Da die Dichte von Hg gegeben ist mit g/ml, kann man sich leicht ausrechnen wie schwer 1ml bzw. 1cm³ Hg ist: 1ml*13.546g/ml=13.

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1 Chemie-Propädeutikum Prüfung generell Zusammengestellt von Murmel Derzeit (Stand: ) online zu finden auf Die Ausarbeitung beruht hauptsächlich aus Postings aus dem Informatikforum ( aber auch aus Artikeln aus Wikipedia ( Ich übernehme keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Richtigkeit oder die Tatsache, ob wieder genau dieselben Fragen zur Prüfung kommen. Rote Schrift stellt Variationen in den Prüfungsfragen dar. 1) a) Unterschied Reinstoff Mischung Während ein Reinstoff einheitlich zusammengesetzt ist und mit physikalischen Methoden nicht in seine Bestandteile aufgetrennt werden kann, ist dies im Falle einer Mischung möglich. b) Woran kann man bei einem Stoff erkennen, ob es sich um eine Mischung handelt? Ist der Stoff homogen, kann man die Mischung nur durch chemische Analyse feststellen, ist er heterogen, kann man mehrere Phasen erkennen, notfalls auch erst nach einer der folgenden Trennmethoden: Sedimentation und Aufrahmen, Extrahieren, Umkristallisieren, Filtration, Destillation oder Chromatographie. c) Was bedeutet homogen, heterogen? Dies sind Bezeichnungen für Eigenschaften von Mischungen. Homogene Stoffe besitzen ein einheitliches Aussehen und nur eine einzige Phase (z.b. Salzwasser, Erdgas etc ), wohingegen heterogene Stoffe ein uneinheitliches Aussehen mit mehreren Phasen besitzen und sich generell durch verschiedene physikalische Operationen in ihre Einzelphasen trennen lassen (s. oben). 2) Wie viele Atome sind in 1 cm^3 Quecksilber (Dichte = 13,546 g/ml; NA = 6,022*10^23)/ in 1 cm^3 Gold (Dichte = 19,3 g/ml; NA = 6,022*10^23)? 1ml = 1cm³ (einfache Umrechnung von Liter auf dm³) Da die Dichte von Hg gegeben ist mit g/ml, kann man sich leicht ausrechnen wie schwer 1ml bzw. 1cm³ Hg ist: 1ml*13.546g/ml=13.546g Laut Periodensystem hat Hg ein Molmassengewicht von 200,59 d.h. 1Mol wiegt 200,59g. Nun berechnet man die Anzahl von Mol die genau 13,546g Hg entsprechen: g / g/mol = mol Da ein Mol eines Stoffes genau 6.022*10^23 Atome enthält kann man nun die Anzahl von Atomen in mol berechnen: 6.022*10^23* = 4.065*10^22Atome. M(Au)=196,97 g/mol m= 19,3/196,97 = 0,979 mol Anzahl Atome = 0,979 * 6,022*10^23 = 5,9 * 10^22 Atome 3) Geben sie die # der Protonen, Neutronen und Elektronen von O / Bor / Chlor an Sauerstoff hat: -die Ordnungszahl 8 = Anzahl der Protonen im Kern -die Massenzahl ist 16 => es befinden sich 16 Teilchen im Kern, davon sind 8

2 Protonen (weiß man ja von der Ordnungszahl) und daher müssen hier noch 8 Neutronen sein (16-8=8) -die Anzahl der Elektronen ist im neutalen Zustand (den man normalerweise annimmt) gleich der Anzahl der Protonen => 8 Elektronen Bor hat gleichermaßen: 5 Protonen, 11-5 = 6 Neutronen, neutraler Zustand -> 5 Elektronen Chlor hat gleichermaßen: 17 Protonen, 35-17= 18 Neutronen, neutraler Zustand - > 17 Elektronen 4) Erklären Sie den Begriff Elektronenkonfigurarion / Geben Sie die Elektronenkonfiguration von Bor/Chlor an Elektronenkonfiguration nennt man die abgekürzte Schreibweise für das Energiestufendiagramm. Die Elektronen befinden sich auf kreisförmigen Umlaufbahnen (= Schallen) mit den Bezeichnungen K, L, M, N, O, P, Q, ausserdem haben sie noch untereinander eine paarweise Anordnung = SPIN, Elektronenspin. Dabei kann man je nach der Anzahl der Elektronen, die gemeinsam diesen Spin teilen zwischen: s: maximal 2 Elektronen p: maximal 6 Elektronen d: maximal 10 Elektronen f: maximal 14 Elektronen (e=elektron) 1: Schale 2 e : s 2: Schale 8 e : s p 3: Schale 18 e : s p d 4: Schale 32 e : s p d f Elektronenkonfiguration von Bor: 1s^2 2s^2 p^1 Elektronenkonfiguration von Chlor: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2 5) Erklären Sie die Oktettregel, wieso gilt diese strenggenommen nur bis zum Element Neon? Die Oktettregel besagt, dass Ionen besonders stabil sind, also schwer Reaktionen eingehen, wenn sie die Edelgaskonfiguration, also (ab der zweiten Periode des Periodensystems) acht Außenelektronen besitzen. Sie gilt nur bis zum Element Neon streng, da Elemente höherer Perioden in kovalenten Verbindungen auch mehr als 8 Elektronen in ihrer Außenschale haben können, und sich dadurch Bindungen ergeben, die diese Regel verletzen. 6) Erklären sie die charakteristischen Eigenschaften von Metallen. Metallische Stoffe besitzen generell: - Elektrische Leitfähigkeit - Glanz - Duktivität (Schmiedbarkeit, Verformbarkeit) - Nicht wasserlöslich. Alkalimetalle können jedoch mit Wasser reagieren, wodurch lösliche Salze entstehen (z. B. Natrium, Lithium, Kalium) 7) Atombindung erklären Die Atombindung sorgt dafür, dass zwei oder mehr Atome eine feste Bindung miteinander eingehen. Das Grundprinzip der Atombindung beruht darauf, dass die Bindungspartner sich gegenseitig Elektronen zur "Benutzung" zur Verfügung stellen, um so den Edelgaszustand zu erreichen (s. Oktettregel). Im Gegensatz zur Ionenbindung tragen die atomaren Bindungspartner dabei keine elektrischen Ladungen, da jedes Atom seine Elektronen behält.

3 8) Formel für Magnesiumnitrid / Magnesiumphosphat? Mg3N2 / Mg3 (PO4)2 9) Name von NaNO3 / Na2SO4 / NaCl NaNO3 ist Natriumnitrat. Wie man darauf kommt: hier handelt es sich um eine Bindung zwischen einem Metall (Na) und einem nicht-metall (NO3) die zu einem Salz führt. Salze benennt man indem man schreibt Metall + nicht-metall + der endung -id zb NaCL NatriumaChlorid es gibt aber spezialfälle wo das nicht-metall schon eine verbindung ist dann gibt es spezielle endungen N03...Nitrat SO4... Sulfat SO3... Sulfit PO4... Phosphat Na2SO4 ist Natriumsulfat. NaCl ist Natriumchlorid, vulgo: Salz. 10) Was sind Komplexe Ionen? / Erklären Sie das Phänomen der Osmose. Bei komplexen Ionen trägt nicht ein einzelnes Atom die Ladung, sondern eine Atomgruppe. Die Ladung ist über das gesamte Teilchen verteilt. (Bsp: (SO4) 2-, (NO3) - ) Osmose ist die ablaufende Bewegung von Materieteilchen einer Phase durch eine andere Phase in eine dritte Phase. Die Osmose läuft immer vom Ort höherer Konzentration zum Ort niedriger Konzentration ohne jeglichen Energieverbrauch ab. 11) Wie verändert sich der Siedepunkt einer Flüssigkeit mit der Lösung eines Stoffes? / Geben Sie 2 Beispiele für Festkörperverbindungen an. Mit der Lösung eines Stoffes steigt auch der Siedepunkt. BN Bornitrit SiC Siliziumkarbid C Diamant 12) Oxidationszahl von Pt in K2PtCl6 / Cr in K2Cr2O7 Man fängt beim elektronegativsten Stoff an, das ist das Chlor mit 3,0. Die 6 Cl Atome reißen also je ein Elektron an sich und haben damit eine volle Schale. Die beiden Kaliumatome geben dagegen je ein Elektron ab und fallen damit auf die letzte volle Schale zurück. Man hat also 6+ und 2- Ladungen. Insgesamt muss das Molekül aber neutral bleiben, also bekommt Platin 4 Elektronen (Oxidationszahl = 4) K2Cr2O7 O7 = - 14 K2 = + 2 in Summe muss 0 rauskommen, daher: Cr2 = + 12 => Cr = 6

4 13) Molekülmasse / Atommasse erklären Als Molekülmasse bezeichnet man die Summe der Atommassen aller Atome in einem Molekül. Zu ihrer Bestimmung addiert man einfach die Atommassen aller am Aufbau eines Moleküls beteiligten Atome. Eine Atommasseeinheit ( 1 µ) ist definiert als 1/12tel des Gewicht eines 12C-Isotops, was etwa auch der Masse eines H-Atoms entspricht. 14) Litergewicht (g/l) von Schwefeldioxid Schwefeldioxid hat als Summenformel SO2 S hat ein Molmassengewicht von ca. 32 O ca. 16 -> SO2 hat ein Molmassengewicht von 64 SO2 ist ein ideales Gas, daher hat 1Mol genau 22,4 L -> SO2 hat eine Dichte von 2,857g/l 15) Wie viel Liter Luft braucht man für die Verbrennung von 20g Magnesium zu MgO? (21% der Luft sind Sauerstoff) Mg + O2 -> MgO 2Mg + O2 -> 2MgO (2 mol) (1 mol) (2 mol) 1 mol Mg=24 gr 2 mol Mg=48 gr 48gr Mg > 22,4L Sauerstoff 20 gr Mg > x x=(20*22,4)/48 x=9,3 Liter Sauerstoff ca. 21% der Luft sind Sauerstoff also; 100L luft ---> 21 sauerstoff x L ----> 9,3 sauerstoff x=(9,3*100)/21 x= 44,4 Liter luft 16) Enthalpie erklären Enthalpie ist der Energietransfer, mit dem jede chemische Reaktion verbunden ist, sie kann mit dem Kalorimeter gemessen werden und ist für reine Elemente als 0 definiert. 17) Zusammenhang zwischen freier Enthalpie, Enthalpie und Entropie? G = H T S G ist die freie Enthalpie, H die Enthalpie und S die Entropie.

5 18) Wirkung eines Katalysators anhand eines Energiediagramms Ein Katalysator verringert die nötige Aktivierungsenergie für eine chemische Reaktion. 19) Was versteht man unter einer Reaktion 2. Ordnung? Im Fall einer Reaktion zweiter Ordnung reagieren zwei Rektanden zu einem oder mehreren Produkten. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist dabei abhängig von der Konzentration der Ausgangsstoffe. 20) Schreiben sie die allgemeine Form des Massenwirkungsgesetzes für eine Reaktion an Das Massenwirkungsgesetz für die folgende Reaktion aa + bb cc + dd wird wie folgt formuliert: 21) Was ist der ph-wert? Der ph-wert ist ein Maß für den Säuregehalt einer Lösung und wird berechnet durch ph = -log 10 [H 3 O + ] 22) Eigenschaften von Pufferlösungen Pufferlösungen können den ph-wert bei Zugabe einer externen Protonenquelle relativ konstant halten. Die Pufferkapazität definiert hierbei die Menge an starker Säure und starker Base, die der Lösung zugesetzt werden kann, ohne den ph-wert zu ändern. 23) Konjugierte Base zu H2O angeben Die konjugierte base von H2O ist OH-, denn es gilt: H2O + H2O => OH- + H3O+

6 24) ph-wert einer 0,1 M NaOH- Lösung? ph = -log [H+] poh = -log [OH-] = -log [0,1] = 1 ph + poh = 14 ph = 14 - poh = 13 0,1 M NaOH ergeben einen ph - Wert von 13 25) Worauf beziehen sich Normalpotentiale? / Was versteht man unter einem ph- Indikator? Das Normalpotential E gibt an, wie leicht Elektronen aufgenommen und abgegeben werden. Eine Teilreaktion mit einem höheren Normalpotential läuft als Reduktion ab, die mit dem kleineren als Oxidation. Ein ph-indikator ist ein Stoff, mithilfe dessen man den ph-wert eines anderen Stoffes durch Farbveränderung grob bestimmen kann. 26) Zeichnen sie die funktionelle Gruppe, die einem Alkohol / einer Carbonsäure entspricht. Alkohol: Aldehyd: Keton: Amin: CH3 NH2 Carbonsäure: