1) Wie wird Fluor aus Flußspat gewonnen und wie werden die hierbei auftretenden Probleme gelöst? Schildern und formulieren Sie die einzelnen Vorgange.

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1 Prüfungsfragen Anorganik Fragen zu den Halogenen (Teil l)... 1 Fragen zu den Halogenen (Teil 2)... 1 Fragen zu Hydrogenperoxid... 3 Fragen zum Kohlenstoff... 4 Fragen zu den Metallen... 5 Fragen zum Phosphor... 6 Fragen zum Schwefel... 7 Fragen zum Stickstoff Fragen zu den Halogenen (Teil l) 1) Wie wird Fluor aus Flußspat gewonnen und wie werden die hierbei auftretenden Probleme gelöst? Schildern und formulieren Sie die einzelnen Vorgange. 2) Welche technischen Verfahren zur Chlor-Gewinnung aus Steinsalz sind Ihnen bekannt? Wie unterscheiden sich die einzelnen Verfahren (z.b. in den Ausgangsstoffen, den Produkten)? Formulieren Sie die Vorgänge für das derzeit wichtigste Verfahren. 3) Nach welchem Mechanismus lauft die Umsetzung von Chlor mit Wasserstoff beim Bestrahlen mit energiereichem Licht (z.b. blaues Licht) ab? Kurze Beschreibung und genaue Formulierung aller Reaktionsschritte! 4) Formulieren Sie genau folgende Reaktionen: a) Fluor und Wasser, b) Fluor und Wasserstoff, c) den Aufschluß von Flußspat mit konzentrierter Schwefelsäure, d) die Chlorknallgas-Reaktion, e) die Chlor-Gewinnung aus "Chlorkalk" im Kippschen Apparat, f) die Chlor-Gewinnung aus Salzsäure mit Hilfe von Braunstein, g) die Chlorgewinnung aus Salzsäure mit Hilfe von Kaliumpermanganat, h) die Chloralkali-Elektrolyse (Gesamtgleichung), i) die NaCl-Schmelzelektrolyse (Gesamtgleichung). 5) Was versteht man unter folgenden Begriffen: a) Flußspat, b) Trinkwasserfluoridierung, c) Schmelzelektrolyse, d) Steinsalz, e) Chloralkali-Elektrolyse, f) Weldon-Verfahren, g) Chlorkalk, h) Chlorknallgas-Reaktion. Fragen zu den Halogenen (Teil 2) 1) Wie wird elementares Brom aus bromidhaltigen Lösungen gewonnen? Kurze Beschreibung und genaue Formulierung!

2 2 a) Beschreiben Sie stichwortartig alle Schritte des fotografischen Prozesses und formulieren Sie die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen! b) Wie können Sie die im lichtempfindlichen Filmmaterial enthaltenen Silberverbindung aus verbrauchten Fixierbädern zurückgewinnen? Kurze Beschreibung eines durchführbaren Verfahrens und genaue Formulierung der chemischen Reaktionen! 3 a) Wie wird Iod aus der bei der Natriumnitrat-Gewinnung anfallenden Mutterlauge isoliert und gereinigt? Alle Reaktionsschritte kurz schildern und genau formulieren! b) Wie erfolgt die Titereinstellung einer Iod-Lösung mit arseniger Säure? Welchen Einfluß hat der ph-wert? Geben Sie zu allen Vorgängen die Reaktionsgleichungen an! 4) Wie verhalten sich die Elemente der 7. Hauptgruppe des PSE gegenüber Wasser? Kurz beschreiben und eventuell erfolgende Reaktionen genau formulieren! Arbeiten Sie Unterschiede und Abstufungen heraus! 5) Was versteht man unter den Begriffen "thermische Dissoziation" und "elektrolytische Dissoziation"? Erklären Sie diese Begriffe anhand des Beispiels Hydrogenchlorid (oder Hydrogenbromid oder Hydrogeniodid)! 6. a) Beschreiben und formulieren Sie je eine technisch durchführbare Methode zur Darstellung der wasserfreien Hydrogenhalogenide HF, HCl, HBr und HI! b) In Wasser gelöst sind diese vier Verbindungen Säuren. Wie heißen die wäßrigen Lösungen? Nennen Sie zu jeder Säure zwei in Wasser schwerlösliche Salze! c) Wie verhalten sich die Salze KF, KCl;, KBr und KI gegenüber heißer konzentrierter Schwefelsäure? Formulieren Sie alle eventuell ablaufenden Reaktionen und deuten Sie das unterschiedliche Verhalten der Salze! 7a) Beschreiben und formulieren Sie die Darstellung der Natriumsalze der drei Halogen(I)-säuren aus den Halogenen!" b) Formulieren Sie die Reaktionen von Natriumhypochlorit - beim Erwärmen - beim Ansäuern mit Salzsäure - gegenüber Natriumiodat und - gegenüber Hydrogenperoxid! 8a) Welche wichtigen Grundchemikalien lassen sich mit Hilfe der Chloralkali-Elektrolyse gewinnen? Formulieren Sie die Elektrodenvorgänge! b) Wie lassen sich aus den Produkten der Chloralkalielektrolyse Natriumhypochlorit und reine Salzsäure gewinnen? c) Wie muß man die Bedingungen der Elektrolyse ändern, wenn man Natriumchlorat gewinnen will? 9a) Beschreiben und formulieren Sie die Darstellung der drei Halogen(VII)-säuren aus den entsprechenden Halogen(V)-säuren! b) Wie verhalten sich die wasserfreien Salze Kaliumperchlorat und Kaliumperbromat bei stärkerem Erhitzen? c) Geben sie die genaue Struktur mit genauer Elektronenschreibweise der Orthoperiodsäure an! Wievielbasig ist diese Säure?

3 10) Formulieren Sie genau folgende Reaktionen: a) Fluor und: Wasserstoff / Wasser / Natriumbromat (alkalisches Medium) b) Chlor und: Wasser / kalte Natronlauge / heiße Natronlauge / kalte Calciumhydroxid- Lösung / Natrium-Thiosulfat / Hydrogenbromid-Lösung / Hydrogeniodid-Lösung c) Brom und: Wasser / Hydrogeniodid-Lösung / feuchter roter Phosphor / kalte Natronlauge / heiße Natronlauge d) Iod und: Natriumthiosulfat / heiße Natronlauge / konzentrierte Salpetersäure / feuchter roter Phosphor / Natriumarsenit (schwach alkalisches Medium) e) Flußsäure und: Quarz / Aluminiumhydroxid / Eisen(III)-hydroxid f) Salzsäure und: Chlorkalk / Calciumchlorat(I) / Bariumhydroxid / Natriumsilicat / Natriumcarbonat / Aluminium / Eisen / Magnesium / Zink / Zinn g) Hydrogenbromid-Lösung und: Chlor / konzentrierte Schwefelsäure / Bromsäure / Braunstein h) Hydrogeniodid-Lösung und: Chlor / Brom / Sauerstoff / Braunstein / Iodsäure / konzentrierte Schwefelsäure i) Chlorkalk und: Salzsäure / Hydrogenperoxid j) Natriumhypochlorit und: Salzsäure / Hydrogenperoxid / Natriumiodat / Erwärmen k) Kaliumchlorat und: Erwärmen auf > 400 C l) Iodsäure und: Erwärmen auf > 240 C / Hydrogeniodid-Lösung / Natriumhypochlorit (alkalisches Medium) m) Natriumbromat und: Fluor (alkal. Medium) / Hydrogenbromid-Lösung / Natriumhypochlorit (alkal. Medium) n) Perchlorsäure und: Phosphor(V)-oxid o) Kaliumperchlorat und: Erwärmen auf > 500 C p) Kaliumperbromat und: Erwärmen auf > 270 C q) Dichloroxid und: Wasser / Natronlauge / Calciumhydroxid r) Chlordioxid und: Natronlauge / Wasser s) Diiodpentaoxid und: Wasser / Natronlauge / Kohlenstoffmonooxid t) Dichlorheptaoxid und: Wasser / Natronlauge Fragen zu Hydrogenperoxid 1) Beschreiben und formulieren Sie das "Anthrachinon-Verfahren" zur Gewinnung einer reinen und konzentrierten Hydrogenperoxid-Lösung! 2) Eigenschaften und Reaktionen von Hydrogenperoxid: a) Struktur einschließlich aller Elektronenpaare, b) Thermisches Verhalten: Formulierung! Wodurch wird die Reaktion begünstigt? Wie kann man sie "verhindern"? c) Oxidationsreaktionen in saurem Medium gegenüber PbS, Fe 2+, SO 3 2-, NO 2-, d) "alkalischer Sturz" mit Cr 3+, Mn 2+, Fe 2+, e) Reduktionsreaktionen in saurem Medium gegenüber "Chlorkalk", Kaliumpermanganat, f) Nachweisreaktionen für Hydrogenperoxid in schwach saurem Medium mit Titan(IV)-oxidsulfat, Chromat, Dichromat. 3) Was versteht man unter folgenden Begriffen: a) Perhydrol

4 b) Perborat NaBO 2 H 2 O 2 3H 2 O Behandlung von Boraten mit H 2 O 2 oder von Borsäure mit Na 2 O 2 Fragen zum Kohlenstoff 1. a) Erklären Sie den Begriff "Modifikation"! b) Vergleichen Sie die beiden Kohlenstoffmodifikationen Graphit und Diamant! c) Deuten Sie anhand struktureller Unterschiede den Unterschied in der Dichte, Härte, Spaltbarkeit, Farbe und elektrischen Leitfähigkeit beider Modifikationen! d) Unter welchen Bedingungen sind die beiden Modifikationen ineinander umwandelbar? 2. a) Charakterisieren Sie kurz die einzelnen Carbidarten und geben Sie zu jeder Gruppe ein Beispiel an! b) Zu welcher Gruppe gehört Calciumcarbid? Wie wird es großtechnisch aus Kalkstein hergestellt? Alle Reaktionen kurz schildern und genau formulieren! c) Welche genaue Elektronenstrukturformel hat Calciumcarbid? d) Wie verhalten sich Calciumcarbid und Aluminiumcarbid gegenüber Wasser? Genau formulieren! 3. a) Was versteht man unter dem BOUDUARD-Gleichgewicht? In Worten und mit einer Gleichung beantworten! Welche entscheidende Bedingung muß für das Auftreten des Gleichgewichts erfüllt sein, und wann muß das Gleichgewicht beachtet werden? b) Welche genauen Elektronenstrukturformeln haben die am BOUDOUARD- Gleichgewicht beteiligten Gase? c) Geben Sie den Einfluß der Temperatur auf das Gleichgewicht in Form eines Diagramms wieder und vervollständigen Sie die nachstehenden Gleichungen entsprechend! θ = 1400 C I) P 4 O 10 + C θ = 450 C II) As 4 O 6 + C θ = 700 C III) BaSO 4 + C IV) Al 2 O 3 + COCl 2 θ = 600 C 4. Formulieren und begründen Sie die Reaktionen, die in den einzelnen Schichten des stark vereinfachten Hochofens ablaufen, wenn von unten Luft durchgeblasen wird! Der Sauerstoff der Luft wird in der ersten Schicht vollständig aufgebraucht. Die Temperatur der einzelnen Schichten nimmt von unten nach oben hin ab. Welches Gas entweicht aus der 4. Schicht?

5 Fragen zu den Metallen A) (Stickstoff, Phosphor), Arsen, Antimon und Bismut 1. Wie können Sie die Elemente Arsen, Antimon und Bismut technisch aus natürlich vorkommenden Verbindungen gewinnen? Namen der Ausgangsverbindungen und technische Bezeichnung der Verfahren sind anzugeben! Verwenden Sie für jedes Element ein anderes Darstellungsverfahren. Alle Reaktionen sind kurz zu schildern und genau zu formulieren! 2. Wie verhalten sich die Oxide der Elemente der 5. Hauptgruppe (in der Oxidationszahl III) gegenüber Natronlauge und gegenüber Salzsäure? Alle Reaktionen genau formulieren! Was können Sie aufgrund dieses Reaktionsverhaltens über diese Oxide aussagen? 3. Vergleichen Sie die beiden Wasserstoffverbindungen der 5. Hauptgruppe Ammoniak und Arsin (bzw. Arsan) bezüglich a) ihrer thermischen Stabilität, b) ihres Redoxverhaltens und c) ihres Säure-Base-Verhaltens! Verwenden Sie für diesen Vergleich geeignete Gleichungspaare! Welches Reaktionsverhalten können Sie aufgrund dieses Vergleiches für die Wasserstoffverbindung Stibin (bzw. Stiban) erwarten? B) Silicium 1. Wie wird technisch, von Quarzsand ausgehend, reinstes Silicium gewonnen? Alle Vorgänge kurz schildern und genau formulieren! 2. Wie läßt sich elementares Silicium in saurem Medium bzw. in alkalischem Medium wieder in Lösung bringen? Formulieren Sie diese Reaktionen! C) Zinn l. Wie wird Zinn aus einer natürlich vorkommenden Zinnverbindung gewonnen? Kurz erläutern und genau formulieren! Wie laßt sich das Rohzinn reinigen? 2. Welche Eigenschaften des Zinns haben dazu geführt, daß es zu Weißblech verarbeitet wird? Was ist Weißblech, wie wird es hergestellt und wozu wird es verwendet? 3. Erklären Sie die elektrolytische Raffination am Beispiel der Reinigung von Rohzinn. Gehen Sie hierbei von der Annahme aus,. daß in Rohzinn noch die Verunreinigungen Blei, Zink und Silber enthalten sind! D) Blei

6 1. a) Erklären Sie am Beispiel der Bleidarstellung aus einer in der Natur vorkommenden Bleiverbindung den Unterschied zwischen "Röstreduktionsverfahren" und "Röstreaktionsverfahren"! Alle Reaktionen sind genau zu formulieren! b) Warum dürfen keine bleihaltigen Gefäße für die Aufbewahrung und Zubereitung von Lebensmitteln hergestellt werden, und warum ist auch das Verlegen von Bleirohr für die Trinkwasserversorgung inzwischen gesetzlich verboten? Formulieren Sie mögliche Reaktionen von Blei mit Essig und mit den in gewöhnlichem Leitungswasser enthaltenden Stoffen! 3. a) Beschreiben Sie kurz den Aufbau des Bleiakkumulators im geladenen Zustand! b) Formulieren Sie genau die Elektrodenvorgänge im Bleiakku beim Lade- bzw. Entladevorgang! (Anoden- und Katodenvorgänge sind getrennt zu formulieren!) c) Was bedeutet das sogenannte "Gasen" nach Beendigung des Aufladevorganges? Formulieren Sie diesen Vorgang! E) Aluminium Erklären Sie anhand eines geeigneten Beispiels die Begriffe - "aluminothermisches Verfahren", - "Thermitverfahren" und - "Eloxalverfahren". F) Metalle allgemein Erklären Sie kurz die nachfolgenden Begriffe aus dem Bereich der Metallgewinnung und Metallreinigung anhand je eines geeigneten Beispiels. Geben Sie auch, wo es möglich ist, Reaktionsgleichungen mit an! a) Seigern, b) Rösten. d) elektrolytische Raffination, f) aluminothermisches Verfahren, g) carbothermisches Verfahren, i) Zonenschmelzen. Fragen zum Phosphor l) Wie wird weißer Phosphor technisch hergestellt? Kurze Erläuterung der einzelnen Verfahrensschritte und genaue Formulierung der Reaktionen! Wie können Sie aus weißen Phosphor den roten Phosphor gewinnen? 2. a) Erklären Sie den Begriff "Modifikation"! b) Vergleichen Sie die Strukturen von weißem und rotem (schwarzem) Phosphor! c) Wie wirken sich die unterschiedlichen Strukturen auf physikalische und chemische Eigenschaften beider Modifikationen aus? Verdeutlichen Sie diese Auswirkungen anhand je zweier physikalischer und je zweier chemischer Eigenschaften! 3a) Wie können Sie die Phosphor(III)-säure aus Phosphor über die Zwischenstufe Phosphor(III)-chlorid herstellen? Kurz erläutern und genau formulieren! b) Wie verhält sich die Phosphor(III)-säure beim Erwärmen? Genau formulieren!

