Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit und Lesbarkeit. Spätere Beanstandungen werden nicht berücksichtigt!

Transkript

1 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 1 von 8 Punkte: Matrikelnummer: Name: Vorname: Bitte eintragen: Fachsemester: Fachrichtung: Bitte ankreuzen: Biologie Molekulare Zellbiologie Andere Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit und Lesbarkeit. Spätere Beanstandungen werden nicht berücksichtigt! Frage 1 Welche Arten natürlicher radioaktiver Strahlung sind bekannt? Erklären Sie diese kurz und geben Sie ggf. die entsprechende Symbolik in Isotopensschreibweise an! [8P] α-strahlung: schnelle He-Kerne 4 2 He 2+ [3P] 0 β-strahlung: schnelle Elektronen aus Kern 1 e oder entstehen dadurch, dass ein Neutron in ein Proton und ein Elektron umgewandelt wird n p + e [3P] γ-strahlung: elektromagnetische Strahlung [2P] Frage 2 Welches Verfahren zur Altersbestimmung organischer Substanzen kennen Sie? Erklären Sie! [5P] 14 C-Methode oder Radiocarbon-Methode Im lebenden rganismus sind 12 C- und 14 C-Gehalt konstant (Atmung = Stoffaustausch) natürliche Isotopenverteilung Im toten rganismus ist 12 C konstant, 14 C ändert sich mit best. Geschwindigkeit (β-zerfall): C N + e Aus Verhältnis 12 C : 14 C ergibt sich Alter

2 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 2 von 8 Punkte: Frage 3 a) Erklären Sie die Begriffe Elektronenaffinität und Elektronegativität! [2P] EA: EN: freiwerdende Energie bei Elektronenaufnahme durch gasförmiges Teilchen (Atom bzw. Ion) Mass für das Bestreben eines Atoms, in kovalenten Einfachbindungen Elektronen an sich zu ziehen b) Wie verhalten sich Atomradius, Elektronegativität und Metallcharakter der im Periodensystem angeordneten Elemente? [3P] von links nach rechts von oben nach unten Radius: nimmt ab nimmt zu EN: nimmt zu nimmt ab Metallcharakter: nimmt ab nimmt zu c) Welche Art der chemischen Bindung (kovalent, ionisch, metallisch) liegt in folgenden Verbindungen vor? Verbindung: Art der Bindung: S 8 kovalent Cs metallisch N kovalent MgBr ionisch Frage 4 Geben Sie die Valenzelektronenkonfiguration folgender Atome Bzw. Ionen an! Ne: 2s 2 2p 6 Pt 2+ : 6s 0 5d 8 Te: 4d 10 5s 2 5p 4 S 2- : 3s 2 3p 6

3 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 3 von 8 Punkte: Frage 5 Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln folgender Moleküle und geben Sie die xidationszahlen der einzelnen Atome an! [8P] Wasserstoffperoxid: Perchlorsäure: H H -I -I H -II -II Cl +VII -II -II Carbonat-Ion: C Ethylendiamin: H 2 C -I NH 2 -I -III H 2 N C H2 -III Frage 6 Beschreiben Sie folgende Moleküle durch (alle denkbaren) mesomeren Grenzformeln! Geben Sie jeweils den Namen der Verbindung an! [8P] C 2 : Kohlendioxid.. HN 3 : Salpetersäure.. Frage 7 a) Was läßt sich durch das Modell der dichtesten Kugelpackung beschreiben? Metallische Bindung in Metallgittern Welche zwei Arten dichtester Kugelpackungen existieren? Geben Sie die jeweiligen Lagenfolgen an! hexagonal dicht: A B A B A kubisch dicht: A B C A B C A

