Fachsemester: Studiengang: Biologie Molekulare Zellbiologie Andere

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1 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 1 von 1 Punkte: von 93 Matrikelnummer: Name: Vorname: Bitte eintragen: Bitte ankreuzen: Fachsemester: Studiengang: Biologie Molekulare Zellbiologie Andere Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit (Seiten 19; Aufgaben 114) und Lesbarkeit. Spätere Beanstandungen werden nicht berücksichtigt!!! Frage 1 [4P] Formulieren Sie folgende allgemeingültige Postulate: a) Gesetz der Erhaltung der Masse: während einer chem. Reaktion bleibt die Gesamtmasse immer konstant b) Gesetz der multiplen Proportionen: die Gewichtsverhältnisse von Elementen, die sich zu verschiedenen chem. Verbindungen vereinigen, stehen immer in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander Frage 2 [5P] Welche Elemente besitzen in ihrer atomaren Form folgende Valenzelektronenkonfigurationen? a) 3s 2 3p 3 : Phosphor b) 5s 2 5p 6 : Xenon c) 4s 1 3d 5 : Chrom d) 6s 2 5d 8 : Platin e) 6s 2 4f 7 : Europium

2 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 2 von 2 Frage 3 [7P] Formulieren Sie folgende Gesetze: a) PauliPrinzip Ein Atom darf keine Elektronen enthalten, die in allen 4 Quantenzahlen übereinstimmen. b) ktettregel Atome streben Edelgaskonfiguration, d.h. die Acht Elektronenkonfiguration an. Dafür nehmen Nichtmetalle Elektronen auf (Nichtmetalle bilden Anionen oder gehen kovalente Bindungen ein), Metalle geben Elektronen ab (Metalle bilden Kationen). (Streng gilt die ktettregel nur für die zweite Periode.) [3P] c) 1. Hauptsatz der Thermodynamik = Satz von der Erhaltung der Energie: Energie kann lediglich von einer Form in eine andere umgewandelt werden, sie kann jedoch weder vernichtet noch erzeugt werden. Frage 4 [6P] Zeichnen Sie die LewisFormeln (incl. aller Ladungen und freien Elektronenpaare) folgender Moleküle und geben Sie die xidationszahlen der einzelnen Atome an! Ammoniak: +I H III N +I H H +I Wasserstoffperoxid: +I H I I H+I NitratIon: II II N +V II

3 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 3 von 3 Frage 5 [6P] Geben Sie an, wie sich die folgenden Eigenschaften der im Periodensystem angeordneten Elemente innerhalb der Hauptgruppen sowie der Perioden verhalten! a) Atomradius Zunahme innerhalb der Hauptgruppe von oben nach unten Abnahme innerhalb der Periode von links nach rechts b) Ionisierungsenergie Abnahme innerhalb der Hauptgruppe von oben nach unten Zunahme innerhalb der Periode von links nach rechts c) Nichtmetallcharakter Abnahme innerhalb der Hauptgruppe von oben nach unten Zunahme innerhalb der Periode von links nach rechts Frage 6 [5P] Welches Verfahren zur Altersbestimmung organischer Substanzen kennen Sie? Erklären Sie! 14 CMethode oder RadiocarbonMethode Im lebenden rganismus sind 12 C und 14 CGehalt konstant (Atmung = Stoffaustausch) natürliche Isotopenverteilung Im toten rganismus ist 12 C konstant, 14 C ändert sich mit best. Geschwindigkeit (βzerfall): C N e Aus Verhältnis 12 C : 14 C ergibt sich Alter

4 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 4 von 4 Frage 7 [9P] a) Was ist das Löslichkeitsprodukt? Gleichgewichtskonstante für das Auflösen einer schwerlöslichen Verbindung b) Leiten Sie aus dem Massenwirkungsgesetz die Formel zur Berechnung des Löslichkeitsproduktes eines Salzes A x B y ab! Gleichgewicht: A x B y x A m+ + y B n m+ x n [ A ] [ B ] MWG: K [ A B ] x y y = [A x B y ] ist nach Erreichen der Sättigungsgrenze konstant K [A x B y ] (= konst.) = L P = [A m+ ] x [B n ] y Frage 8 [5P] Die xidation von Kohlenstoff mit molekularem Sauerstoff zu Kohlendioxid ist eine Reaktion, die in zwei Teilschritten abläuft. a) Wie groß ist die Bildungsenthalpie von Kohlenmonoxid aus den Elementen, wenn die Reaktionsenthalpie der Gesamtreaktion 394 kj/mol und die Bildungsenthalpie von Kohlendioxid aus Kohlenmonoxid und Sauerstoff 283 kj/mol beträgt? 394 kj/mol = ΔH C 283 kj/mol ΔH C = 394 kj/mol kj/mol = 111 kj/mol b) Gemäß welchem Gesetz konnten Sie die Enthalpie der Teilreaktion unter a) berechnen? (Hess scher) Satz der konstanten Wärmesummen

5 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 5 von 5 Frage 9 [16P] Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen (mit xidationszahlen und RedoxTeilgleichungen) für folgende Prozesse und kennzeichnen Sie sowohl die xidations als auch die Reduktionsreaktion: a) Reaktion von Chlorat (Cl 3 ) mit Iod unter Bildung von Chlorid und Iodat (I 3 ) x.: I H 2 2 I 3 bzw. I H 2 2 I e + 12 H 3 + / 3 [3P] + 10 e + 12 H + / 3 Red.: Cl e + 6 H 3 + Cl + 9 H 2 / 5 [3P] bzw. Cl e + 6 H + Cl + 3 H 2 / 5 3 I Cl H 2 6 I Cl + 6 H 3 + bzw. 3 I Cl H 2 6 I Cl + 6 H + b) Reaktion von Permanganat und Nitrit (N 2 ) unter Bildung von Mangan(II) und Nitrat x.: N H 2 N e + 2 H 3 + / 5 [3P] bzw. N 2 + H 2 N e + 2 H + / 5 Red.: Mn H e Mn H 2 / 2 [3P] bzw. Mn H e Mn H 2 / 2 5 N Mn H N Mn H 2 oder 5 N Mn H + 5 N Mn H 2

6 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 6 von 6 Frage 10 [4P] a) Zeigen Sie mittels der VBTheorie, welche Geometrie ein highspin Nickel(II)Komplex mit der Koordinationszahl 4 besitzt! Ni 2+ : d 8 hs: 3d 4s 4p sp 3 Hybrid tetraedrisch Frage 11 [12P] a) Geben Sie die Definitionen für Arrhenius Säuren und Basen an! Säuren: Stoffe, die beim Auflösen in Wasser H + Ionen bilden Basen: Stoffe, die beim Auflösen in Wasser H Ionen bilden b) Berechnen Sie den phwert einer M BariumhydroxidLösung (pk B = 1) und einer 0.1 M EssigsäureLösung (pk S = 4.76)! M Ba(H) 2 starke Base 0.01 M H : ph = lg[h ] = 2 ph = 14 ph = M CH 3 CH: schwache Säure ph = 0.5 (pk S lg[ch 3 CH]) = 2.88 [3P]

7 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 7 von 7 c) Nennen Sie ein konkretes Beispiel für eine LewisSäure, die jedoch laut Definition von Brønstedt keine Säure ist! AlCl 3,... Frage 12 [6P] Benennen Sie folgende Koordinationsverbindungen systematisch! a) Na 4 [Cr(CN) 6 ] NatriumHexacyanochromat(II) b) [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 ) 2 ]S 4 Tetrammindiaquakupfer(II)sulfat c) [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 6 ] Tetramminplatin(II)hexachloroplatinat(IV) Frage 13 [3P] Eine chemische Reaktion (xa yb...) wurde kinetisch untersucht und dabei der unten abgebildete Reaktionsverlauf erhalten. Geben Sie die rdnung dieser Reaktion an! Markieren Sie im Diagramm die Halbwertszeit! Nach welcher Gleichung läßt sich die Halbwertszeit für diesen Fall berechnen? ln [A] Reaktion 1. rdnung t 1/2 = (ln 2)/k t t 1/2 kann aufgrund der logarithmischen Auftragung der Konzentration nicht eingezeichnet werden

8 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 8 von 8 Frage 14 [5P] Sind folgende Aussagen richtig oder falsch: a) Ein Katalysator erhöht die Aktivierungsenergie einer Reaktion falsch b) Temperaturänderung verschiebt das Gleichgewicht einer Reaktion richtig c) Das Auflösen von Ammoniumnitrat in Wasser ist ein endothermer Vorgang, daher ist hier die Gitterenergie kleiner als die Solvatationsenergie falsch d) Für eine exergonische Reaktion ist ΔH immer negativ falsch e) Nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges ist die Konzentration der Produkte immer gleich der Konzentration der Edukte Blödsinn VIEL ERFLG!!!

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