoff bis chemisches und thermisches Gleichgewicht erreicht sind.

b) Eine wässrige Alkoholläsung steht im Gleichgewicht mit dessen Dampf

(1)pvap 3777 Kln-s-=24320---torr ' . T

(2)

(,"

Berechnen Sie die Temperatur und den Druck am Tripelpunkt des Chlors.

4. Der Dampfdruck von n-Propylalkohol ist als Funktion der Temperatur gemessen worden.-~.•... ~

Temperatur s/oe4060·- . 80 100

Dampfdruck pIPa

0,1210,1910,2880,423

a) Bestimmen Sie graphisch die mittlere molare Verdampfungs enthalpie vonn-Propylalkohol im angegebenen Temperaturbereich.

b) Ermitteln Sie aus den gegeben Daten die Siedetemperatur von n-Propylalkohol unterStandardbedingungen und. berechnen Sie die .molare Verdampfungsentropie bei dieserTemperatur.

c) Berechnen Sie die Freie Enthalpie dieses Vorgangs.

5. Bei einer Temperatur von 2000, oe dissozüert Wasser in Sauerstoffund Wasserstoff:••

1H20(g) = H2(g) + - 02(g)2

a) 'Wird die Dissoziation zu- oder abnehmen, wenn der Systemdruck verringert wird?

b) Wie wird sich das Gleichgewicht verschieben, wenn dem System Argon zuge.fi.ihrtwird, der Gesamtdruck aber konstant gehalten wird?

c) Wie wird das Gleichgewicht beeinflusst, wenn der Druck im System ohneZuhilfenahme von Fremdgas durch eine Verkleinerung des Volumens erhöht wird?

Aufgabe 8)

Ein Kolben enthält 80L eines einatomigen Gases bei 4*106 Pa und 25°

Sie jeweils die maximale Arbeit, die bei einer Expansion auf 1 bar gewo~und die dabei mit der Umgebung ausgetauschte Wärmemenge, wenn der Prozess Ca)

isotherm und (b) adiabatisch geführt wird .

. ...-~.:.;--"" ..

••

Aufgabe 6)

a) Wie lautet die Van der Waals sehe Gasgleichung? ~b) Berechnen Sie mit Hilfe der Ausdrücke für die kritischen Daten Tk, Pk, Vmk einesVan der Waals Gases a und b.

Hinweis: Aufgabenteil b) lässt sich am einfachsten lösen indem Sie die van derWaals'sche Gasgleic:hung nach p aufgelöst verwenden.

~_~'77

••

Aufgabe 4)

Wir nehmen an, dass sich eine Mischung der flüchtigen Substanzen Benzolideal nach dem RAOUL Tschen Gesetz verhält. Die GleichgewichtsdampfchücKereinen Substanzen betragen bei T = 22 oe.

pO Benzol = 80 mbar

pO To/utJ F 20 mb ar

Zeichnen Sie in das vorgegebene Dampfdruckdiagramm den Dampfdruck desGemisches in Abhängigkeit des Molenbruches ein und tragen Sie für die Molenbrüche

XJlBenzol: 0,1 und 0,75

jeweils die Zusammensetzung in der Gasphase ein. Geben Sie Ihre Ergebnisse auch inForm einer Tabelle an.

100--.. -' - - - -..

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90

80

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- 60..x:u2 50J2-0...

E 40ceo

30

20

10

o .0,0 0,1 0,2 0,3 OA 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Xfl . XgasBenzol ' Benzol

Aufgabe 2)

Eine SilberlSilberchloridelektrode wird in 25°C warmer Sa«(;=0,5 mol/L) gegen eine Normalwasserstoffelektrode geschaltet. Weerwarten Sie?

Gegeben:KL(AgCI)= 1,76 * 10-10 mofiL2 (bei 25°C)L\tG6(Ag+(aq»= -77,11 kllmol (Ag -> Ag+ +e-)

':':-,"7"1

•••

1\bschlussklausur

zu den Rechenübungen Physikalische Chemie I

am 20.7.04

Vorname: ~ -

Name: ---~------------------------

Matrikel-Nr.: ------------------------

Studiemichtung:_~ ~ __

Semsterzahllt. Immatrikulationsbescheinigung: _

Aufgabe 12345678 9 GesamtzaWder PunkteMaximale

4326 '573~_. ·1-·' 340Punkte Erreichte

.

Punkte

Die Klausur ist mit mindestens 20 Punkten bestanden.

Erreichte Punkte: ------ Bestanden: -----

-.

Hinweise:

Die Klausur darf nur mit folgenden Hilfsmitteln gelöst werden:dokumentenechtes Schreibwerkzeug .Taschenrechner mit gelöschtem Speicher.

Die entsprechende Punktzahl gibt es nur, wenn die richtige Lösungauf den Seiten mit Einheiten eingerahmt ist und wenn die Lösung der Aufgabedokumentiert ist.Nicht gestattet sind sämtliche andere Hilfsmittel wie Notizen, Bücher etc.Das Einholen oder Geben von Informationen während der Klausur führt zum Ausschluss der

Klausur. Jegliche Art der Kommunikation führt zum Ausschluss von der Klausur. Bereits der

Versuch führt zum AusSchluss. Bei AusscWuss von der Klausur wird diese nicht korrigiertund mit 0 (Null) Punkten bewertet. Das Herausreißen von Seiten oder die Entfernung derHeftung fuhrt ebenfalls zum Ausschluss von der Klausur.(A)

Aufgabe 8

Eine SilberiSilberchloridelektrode wird in 25°C warmer Salzsä(c=O,5 mol/L) gegen eine Normalwasserstoffelektrode geschaltet. Welcheerwarten Sie?

Gegeben:KL(AgCI) = 1,76 * 10-10mo121L2(bei 25°C)ilt<}8(Ag+(aq)= -77,11 kllmol (Ag -> Ag+ + e-)

':~~.'1';

••••

Aufgabe 6)

a) Wie lautet die van der Waals'sche Gasgleichung?

b) Berechnen Sie mit Hilfe der Ausdrucke :für die kritischen Daten Tk, Vmk eines vander Waals Gases a und b.

Hinweis: Aufgabenteil b) lässt sich am einfachsten lösen indem Sie die van derWaals'sche Gasgleichung nach p aufgelöst verwenden .

. •...~-....:.l--- .• , ;

••

Aufgabe 4)

Wir nehmen an, dass sich eine Mischung der flüchtigen Substanzen EtAceton ideal nach dem RAOULTschen Gesetz verhält. Die

gewichtsdampfdrücke der reinen Substanzen betragen bei T = 30 oe.

pO Aceton = 400mbar

pO Ethanol= 80 mbar

Zeichnen Sie in das vorgegebene Dampfdruckdiagramm den Dampfdruck desGemisches in Abhängigkeit des Molenbruches ein und tragen Sie für die Molenbrüche

xjl Aceton: 0,1 und 0,75

jeweils die Zusammensetzung in der Gasphase ein. Geben Sie Ihre Ergebnisse auch inFonneiner Tabelle an.

450

40

1,00,90,80,70,60,50,40,30,20,1

..

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. ...

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50

0,0

350

300

250

200

150

100

L­co.0E­

.:::s:.

U:JL-

J2,c.Ecoo

XII . XgasAceton' Aceton

Aufgabe 2)

Ein Kolben enthält SOL eines einatomigen Gases bei 6* 106 Pa und 25° ~Sie jeweils die maximale Arbeit, die bei einer Expansion auf 1 bar gewonnen wird,und die dabei mit der Umgebung ausgetauschte Wännemenge, wenn der Prozess(a) isotherm und (b) adiabatisch gefiibrt wird .

. ~~-~.~;

-

"

...)

~bschlussklausur

zu den Rechenübungen Physikalische Chemie I

am 20.7.04

Vorname:

Name : _

Matrikel-Nr. :-----------------------

Studienrichtung: _

Semsterzahllt. Immatrikulationsescheinigung: _

Aufgabe 12345678 9Gesamtzahlder PunkteMaximale

37365743 240Punk'te

....~:-:~J

Errreichte Punkte

Die Klausur ist mit mindestens 20 Punkten bestanden.