4 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 4 von 8 Punkte: Frage 8 Welche Geometrien sind für folgende Hybridorbitale zu erwarten? sp: linear dsp 2 : quadratisch-planar sp 3 : tetraedrisch d 2 sp 3 : oktaedrisch Frage 9 Skizzieren Sie die energetische Kristallfeldaufspaltung der d-rbitale und deren Besetzung mit Elektronen für die oktaedrischen Komplexe [Mn(H 2 ) 6 ] 3+ und [Mn(CN) 6 ] 3-! Um welche Art von Komplexen handelt es sich bezüglich der jeweiligen elektronischen Besetzung der rbitale? [5P] [Mn(H 2 ) 6 ] 3+ [Mn(CN) 6 ] 3- high-spin low-spin Frage10 a) Was ist ein ideales Gas und wie lautet die ideale Gasgleichung? [3P] hypothetisches Gas, bei dem Teilchen kein Volumen haben und keine Kräfte aufeinander ausüben p V = n R T b) Für welche Parameter der idealen Gasgleichung sind in der Van-der-Waals-Gleichung Korrekturterme eingeführt? Druck (p) und Volumen (V) [2P]

5 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 5 von 8 Punkte: Frage 11 Eine gesättigte Lösung von AgCl enthält bei 25 C Ag + -Ionen in der Konzentration 10-5 M. Geben Sie das Löslichkeitsprodukt von AgCl an! [2P] Lp = [Ag + ] + [Cl - ] [Ag + ] = [Cl - ] Lp = M 2 (pl = 10) Frage 12 a) Welche Größe bezeichnet man als die Triebkraft chemischer Reaktionen? Welchen Namen trägt die fundamentale Gleichung zu deren Berechnung und wie lautet Sie? [3P] ΔG freie Enthalpie bzw. freie Energie Gibbs-Helmholtz-Gleichung: ΔG = ΔH - TΔS b) Skizzieren Sie das Energieprofil einer exergonischen Reaktion, tragen Sie Produkte, Edukte und Aktivierungsenergie ein! Edukte E a Produkte c) Welche Gleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen der Aktivierungsenergie und der Reaktionsgeschwindigkeit? Formulieren Sie sie und benennen Sie sämtliche Parameter! [5P] Arrhenius-Gleichung k = A exp[-e a /R T] k Boltzmann-Konstante A Präexponentieller Faktor (oder.) Ea Aktivierungsenergie R Universelle Gaskonstante T Temperatur (in K)

6 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 6 von 8 Punkte: Frage13 a) Skizzieren Sie die Titrationskurve einer Ammoniaklösung mit HCl! Beschriften Sie die Achsen und kennzeichnen Sie Äquivalenzpunkt, Neutralpunkt und Pufferbereich. Geben Sie die Reaktionsgleichung an. [7P] NH HCl + H 2 H NH Cl - ph 14 7 Pufferbereich Neutralpunkt Äquivalenzpunkt V HCl b) Welchen Indikator würden Sie für diese Titration verwenden und warum? [2P] Methylorange oder Kongorot oder Methylrot, weil Äquiv.pkt. im sauren Bereich liegt c) Wie heißt die Gleichung, durch die sich der ph-wert des Pufferbereichs berechnen lässt und wie lautet sie? [2P] Henderson-Hasselbalch: ph = pks + lg [Salz]/[Säure] Frage 14 Formulieren Sie die Redoxgleichungen für a) die Reduktion von Mn 4 - zu Mn 2+ mit Fe 2+ in saurer Lösung; Mn Fe H + = Mn Fe H 2 (richtige Teireaktion je 1P) b) die Disproportionierung von H 2 2 ; [3P] 2 H 2 2 = 2 H (richtige Teireaktion je 1P)

7 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 7 von 8 Punkte: c) die Reduktion von Cr zu Cr 3+ mit Cl - in saurer Lösung Cr Cl H + = 2 Cr Cl H 2 (richtige Teireaktion je 1P) Frage 15 Skizzieren Sie das Phasendiagramm von Wasser; benennen Sie Schmelz-, Sublimations- und Siedekurve sowie den kritischen Punkt! [6P]..

8 Klausur zur Grundvorlesung Allg. und Anorg. Chemie vom Seite 8 von 8 Punkte: