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1 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 1 von 1 Punkte Matrikelnummer: Name: Vorname: Bitte eintragen Fachsemester: Fachrichtung: Bitte ankreuzen: Chemie Biologie Biotechnologie Pharmazie Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit (Seiten fortlaufend nummeriert von 1 bis 10, Fragen von 1 bis 18) und Lesbarkeit. Spätere Reklamationen werden nicht berücksichtigt! Frage 1 a) Eine radioaktive Probe enthält Atome eines β-strahlenden Isotops mit der albwertszeit 10 Stunden. Wieviele Atome dieses Isotops sind nach 50 Stunden noch vorhanden? 250 b) Geben Sie jeweils das Elementsymbol in Isotopenschreibweise an: Deuterium α-strahlung e Atom mit 6 Protonen und 8 Neutronen 14 6 C Frage 2 In welchem Größenbereich (zur Auswahl stehen 1 pm, 100 pm, 1 nm, 1µm, 1cm) liegen eine Atombindung (z.b. C-C) 100 pm Mikrowellen (Wellenlänge) 1 cm Rotes Licht (Wellenlänge) 1 µm. Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 1 -

2 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 2 von 2 Punkte a) Welches der nachfolgend angegebenen Elemente Frage 3 Cs S Si F hat die kleinste Ionisierungsenergie? hat den größte xidationskraft? hat die kleinste Elektronegativität?...Cs......F......Cs... b) Geben Sie die Valenzelektronenkonfiguration folgender Elemente bzw. Ionen an: Element bzw. Ion Valenzelektronenkonfiguration? N 2s 2 2p 3... Cl - 3s 2 3p 6 Fe 2+ 3d 6... c) Welche Art der chemischen Bindung (kovalent, ionisch, metallisch) liegt in folgenden Elementen bzw. Verbindungen vor? Element/Verbindung Art der Bindung? S kovalent. g metallisch. PbCl 2 ionisch... SCl 2 kovalent... Frage 4 Eine gesättigte Lösung von PbS 4 enthält bei 25 C Pb 2+ -Ionen in der Konzentration 10-4 M. Geben Sie das Löslichkeitsprodukt von PbS 4 an. L = 10-8 M 2 ( oder Mol 2 / L 2 )... Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 2 -

3 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 3 von 3 Punkte Frage 5 Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln folgender Moleküle: Verbindung Valenzstrichformel? C + - C Wasserstoffperoxid Schwefelsäure zwei Wasser-Moleküle, die durch eine Wasserstoff- Brückenbindung zusammengehalten werden Frage 6 Beschreiben Sie folgende Moleküle durch mesomere Grenzformeln: Verbindung Mesomere Grenzformeln? S Acetat 3 C C 3 C C - - N N N 2- P 4 P P P Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 3 -

4 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 4 von 4 Punkte Frage 7 Skizzieren Sie die Valenzstrichformel folgender Moleküle so, dass der räumliche Bau deutlich wird, und beschreiben Sie den Molekülbau (z.b tetraedrisch ): Verbindung Skizze der Struktur Molekülbau S S 4 2- tetraedrisch (3).. F XeF 2 linear (3) Xe F. Frage 8 a) Formulieren Sie die Gleichung für die Reaktion der Lewis-Säure BF 3 mit der Lewis-Base Fluorid. BF 3 F - BF 4 - b) Formulieren Sie das Gleichgewicht für die Reaktion von C 2 mit Wasser. C C 3 Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 4 -

5 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 5 von 5 Punkte Frage 9 Wieso reagiert eine wässrige Lösung von Borsäure sauer? Formulieren Sie zur Erläuterung eine Reaktionsgleichung. 3 B B() 4 + Frage 10 Welchen p-wert haben folgende wässrige Lösungen: a) 0.1 M Cl 1 b) 10-2 M Na 12 c) M 2 S 4 5 d) 0.01 M Essigsäure pks (Essigsäure) = 4.8 (Rechenweg angeben). p = ½ ( pk S lg c 0 ) = ½ ( 4.8 (-2)) = 3.4 e) Eine Mischung aus 5 ml einer 0.2 M N 3 -Lösung und 5 ml 0.2 M Salzsäure; pks (N 4 + ) = 9.3. Mischung enthält 0.1 M N 4 + (3) p = ½ (pk S lg c 0 ) = ½ ( 9.3 (-1)) = 5.15 Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 5 -

6 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 6 von 6 Punkte Frage 11 Bei welchen p-werten kann eine konzentrierte Ammoniumacetat-Lösung als Puffer eingesetzt werden? (pks (N 4 + ) = 9.3, pk B (C 3 C 2 - ) = 9.2) p = 9.3 und 4.8 Frage 12 a) Geben Sie an, von wie vielen nächsten Nachbaratomen bzw. ionen ein Atom bzw. Ion in folgenden Festkörperstrukturen umgeben ist: Atom in der ktaederlücke einer hexagonal-dichtesten Kugelpackung 6 Metallatom in einer kubisch-dichtesten Packung 12 Cs + -Ion in Cäsiumchlorid (CsCl) 8 F - -Ion in Fluorit (CaF 2 ) 4 b) Berechnen Sie die Energie für die Bildung von 1 Mol NaCl aus Na(s) und ½ Cl 2 (g) unter Verwendung folgender Angaben: Sublimationsenthalpie Na: 110 kj/mol Dissoziationsenergie Cl 2 (g): 240 kj/mol Ionisierungsenergie Na(g): 500 kj/mol Elektronenaffinität Cl(g): -350 kj/mol Gitterenergie NaCl: -790 kj/mol ½ (240) = kj / Mol (3) Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 6 -

7 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 7 von 7 Punkte Frage 13 a) Skizzieren Sie das Phasendiagramm von Wasser im Temperaturbereich 20 bis 100 C und Druckbereich 0 bis 1 atm. (3) b) An welcher Phasengrenze (fest-flüssig, fest-gasförmig, flüssig-gasförmig) befindet sich C 2 bei -78 C und 1 atm Druck? fest-gasförmig c) Welches Volumen nehmen 5 Mol eines idealen Gases bei 0 C und 1 atm Druck ein? 5 x 22.4 l = 112 l Frage 14 Schreiben Sie Gleichungen für folgende Beziehungen auf: a) smotischer Druck π = Funktion von Konzentration c und Temperatur T π = c * R * T b) Entropie S = Funktion von Enthalpie, freier Enthalpie G und Temperatur T S = - ( G - ) / T... c) Energie E = Funktion von Masse m und Lichtgeschwindigkeit c E = m * c 2... Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 7 -

8 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 8 von 8 Punkte Frage 15 a) Skizzieren Sie die Strukturen der Metallkomplexe [CoCl 4 ] 2- und [PtCl 4 ] 2- so, daß der räumliche Bau deutlich wird: Cl Cl Cl Co Cl Pt Cl Cl Cl Cl (4) b) Welche Koordinationsverbindung ist eines der wichtigsten Krebsmedikamente? Bitte den Trivialnamen angeben und die Struktur skizzieren. Cis-Platin 3 N 3 N Pt Cl Cl c) Skizzieren Sie die energetische Kristallfeld-Aufspaltung der d-rbitale und deren Besetzung mit Elektronen für den oktaedrischen Komplex [Fe(CN) 6 ] 4-. Aufspaltungsschema und Elektronenbesetzung: E (3) d) Welche Art von Stereoisomerie zeigt der oktaedrische Komplex [Co(en) 3 ] 3+? (en = 1,2-diaminoethan) Enantiomerie.. Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 8 -

9 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 9 von 9 Punkte Frage 16 Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für folgende Umsetzungen: a) Verbrennung von Aluminium an Luft 2 Al + 3/2 2 Al 2 3 b) Auflösen von Iod in Wasser durch Kaliumiodid I 2 + KI KI 3 c) Disproportionierung von Wasserstoffperoxid durch Zerfall ½ 2 d) Auflösen von Zink in Natronlauge Zn + 2 Na Na 2 [Zn() 4 ] + 2 Frage 17 a) Skizzieren Sie als Beispiel für eine S N 2-Reaktion den Verlauf der Reaktion von Brommethan mit ydroxid (bitte auch den Übergangszustand angeben). - C Br Br Br - (3) Übergangszustand.. Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite - 9 -

10 Klausur Grundvorlesung Testat vom Seite 10 von 10 Punkte b) Die Reaktion von (C 3 ) 3 CBr mit ydroxid ist dagegen eine S N 1-Reaktion. Formulieren Sie das Geschwindigkeitsgesetz für die Produktbildung: dc[(c 3 ) 3 C] / dt = k * c[(c 3 ) 3 CBr]. Sind die folgenden Aussagen richtig oder falsch: Frage 18 a) Ein Katalysator beschleunigt eine chemische Reaktion richtig b) Ein Katalysator verschiebt das Gleichgewicht der Reaktion falsch c) Bei Druckerniedrigung steigt der Siedepunkt von Wasser falsch d) 2 hat einen höheren Siedepunkt als 2 S richtig e) CuS 4 ist eine diamagnetische Verbindung falsch f) Beim Auflösen von Natriumacetat in Wasser kühlt sich die Lösung ab, daher ist die Kristallisation von Natriumacetat aus wässriger Lösung ein richtig exothermer Vorgang g) Das Gleichgewicht für die Reaktion von S 3 (g) zu S 2 (g) und 2 (g) falsch verschiebt sich bei Druckerhöhung nach rechts Viel Erfolg! Testat, , Grundvorlesung Chemie, Seite

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