7 c) Erklären Sie den Begriff "Tautomerie" am Beispiel der Phosphor(III)-säure! Strukturen mit genauer Elektronenanordnung sind mit anzugeben! d) Warum ist die Phosphor(III)-säure in Wasser nur eine zweibasige Säure? Deuten Sie die Zweibasigkeit anhand der unter c) aufgestellten Strukturen dieser Säure! Wie laßt sich die Zweibasigkeit auch durch einen einfachen chemischen Versuch bestätigen? Kurz erläutern und genau formulieren! 4a) Beschreiben und formulieren Sie zwei verschiedene Verfahren zur Darstellung der Phosphorsäure aus dem Mineral "Phosphorit"! b) Wie unterscheiden sich die nach diesen beiden Verfahren gewonnenen Phosphorsäuren und wie wirkt sich dies auf ihre praktische Verwendung aus? c) Welche Funktion hat die Phosphorsäure bei der technischen Darstellung des Düngemittels "Doppelsuperphosphat"? Kurz erläutern und genau formulieren! 5) Einer schlecht beschrifteten Chemikalienflasche können Sie entnehmen, daß sie Natriumphosphat enthält. Durch welchen einfachen Versuch können Sie entscheiden, ob es sich um ein primäres, sekundäres oder tertiäres Phosphat handelt? Begründen Sie die drei denkbaren Möglichkeiten! Verwenden Sie hierzu auch Reaktionsgleichungen! Fragen zum Schwefel 3. Wie können Sie im Labor aus elementarem Schwefel Hydrogensulfid-Gas gewinnen? Beschreiben und formulieren Sie eine durchführbare Methode! Welche Reaktionen laufen ab, wenn Sie Hydrogensulfid-Gas a) zum Trocknen durch konzentrierte Schwefelsaure leiten? Formulierung! b) durch ein glühendes Glasrohr leiten? Formulierung! c) in eine Natriumhydroxid-Lösung leiten? Formulierung(en)! d) in eine salzsaure Arsen(III)-chlorid-Lösung einleiten? Formulierung! 4. In ein salzsaures Gemisch aus Antimon(III)-chlorid und Bismut(III)-chlorid leiten Sie Hydrogensulfid-Gas ein. Formulieren Sie alle eintretenden Reaktionen! Nun behandeln Sie die abgetrennten festen Reaktionsprodukte mit überschüssiger Natriumsulfid-Lösung. Formulieren Sie die ablaufenden Reaktionen! Was geschieht, wenn Sie die zuletzt erhaltene Lösung wieder mit Salzsäure vorsichtig ansäuern? Benennen Sie alle auftretenden Verbindungen je einmal! 5. a) Beschreiben und formulieren Sie die einzelnen Verfahrensschritte der technischen Schwefelsäuregewinnung nach dem "Kontaktverfahren"! Verwenden Sie hierzu als Ausgangsstoff Pyrit (FeS 2 )! b) Diskutieren Sie kurz die Problematik dar Schwefeltrioxiddarstellung beim Kontaktverfahren! c) Wie wird Schwefeltrioxid beim "Bleikammerverfahren" hergestellt? Nur Formulierung angeben! 6. Was ist die sogenannte "schweflige Saure"? Wie kommt es zur sauren Reaktion in Wasser? Diskutieren und formulieren Sie alle vorliegenden Reaktionen! 7. Geben Sie drei verschiedene Reaktionsweisen der Schwefelsäure an! Geben Sie zu jeder Reaktionsart ein Beispiel einschließlich der genauen Formulierung der Reaktion an!

8 8. Begründen Sie das von der Konzentration abhängige Reaktionsverhalten der Schwefelsäure gegenüber Metallen anhand der folgenden Beispiele und formulieren Sie eventuell ablaufende Reaktionen: a) heiße, konzentrierte Schwefelsäure und Kupfer, b) kalte, konzentrierte Schwefelsäure und Aluminium, c) kalte, verdünnte Schwefelsäure und Silber, d) kalte, verdünnte Schwefelsäure und Eisen, 9. Formulieren Sie alle Reaktionen, die beim "sauren Aufschluß" von Aluminiumoxid [Eisen(III)oxid] mit Kaliumhydrogensulfat ablaufen! Welche Reaktion lauft beim Verreiben von Natriumsulfit mit Natriumhydrogensulfat ab? Formulierung! 10. Formulieren und beschreiben Sie die elektrolytische Darstellung der Peroxomonoschwefelsäure aus Schwefelsäure! Warum ist es bei dieser Darstellung so wichtig, daß die Schwefelsäure nicht zu verdünnt ist? Gleichungen! 11. a) Was versteht man unter einem Säurechlorid? Kurze Erklärung! b) Wie können Sie die Säurechloride der Schwefelsäure und der "schwefligen Säure" herstellen? Jeweils nur eine Methode angeben! Wie heißen diese Säurechloride? c) Wie verhalten sich diese Säurechloride gegenüber Wasser bzw. Methanol? Formulierung! d) Formulieren Sie die Umsetzung zwischen der Chloroschwefelsäure und Hydrogenperoxid im Molmengenverhältnis 1:1 bzw. 2:1! e) Formulieren Sie die Umsetzung zwischen festem Hexaaquachrom(III)-chlorid und Thionylchlorid im Überschuß! 13. Formulierungsreaktionen zum Schwefel (Benennen Sie alle Ausgangsstoffe und alle Produkte!) a) Schwefel und Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff (Luftausschluß), Eisen, Quecksilber, Chlor (variable Mengen), Fluor (variable Mengen), Kaliumcyanid, Natriumsulfit; b) Hydrogensulfid: Reaktionen mit Sauerstoff, konzentrierter Schwefelsäure, Wasser, Natronlauge, Kalilauge c) Sulfide: Natriumsulfid Reaktionen mit Wasser, Arsen(III)-sulfid, Antimon(III)-sulfid; Eisen(II)-sulfid - Darstellung, Reaktion mit Wasser?; Pyrit - Rösten d) Thiokomplexe: Natrium-thioantimonit - Darstellung, Reaktion mit Salzsäure (variable Mengen); Natrium-thioarsenit - Darstellung, Reaktion mit Salzsäure; e) Schwefeldioxid: Darstellung aus Schwefel, Hydrogensulfid, Natriumsulfit, konz. Schwefelsäure, durch Rösten von Pyrit; Wasser, Stickstoff(III)-oxid, Natronlauge, Chlor, Phosphorpentachlorid

9 f) Sulfite: Natriumhydrogensulfit - Erwärmen, Reaktion mit Natronlauge; Natriumsulfit - Reaktionen mit konz. Schwefelsaure, festem Kaliumhydrogensulfat, Schwefel; g) Schwefeltrioxid: Darstellung im Labor, Reaktionen mit konz. Schwefelsäure, Bariumoxid, Wasser, Aluminiumoxid (höhere Temperatur), Eisen(III)-oxid (höhere Temperatur), Hydrogenchlorid-Gas; h) Verd. Schwefelsäure: Reaktionen mit Eisen, Zink, Zinn, Aluminium; Ammoniak- Lösung, Natronlauge, Bariumchlorid i) Konz. Schwefelsäure: Reaktionen mit Bismut, Kupfer, Silber, Quecksilber, Natriumsulfit, Schwefeltrioxid, Tetraphosphordekaoxid, Kaliumbromid, Kaliumiodid, Hydrogensulfid-Gas, Natriumchlorid, Flußspat, Phosphorpentachlorid, Phosphorit [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] (variable H 2 SO 4 -Mengen); "Abrauchen"; j) Sulfate: Natriumhydrogensulfat - Erwärmen Kaliumhydrogensulfat - Erwärmen, Reaktionen mit Natriumsulfit, Natriumacetat, Natriumnitrit; Aluminiumsulfat - Erwärmen, Eisen(III)-sulfat - Erwärmen, k) Peroxodischwefelsäure: Darstellung aus Schwefelsäure, Chloroschwefelsäure; Reaktionen mit Wasser, Mangan(II)-sulfat (Katalysator: Ag + ); l) Natriumthiosulfat: Darstellung aus Natriumsulfit; aus Luft, Wasser, Schwefel und Natrium; Reaktionen mit Salzsäure, Silberbromid, Silberchlorid, Chlor, Iod; m) Schwefeltetrafluorid: Darstellung aus Schwefel, Reaktionen mit Wasser, Diiodpentaoxid, Aceton, Eisessig (konz. Essigsäure); n) Chloroschwefelsäure: Darstellung aus Schwefelsäure, Schwefeltrioxid; Rektionen mit Wasser, Methanol, Hydrogenperoxid (variable Mengen) o) Sulfurylchlorid: Darstellung aus Schwefeldioxid; Reaktionen mit Wasser; Methanol; p) Thionylchlorid: Darstellung aus Schwefeldioxid; Reaktionen mit Wasser, Methanol, Hexaaquachrom(III)-chlorid, Hexaaquaaluminiumchlorid.