Erreichte Punkte: ------ Bestanden:

Hinweise:

Die Klausur darf nur mit folgenden Hilfsmitteln gelöst werden:dokumentenechtes SchreibwerkzeugTaschenrechner mit gelöschtem Speicher .

••

Die entsprechende Punktzahl gibt es nur, wenn die richtige Lösungauf den Seiten mit Einheiten eingerahmt ist und wenn die Lösung der Aufgabedokumentiert ist.Nicht gestattet sind sämtliche andere Hilfsmittel wie Notizen, Bücheretc.Das Einholen oder Geben von Informationen während der Klausur fUhrt zum Ausschluss der

Klausur. Jegliche Art der Kommunikation führt zum Ausschluss von derKlausur. Bereits derVersuch führt zum Ausschluss. Bei Ausschluss von der Klausur wird ·diese nicht korrigiertund mit 0 (Null) Punkten bewertet. Das Herausreißen von Seiten oder die Entfernung derHeftung fuhrt ebenfalls zum Ausschluss von der Klausur.(B)

.. ...--f~-'~ .

26. Wie werden Erdalkalimetalle großtechnisch hergestellt? Beschreiben Sie bitte die zweiprinzipiellen Verfahren:

(6)

OH

...._.,~-... .'7

-.

19

~

23. Ein Teilschritt bei der Aufarbeitung von Kupfererzen ist die Flotation. Beschreiben Siedieses Verfahren! (2)

~JS;0H~-=©

.... -..:...,,'~...• '/

••

17

21. Skizzieren Sie die Struktur eines stabilen 18-Elektronen-"Sandwich-Komplexes" undweisen Sie die Einhaltung der 18-Elektronenregel nach! (2)

~'" ·cqf;;2t; l ~ ., 'V'0'\

f[s:- .\___~_.r.

cg; ---~)

. '-.:_:-~:

••

15

19. Geben Sie jeweils ein Beispiel aus der Klasse der Komplexverbindungen fiir die folgen­den Phänomene der Isomerie: Hydratisomerie, Bindungsisomerie, cis-trans-Isomerie !

(3)

- I~;~-7i ' ( '.l. •

I ,~tr /- ... ".\+-Ll ~. '.~v -I -:::::/ ~ .. -{' ,. '"~=.,~ -;.~.{;.•.,~)

....::'-:-'7 '

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13

I"

16. Schwefeldioxid ist einer der Verursacher des sauren Regens und des Smogs. Es entstehtbei der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Zwei wichtige Verfahren haben zu einerwesentlichen Reduktion des Schwefeldioxid-Ausstoßes geführt. Bei stationären Ver­brennungsanlagen setzt man die Rauchgas-Entschwefelung ein. Bei mobilen Ver­brennungsanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, geht dies nicht.Beschreiben Sie ein Verfahren zur Rauchgas-Entschwefelung mit Hilfe von Reaktions­gleichungen ! Welches Produkt entsteht dabei, wozu lässt es sich verwenden?Wie wird der Schwefeldioxid-Ausstoß von Kraftfahrzeugen verringert? Benennen Siedas Verfahren und erklären Sie das Prinzip (Reaktions gleichungen sind hier nichtnotwendig).In welcher Form kommt Schwefel im fossilen Brennstoff Erdgas vor ?Welches ist dieHauptkomponente von Erdgas? Wie lässt sich die Schwefelverbindung von den anderenKomponenten des Erdgases abtrennen ? (7)

.;f"\~.(~r···~--. ©

. ~.- ..•• 0;.,;,.;

••

11

13. Vervollständigen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen !

2 NO + H2 + H2S04 -7

CaC2 + N2-+

P4 + 3 KOH + 3 H20 -+

S02 + 2 H2S-+

Fe + 5 CO -+

beim EIWärmen:

4 KCI03-+

(6)

14. Geben Sie Valenzstrichformeln:fiir die beiden folgenden-~olekülean !~ -". (2)

Chlornitrat

9

Chlordioxid

••

11. Beschreiben Sie die Bindungsverhältnisse im 02-Molekül anhand des MO-Schemas.Benennen Sie alle Atom- und Molekülorbitale J Berechnen Sie die Bindungsordnungund erklären Sie, warum O2 ein Diradikal ist! (4)

l\~\ 0\1:..A:.A r:) .

~v:I! v;~~l

d'_O\ .\#--- .',~>;-,:, .•.@ ~y

.....~-:'1;

••

7

7. Wamm nimmt das Volumen von Aluminiumtrichlorid beim Schmelzen auf etwa das

Doppelte zu ? (2)

(,"-

il '\.

~fU OH

~L~_• ".<:... ..,<::.:.:;;':)

.....'.-:"':'

8. Nennen Sie zwei nichtoxidische Hochleistungskeramiken !(1)

9. Welche der beiden folgenden Verbindungen ist ein Alumosilicat, welche ein Alumini­umsilicat ? Wie ordnen sich diese beiden Substanzen in die Klassifiziemng der Silicate~? ~

Al2 [Si04J 0 - Sillimanit

5

••

Ca [AI2Si20gJ - Kalkfeldspat

3. In den norddeutschen Salzstöcken baut man ein Gemisch aus Kaliumchlorid und Natri­umchlorid ab. Welche Struktur weist Kaliumchlorid auf ? Welches der beiden Salze ist

we~oller ? Beschreiben Sie detailliert ein Verfahren, mit dem sich die beiden Salzetrennen lassen !

(4)

r

....::...-:-~;

••

4. In welchen Strukturen (hcp, ecp oder bec) kristallisieren die folgenden Metalle (beiRaumtemperatur und Nonnaldruck) ?

K:

Cu:

Mg:

Ag:

3

Al:

Pb:

(3)

~

Klausurzur Vorlesung Anorganische Chemie I

Dienstag, 4. Oktober 2005

N arne, Vornarne: .

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"A "'-"".:~'..•.. .I.r;~~,(-;.~~.1..,,~t

f~'~~::-=-J

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Matrikelnummer: Fachsemester: .

Studienrichtung: 0 Chemie-Diplom 0 B.Se. Chemieo fächerübergreifender Bachelor-Studiengang

Punktesoie2'el----- - . -~. -.- ---

Aufgabeerreichbareerreichte PunkteAufgabeerreichbareerreichte Punkte

PunktzahlPunktzahl

I2 167

-

25 176

3

4 182

4

3.

193

5

2 203

6

4 212..

.....--~,7 2 224 --., i

----81 232

9

2 243

10

3 253

11

4 266.

126 272

13

6 284

14

2 292-'15

5 gesamt100'

Die Klausur gilt bei Erreichen von 50 % der maximalen Punktzahl als bestanden.Hinweise: Bei Rechenaufgaben muss der Läsungsweg angegeben werden. Endergebnisse ohneLäsungsweg werden als ungültig betrachtet. Benutzen Sie keine Extrablätter, sondern, fallsnotwendig, die leeren Rückseiten ! Weisen Sie bei der Verwendung der Rückseiten ausdrücklich

'daraufhin! Formulieren Sie Reaktionsgleichungen, wenn dies möglich ist! Die Benutzungselbst mitgebrachter Periodensystem-Tafeln ist nicht gestattet. Es dürfen keine programmier­baren Taschenrec1mer benutzt werden. Es dÜrfen keine sonstigen Hilfsmittel (BÜcher, Slaipte,Handys ..) benutzt werden. Antworten, die mit Bleistift oder Rotstift geschrieben wurden,werden nicht gewertet !

1

29.

(6)

....~-::-':7'

•

17

26. Verbindungen und Komplexe von Metallionen mit einer d8-Elektronenkonfigurationweisen häufig eine quadratisch-planare Koordination auf. BegrÜnden Sie diesen Um­stand mit Hilfe der Ligandenfeldtheorie ! Erstellen Sie hierzu zunächst das Liganden­feldaufspaltungsschema rur einen oktaedrischen Komplex und'betrachten Sie dann dieVeränderungen in den Energien der verschiedenen d-Orbitale, die durch die Entfemungzweier einander gegenüberliegender Liganden eintreten!

(5)

-:.:-7'7

•••

15

~" .....'\~'~

j".jJ0~c.;~, .. ~~' ,

/i' •••••.•/ ~ .J:!,

Xci> ~~".- ~~L~·~·~/""'\7JO!8 ""

22.

23.

, ~. rh~'..' ",s·~ ";~.

O~-~{S'

~i./..ro-~~.l:/--";;; (;

. t.;:/"~~_ \

Geben Sie eine V~enzs~richfonnel fi..irO~on an! Wie entsteht Ozon in der Natur, wi .~~.~~~1kann man es vortelUlaft 1m Labor herstellen? . ~~.:y. (4) ~!91'a\

Im Periodensystem lassen sich zwischen manchen Elementeir~iit ähnlichen chemischenEigenschaften sogenannte "Schrägbeziehungen« definieren. Nennen Sie zwei Element­paare, die eine solche Schrägbeziehung aufweisen, und belegen Sie die Schrägbeziehun­gen durch Beispiele!

(4)

-

13

18. Vervollständigen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen !

SiCI4 + LiA1H4 ...•

(CN)2 + 2 OH- ...•

beim Erwärmen mit Schwefelsäure:

HCOOH ...•

mit Aktivkohle als Katalysator:

802 + C/2 ...•

r~

(rci~,~<~(l) Z~fP\

(4)~O~'-.l0/B l'd\

(3)

19. Geben Sie die MolekÜlstrukturen folgender MolekÜle an (Zeich11ll11gLlnd Bezeichnung,B T fc° • ") IZ. '" - onnlg . .:- :.,

~_.4> .7

Brompentafluorid Phosphorpentafluorid

11

••

Bortrifluorid

15.

. •.... -...:,.;-- .. ;

16. Geben Sie Valenzstrichformeln an fiir drei Stickoxide, die pro Molekül zwei Stick­stoffatome enthalten!

(3)

••

9

11. Beschreiben

chungen) !

12. Warum nimmt das Volumen von Aluminiurntrichlorid beim Schmelzen auf etwa das

Doppelte zu ?(2)

. ~~ ---~ J-',

••

7

7.

. ~-. '.;. ~

8. Beschreiben Sie ein Verfahren für die Herstellung von Fulf~r~nen !

••

"

5

(3)

(2)

~

3.

(4)

Strukturtyp KugelpaekungstypLüekenbesetzung(hep I cep)

BismuttriiodidCadmiumiodidLi20

.

Korund

4. Ionen der Alkali- und der Erdalkalimetalle bilden nur mit einigen wenigen Ligandenstabile Komplexe aus. Geben Sie je ein Beispiel (Name oderTrivialname sowie Formeloder Stmktur) für einen Liganden an, der mit K+ bzw. mit Ca2+ einen stabilen Komplexausbildet. Aufgrund welchen Effektes sind die Komplexe mit diesen Liganden stabil?

- ~':-.'7'; (5)

••

3

.~~dw

Name, Vornam e: .

lVIatrikein umm er: .Praktikumskurs:o Sommersemester 2004o semester 20 .•..

Studienrichtung:o Chemie-Diplon1o Chelnie, B .Sc.

Punktespiegel.~

Aufgabe

erreichbareerreichte PunkteAufgabeerreichbareerreichte Punkte

Punktzahl

Punk'1zahl

I4 163

2

3 172

3

4 184

4

5 193

5

4 204..

. ~--J

6 2 211. ~.

--~ . ~

7

3 224

8

2 234

9

3 242

10

4 253

II2 265

12

2 275

13

2 28 .3

14

1 296

15

4 306•

Maxinlal erreichbare Punktzahl: 100 ElTeichte Punktzahl: .Die Klausur gilt bei EITeichen von 50 % der maximalen Punktzahl als bestanden.

Hinweise: Bei Rechenaufgaben muss der Lösungsweg angegeben werden. Endergebnisse ohne Lösungswegwerden als ungültig betrachtet. Benutzen Sie keine Extrablätter, sondem, falls notwendig, die leeren Rückseiten!Weisen Sie bei der Verwendung der Rückse.iten ausdrÜcklich daraufhin! FonJ1ulieren Sie Reaktionsgleichungen,wenn dies möglich ist! DieBenutzung von Periodensystem-Tafeln ist nicht gestattet. Es dürfen keine program­mierbaren Taschenrechner benutzt werden. Es dürfen keine sonstigen Hilfsmittel (BÜcher, Skripte, Handys ..)benutzt werden. Antw0l1en, die mit Bleistift oder Rotstift geschrieben wurden, werden nicht gewel1et!

1

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~ \ t'0~.25. Aus dem Internet: Ein Unfall in der Schweiz mit X! ~An alle Lehrerinnen und Lehrer für natunvissenschaftliche Fächer der Oberst':lfe (Sekundarstufe 1)X - GEHÖRT NICHT IN DIE SCHULE !! 0Peter Bützer und Urban SchänenbergerI "Lehrer trifft keine Schuld an Chemieunfallin Goldach "

ST. GALLEN - Der 62-jährige Lehrer (Sekundarstufe 1), der am 31. März 2006 in Goldach (SG) beieinem Versuch mit X im Chemieunterricht schwer verletzt worden ist, hat den Unfall nichtfahrlässig verursacht: Das zeigen erste Ergebnisse einer Untersuchung, wie der Schulrat Goldachbekannt gab.Der Lehrer zog sich bei einem Versuch mit X schwere Verbrennungen zu und musste ins UniversitätsspitalZürich eingeliefert werden; heute geht es ihm den Umständen entsprechend gut. Es stehe bereits fest, dass derLehrer den Versuch und den Aufbau dazu korrekt ausgeruhrt habe.2 Ablauf

Der Lehrer entnahm etwas X dem Petrol, indem er das Stück mit dem Messer aufspießte. Das Stück fiel vomMesser ab, worauf er es erneut im Petrol anstach. In diesem Moment erfolgte eine Explosion, welche diebrennende Flüssigkeit auf den Lehrer sprühte.3 Eigenschaften von X und seinen OxidenFrüher wurde elementares X unter Petroleum oder Ligroin (Erdölfraktion, Kohlenwasserstoff-Gemisch)aufbewahrt, heute ist die Schutzflüssigkeit Paraffinöl. X zeigt an den frischen Schnittflächen einen silbrigen,bläulichen Glanz, der in wenigen Sekunden aber durch Oxidation an der Luft verloren geht.Auch reagiert X vehement mit Wasser; denn X ist ein sehr starkes Reduktionsmittel.X bildet mit Sauerstoff verschied~ne Verbindungen, welche als sehr reaktive Oxidationsmittelauffallen ... :

Um welches Element X handelt es sich hier?

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Nennen Sie ein Medikament, das ein Übergangsmetall enthält! Geben' ~zugehörige Formel an! ~

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Beschreiben Sie die Transportreaktion zur Reinigung von Titan (mit Reakti­onsgleichungen)l ....

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19. Schwefelsäure ist das wichtigste technische Chemieprodukt. Beschreiben Sieausführlich die technische Herstellung ausgehend von S02 !

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Erstellen Sie das Molekülorbitalschema für das 02-Molekül. BenennStV~skizzieren Sie alle beteiligten n-Molekülorbitale, bindende und antibinden~.q .(5)

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Geben Sie eine Rea.ktiOnan, bei der sich elementares Natrium d~~\p0'$'Zersetzung einer Verbindung bildet. ~~')

Grauspießglanz ist das wichtigste Antimonerz. Geben Sie die Formel an!Antimon lässt sich aus diesem Erz durch "Niederschlagsarbeit" erhalten. For­mulieren Sie die entsprechende Reaktionsgleichungl

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~ e~..,:"Angeblich gibt es kein Thallium(l/l)-Iodid. Es gibt aber eine Verbindun~ ~. s:{:tJWie erklären Sie dies?

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9. Zu den graphitischen Kohlenstoffen gehören unter anderem Koks, Ruß undAktivkohle. Wie werden diese Kohlenstoff-Modifikationen hergestellt und wassind ihre typischen Anwendungen?

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5. ,jGebrannter Kalk'" ist ein wichtiges Zwischenprodukt vieler technischerProzesse. Es spielt eine Rolle u.a. bei der Herstellung einer schwachen Base,bei der Beseitigung eines Luftschadstoffs und bei der Herstellung eines Dün­gemittels. Beschreiben Sie diese Prozesse!

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2. Nennen Sie eine Anwendung für schweres Wasser, 020 !Wie lässt sich 020in einer Reinheit von mindestens 99 % herstellen?

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