Klausur. Abschluss-Klausur Teil 2 (Praktikumabschluss-Klausur) zum chemischen Praktikum

Transkript

1 Klausur Abschluss-Klausur Teil 2 (Praktikumabschluss-Klausur) zum chemischen Praktikum für Studierende der Physik (Diplom, BSc), Geologie und Geophysik (Diplom), Geowissenschaften (BSc), Landschaftsökologie und Mathematik (Diplom, BSc) Modulabschluss-Prüfung zur Anorganischen/ Allgemeinen Chemie für Studierende der Biowissenschaften und Informatik Wintersemester 07/ Name:... Vorname:... Matrikelnummer:...Fachbereich: (Bsp. Bio, )... Geburtsdatum / -ort:... Wiederholer: Ja Nein - Es ist mit Kugelschreiber zu schreiben! - Bei Rechenaufgaben ist der Lösungsweg mit ausführlichem Ansatz und Zwischenrechnung anzugeben, andernfalls kann nicht die volle Punktzahl erreicht werden. - Unleserliche oder durchgestrichene Ausdrücke werden nicht gewertet - Als Konzeptpapier ist ein Notizblatt angefügt. Lose Blätter und Blöcke für Notizen sind nicht erlaubt. - Bitte überprüfen Sie die Klausur auf Vollständigkeit (16 Seiten) und bestätigen Sie durch Unterschrift auf dieser Seite - Die Verwendung von programmierbaren Taschenrechnern wird untersagt! - Die Verwendung des Periodensystems der Elemente ist nicht erlaubt! - Die Aufgabe 7 existiert in zwei Versionen: 7B gilt nur für Biowissenschaften, 7A nur für alle anderen Studiengänge. Wenn die falsche (oder beide Aufgaben) bearbeitet werden, werden hierfür keine Punkte gegeben. Viel Erfolg! Unterschrift: Aufgabe Maximale Punktzahl A 10 7B 10 Σ 50 Erreichte Punktzahl

2 2 Aufgabe 1: Sicherheit im Labor (5 Punkte) 1.1 Ihnen ist Schwefelsäure über die Hand gelaufen. Was unternehmen Sie als erste Maßnahmen? (Mehrfachnennung ist möglich!) Ich arbeite ganz ruhig weiter, die Flüssigkeit ist ungefährlich. Ich warte bis sich erste Anzeichen von Verätzungen zeigen und gehe in die Mittagspause Ich wische die Säure mit einem Lappen ab und spüle mit viel Wasser nach. Ich verständige den Assistenten und trage den Unfall in das Unfallbuch ein. 1.2 Beschreiben Sie die Vorgehensweise, um ein Glasrohr durch einen Gummistopfen zu schieben (mind. 2 Stichworte). 1.4 Benennen die Symbole die zur Kennzeichnung von Gefahrstoffen verwendet werden und geben Sie das Buchstabenkürzel an: Beispiel: brennbar, F

3 3 Aufgabe 2: Allgemeine Chemie (8 Punkte) 2.1 Zu welchem Bindungstyp (metallisch, kovalent, ionisch) gehören die folgenden Verbindungen bzw. Elemente? a) O 2 b) KF c) SO 3 d) Au je 0.5 P 2.2 Definieren Sie den Begriff Lauge mit einem Satz! 2.3 Geben Sie ein selbst gewähltes Beispiel einer Säure-Base Reaktion an und nennen Sie die Säure-Base Theorie, welche diese Reaktion am Besten beschreibt. Reaktionsgleichung: Theorie: je 1P

4 2.4.b Beschreiben Sie die Gründzüge der Lewis schen Säure Base Theorie. 4

5 Aufgabe 3: Substanzen 5 (10 Punkte) 3.1 Im Praktikum haben Sie Kaliumperchlorat verwendet. Wozu verwendet man die entsprechende Wasserstoffsäure in der qualitativen Analyse? 3.2 Geben Sie die Summenformel für Kaliumperchlorat an. 0,5 P Summenformel 0,5 P 3.3 Zeichnen Sie die Struktur des Perchlorat-Anions. Um welche Art der Chemischen Bindung handelt es sich bei der Wechselwirkung im Kaliumperchlorat.

6 6 3.3 Geben Sie die Lewis-Formeln (incl. aller freien Elektronenpaare) und Ladung für folgende Moleküle/Anionen/Verbindungen an und geben Sie die Oxidationszahlen aller Atome an (je ): Beispiel: Wasser : H O H 1-2 H + 2 O, Permanganat-Ion Lewisformel Oxidationszahlen Stickstoffmonoxid Lewisformel Oxidationszahlen Essigsäure Lewisformel Oxidationszahlen Kohlendioxid Lewisformel Oxidationszahlen

7 7 Aufgabe 4: Allgemeine Chemie (5 Punkte) 4.1 Erklären Sie die Voraussetzungen zur Bildung eines Mischkristalls und geben Sie ein Beispiel (z.b. aus dem Praktikum) an. 4.2 Warum sollten Oxidationsmittel wie Kaliumpermanganat vor der Entsorgung reduziert werden? Wie reagiert Permanganat mit Sulfit (SO 2-3 ) im sauren Millieu? Formulieren sie die Reaktionsgleichung. Grund der Reduktion: Reaktionsgleichung:

8 4.3 Nennen Sie zwei Methoden zur Reinigung von Feststoffen. 8 Aufgabe 5: Thermodynamik (6 Punkte) 5.1 Geben Sie mit eigenen Worten die Bedeutung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik wieder.

9 9 5.2 Geben Sie die Definitionsgleichung für den 2. Hauptsatz der Thermodynamik an und benennen Sie alle dort verwendeten Größen. 3 P 5.3 Wie groß ist die Gibbs sche Energie (Freie Enthalpie) ΔG wenn sich eine Reaktion im Gleichgewicht befindet?

10 Aufgabe 6: Stofftrennung (6 Punkte) Zeichnen Sie den Aufbau zur Destillation einer Flüssigkeit. (Anmerkung: Im Praktikum haben Sie ein Ethanol/Wasser Gemisch destilliert) 6.2 Definieren Sie mit Stichworten die Begriffe Emulsion, Lösung und Legierung. Emulsion:

11 11 Lösung: Legierung: 3 P 6.3 Zeichnen Sie ein einfaches Siedediagramm (Temperatur gegen Stoffmengenanteil x) einer Mischung aus zwei vollständig mischbaren Flüssigkeiten (ideales Verhalten bzw. ideale Mischbarkeit).

12 12 Nur für Studierende der Physik, Geologie, Geowissenschaften, Landschaftsökologie und Informatik/Mathematik Aufgabe 7A: Organische Chemie (10 Punkte) 7A.1 Geben Sie die Struktur- und Summenformeln der folgenden Substanzen an: Beispiel: Ethan H 3 C-CH 3 C 2 H 6 Pentanol Oxalsäure n-hexan je 7A.2 Geben Sie je ein Beispiel (Name und Strukturformel) eines primären, sekundären und tertiären Alkohols an. Primär: 3 P

13 13 Sekundär: Tertiär: 7A.3Welcher der drei in Aufgabe 7A.2 abgefragten Alkohole ist am ehesten zur Reaktion nach einem S N 1-Mechanismus geeignet? Ist es ein primärer, sekundärer oder tertiärer Alkohol? Welcher Alkohol eignet sich nicht? geeignet: ungeeignet: je 1 p 7A.4 Formulieren Sie die Reaktionsgleichung einer Reaktion gemäß dem S N 1 Mechanismus.

14 Nur für Studierende der Biowissenschaften Aufgabe 7B: Analytische Chemie 14 (10 Punkte) 7B.1 Sie haben die Aufgabe, eine Analyse eines Gemisches mit den Verbindungen BaSO 4 und Cu(NO 3 ) 2 durchzuführen: a) Geben Sie geeignete Vorproben für zwei der angegebenen Kationen und/oder Anionen an (Stichworte). : : je b) An welcher Stelle im Trennungsgang (Gruppe) ist mit der Fällung von Ba 2+ zu rechnen?

15 15 c) Bildet Ba 2+ mit CO 3 2- eine schwerlösliche Verbindung? Wenn ja, formulieren Sie die Reaktionsgleichung. Abtrennung Cu 2+ : Nachweis Cu 2+ :

16 16 Nachweis SO 4 2- : Nachweis NO 3 - :

17 Notizblatt 17