10 Fragen zum Stickstoff 1) Diskutieren Sie die chemische und technische Problematik der Ammoniaksynthese aus den Elementen! Wie werden diese Probleme in der Praxis gelöst? 2) Die technische Ammoniaksynthese erfolgt durch Vereinigen von reinem Stickstoff mit reinem Wasserstoff im Ammoniak-Kontaktofen. a) Beschreiben und formulieren Sie eine Methode, die reinen Gase (Stickstoff und Wasserstoff) aus Luft und Wasser zu gewinnen! b) Unter welchen Reaktionsbedingungen wird die Ammoniaksynthese nach Haber-Bosch durchgeführt? 3) Vergleichen Sie die beiden Lösungsmittel Wasser und flüssiges, wasserfreies Ammoniak bezüglich a) ihres verwendbaren Temperaturbereiches, b) ihrer Eigendissoziation (Namen der Produkte angeben!), c) ihres Lösungsverhaltens gegenüber Silberbromid (Silberchlorid) (Formulierung und Namen der Produkte angeben), d) ihres Reaktionsverhaltens gegenüber Natrium, e) ihres Reaktionsverhaltens gegenüber wasserfreien Kupfer(II)-sulfat. f) Welche Verbindung müssen Sie in flüssigem Ammoniak lösen, um eine der Salzsäure vergleichbare "ammoniakalische Lösung" zu erhalten? Wie verhalten sich die Salzsäure und diese "ammoniakalische Losung" gegenüber Magnesium? 5a) Welche Oxide des Stickstoffs kennen Sie? Geben Sie die Namen und Summenformeln dieser Oxide an (ohne Peroxide)! b) Formulieren Sie für jedes dieser Oxide eine Darstellung aus Salpetersäure! Geben Sie auch Reaktionsbedingungen an! c) Wie verhalten sich diese Oxide gegenüber Natronlauge? Formulieren Sie eventuell ablaufende Reaktionen! 6) Welches Reaktionsverhalten von Stickstoffmonooxid / Stickstoffdioxid können Sie aus der Elektronenschreibweise für dieses Molekül erwarten? Elektronenschreibweise (einschließlich die der Reaktionsprodukte) angeben! Begründen Sie kurz das Reaktionsverhalten! Wie heißen die möglichen Reaktionsschritte, wie die möglichen Reaktionsprodukte? Welche Reaktionsschritte kommen am häufigsten vor? 7) Wie gewinnt man heute technisch Salpetersäure, ausgehend von Ammoniak? Alle Verfahrensschritte kurz schildern, Reaktionen genau formulieren! Welche genaue Elektronenstruktur besitzt die wasserfreie Salpetersäure (Hydrogennitrat)? Warum leitet die reine, wasserfreie Salpetersaure den elektrischen Strom? Kurze Begründung, Gleichung! 8) Begründen Sie das von der Konzentration abhängige Reaktionsverhalten der Salpetersäure gegenüber Metallen anhand der folgenden Beispiele und formulieren Sie eventuell ablaufende Reaktionen! a) Konzentrierte Salpetersäure (14 M) und Kupfer (Silber, Quecksilber, Bismut), b) Konzentrierte Salpetersäure (14 M) und Eisen (Aluminium), c) halbkonzentrierte Salpetersaure (7 M) und Bismut (Blei), d) verdünnte Salpetersäure (2 M) und Aluminium (Eisen, Zink),

11 e) verdünnte Salpetersäure (2 M) und Silber (Kupfer, Quecksilber, Bismut). 9) Nennen Sie drei verschieden Nitrierungsmittel! Was ist dabei das eigentliche Nitrierungsmittel und wie bildet es sich aus diesen drei verschiedenen Nitrierungsmitteln? Worauf sind die beobachtbaren Abstufungen in der Nitrierungsstarke zurückzuführen? Formulieren Sie die Nitrierung von Benzol!