Musterklausur 1 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie

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1 Musterklausur 1 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie Achtung: Taschenrechner ist nicht zugelassen. Aufgaben sind so, dass sie ohne Rechner lösbar sind. Weitere Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) 1 Definieren ie die die Begriffe a) Isotop b) relative Atommasse Geben ie die Zahl der Protonen, Neutronen und Elektronen für folgende Nuklide an: C und 6 15 P Welche Elektronenkonfiguration und wieviel Außenelektronen hat Chlor? Wieviel g Kochsalz muss man einwägen für 1 Liter physiologische Kochsalzsalzlösung (0,9 %ig)? Wieviel g Calciumoxid und wieviel Liter CO 2 entstehen unter Normbedingungen bei der thermischen Zersetzung von 250 g Calciumcarbonat? Unter welchen Bedingungen kommt eine Atombindung zustande? Nennen ie die 2 Arten der Atombindung und geben ie jeweils ein Beispiel an. chreiben ie die Valenzstrichformeln (mit allen freien Elektronenpaaren) für Kohlendioxid und chwefelsäure auf. Wie können ie ulfat-ionen nachweisen (mit Reaktionsgleichung). Warum wird angesäuert und womit? a) Ermitteln ie alle Oxidationszahlen für NaH 2 PO 4 und H 2 O 3. b) Formulieren ie die Reaktionsgleichung für folgende Redoxreaktion: Fe 2+ + MnO H + a) Formulieren ie die Reaktionsgleichung für die ynthese von Ammoniak aus den Elementen und das Massenwirkungsgesetz für die Ammoniaksynthese als Gleichgewichtsreaktion. a) Welche Parameter werden verändert, um das chemische Gleichgewicht auf die eite des Ammoniaks zu verschieben? c) Die Bildung des Ammoniaks ist exotherm. Welchen prinzipiellen Einfluss hat demnach eine Temperaturerhöhung auf die Ausbeute an Ammoniak? d) Welche Lebewesen sind unter natürlichen Bedingungen in der Lage, nach der gleichen Bruttoreaktion Ammoniak zu bilden? Definieren ie die Begriffe äure und Base nach Brönsted. Formulieren ie die stufenweise Dissoziation der Phosphorsäure. Was versteht man unter dem ph-wert einer Lösung? Welchen ph-wert hat eine 0,1 M alpetersäure? a) Wozu dient eine Pufferlösung? b) Nennen ie das allgemeine Prinzip, nach dem Pufferlösungen zusammengesetzt sind. c) Berechnen ie den ph-wert eines Acetatpuffers, der aus gleichen toffmengen beider Komponenten zusammengesetzt ist (pk von Essigsäure = 4,8) d) Geben ie die Komponenten für einen physiologisch wichtigen Puffer an Gesamtzahl: 65 Punkte, ab 33 Punkte bestanden.

2 Musterklausur 2 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) Kein Taschenrechner. Definieren ie die die Begriffe a) Ordnungszahl Beschreiben ie kurz den Aufbau des Kohlenstoffisotops in Kern und Hülle. b) Mol Wie können aus Atomen Ionen gebildet werden (2 Möglichkeiten). Geben ie jeweils ein Beispiel an. Wieviel g NaOH muss man einwägen, um 0,5 l einer 0,1 M Lösung herzustellen? chreiben ie die ummen- und Valenzstrichformeln folgender äuren auf: a) alpetersäure b) Phosphorsäure Wie heißen die dazugehörigen alze? c) Kohlensäure Beschreiben ie kurz eine Wasserstoffbrückenbindung und skizzieren ie ein Beispiel. Welche Eigenschaften bewirkt die Wasserstoffbrückenbindung in Ihrem Beispiel? Vervollständigen ie folgende Reaktionsgleichungen: a) NaOH + H 2 O 4 b) BaCl 2 + Na 2 O C Calciumcarbonat wird auf dem Uhrglas mit verdünnter alzsäure versetzt. Was ist zu beobachten? chreiben ie die Reaktionsgleichung auf. Ermitteln ie alle Oxidationszahlen in folgenden tickstoffverbindungen. a) NO b) HNO 2 c) KNO 3 d) N 2 Wie heißen die Verbindungen a) bis c)? Formulieren ie für folgende Reaktion das Massenwirkungsgesetz 2 O 2 + O 2 2 O 3 Wie ändert sich die Lage des chemischen Gleichgewichtes bei Druckerhöhung (+ kurze Begründung) Formulieren ie die Eigendissoziation des Wassers. Wie hoch ist die Konzentration an H + - und OH - -Ionen (anhand des Ionenproduktes des Wassers). Welchen ph-wert hat die Lösung? Ergänzen ie bei folgenden äure-base-paaren den jeweils fehlenden Partner: Brönsted-äure H 2 O 4 Brönsted-Base CO 3 2- HPO 4 2- Gesamtzahl: 49 Punkte, ab 25 Punkte bestanden Musterklausur 3 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie

3 - Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) (Taschenrechner sind nicht erlaubt!!) Rechenwege sind mit anzugeben! Definieren ie die die Begriffe a) Kernladungszahl b) Massenzahl Geben ie die Zahl der Protonen, Neutronen und Elektronen für folgende Nuklide an: C 6 8 O Wieviele Elektronen haben die Ionen 2- und Mg 2+ a) insgesamt und b) in der äußeren chale Wieviel g Kochsalz müssen ie einwägen, um 0,5 Liter einer 0,1 M Lösung zu erhalten? Wieviel Milliliter Wasser entstehen beim Verbrennen von 1 mol Wasserstoff (Knallgasreaktion)? Reaktionsgleichung formulieren! Welche Bindungsarten liegen in den folgenden Verbindungen vor? (kurze Begründung) a) H 2 b) KCl c) HCl (als Gas) Vervollständigen ie folgende Reaktionsgleichung (bitte truktur[valenzstrich]formeln für jede Verbindung angeben!). Wie heißt die entstehende Verbindung? O 3 + H 2 O Wie können ie Chlorid-Ionen nachweisen (mit Reaktionsgleichung). Formulieren ie eine Neutralisationsreaktion mit chwefelsäure. a) Wodurch ist ein chemisches Gleichgewicht charakterisiert? b) Was ist Katalyse, wie wirkt ein Katalysator? c) Wie kann die Lage des chemischen Gleichgewichts bei folgender (Gas-)Reaktion auf die eite der Reaktionsprodukte verschoben werden? (kurze Begründung) 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O ( H = - 42,8 kj mol -1 ) d) Formulieren ie das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion. e) Geben ie alle Oxidationszahlen für die in Gleichung c) enthaltenen Elemente an. Formulieren ie das Ionenprodukt des Wassers. Phosphatpufferlösungen nach ÖRENEN bestehen aus einem Gemisch von KH 2 PO 4 und Na 2 HPO 4. a) Wie wird der ph-wert von Pufferlösungen allgemein berechnet? b) Was geschieht in diesem Fall bei der Zugabe von H + -Ionen (Reaktionsgleichung) c) Welche der beiden Pufferkomponenten müsste in ihrem Anteil erhöht werden, um den ph-wert der Pufferlösung zu senken? 1 a) Berechnen ie den ph-wert berechnen von 0,1 M HCl und und 0,1 M Essigsäure (pk -Wert hier 4,8). b) Erklären ie, was für eine chemische Verbindung ein Indikator ist und wie er prinzipiell funktioniert. Gesamtzahl: 63 Punkte, ab 32 Punkte bestanden

4 Musterklausur 4 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie - Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) (Taschenrechner sind nicht erlaubt!!) Wieviele a) Elektronen insgesamt und b) Valenzelektronen haben die folgenden Elemente: Chlor, Calcium, Phosphor 1 1 a) Wieviel g entsprechen einem Mol Traubenzucker (Glucose)? b) Wieviel g Glucose enthält ein Liter einer 0,5 molaren (0,5 M) Glucoselösung? a) Wieviel Teilchen enthält ein Mol eines toffes? b) Welches Volumen nimmt ein Mol eines Gases unter Normalbedingungen ein? c) Wenn eine Kuh pro Tag 112 l Methan produziert, wieviel Gramm sind das? Wovon hängt es ab, ob zwei Elemente eine ionische oder kovalente Bindung eingehen? Geben ie für beide Bindungsarten je ein konkretes Beispiel an. chreiben ie die Valenzstrichformeln (mit allen freien Elektronenpaaren) für Kohlendioxid, Phosphorsäure und chwefelsäure auf. Wie heißen die alze folgender äuren? a) H 2 O 4 b) HNO 3 c) CH 3 COOH Calciumcarbonat wird auf dem Uhrglas mit verdünnter alzsäure versetzt. Was ist zu beobachten? chreiben ie die Reaktionsgleichung auf. Was ist eine Neutralisationsreaktion? tellen ie Kochsalz durch eine Neutralisationsreaktion her (Reaktionsgleichung). b) Formulieren ie die Gleichgewichtsreaktion zur Ammoniaksynthese aus den Elementen. c) Wie ist die Gleichgewichtskonstante für diese Reaktion definiert? d) Überlegen ie, ob die Bildung des Ammoniaks exotherm oder endotherm ist. Welchen prinzipiellen Einfluss hat demnach eine Temperaturerhöhung auf die Ammoniak-Ausbeute? e) Welche Lebewesen sind unter natürlichen Bedingungen in der Lage, nach der gleichen Bruttoreaktion Ammoniak zu bilden? Definieren ie die Begriffe äure und Base nach Brönsted. Formulieren ie die stufenweise Dissoziation der Kohlensäure in der Reaktion mit Wasser. a) Was versteht man unter dem ph-wert einer Lösung? b) Welchen ph-wert hat eine 0,01 molare alzsäure? c) Welchen ph-wert hat eine 0,1 molare Natronlauge? a) Wozu dienen Pufferlösungen, was können sie leisten? b) Nennen ie das allgemeine Prinzip, nach dem Pufferlösungen zusammengesetzt sind. c) Wie wird der ph-wert eines Puffers für den sauren Bereich berechnet? d) Geben ie die Komponenten für einen physiologisch wichtigen Puffer an. a) Wie sind die Begriffe Oxidation und Reduktion klassisch und modern definiert? b) Geben ie für folgende Reaktion an, welcher toff oxidiert bzw. reduziert wird und ermitteln ie alle Oxidationszahlen. 2 HNO H 2 2 NO H 2 O (7) (8) 1 Formulieren ie die Gibbs-Helmholtz-Gleichung. Worüber gibt die Größe G Auskunft? chreiben ie die Bruttogleichung für die Atmung auf und diskutieren ie G für diese Reaktion Gesamtzahl: 70 Punkte, ab 36 Punkte bestanden

5 Musterklausur 5 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie - Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) - Taschenrechner sind nicht erlaubt!! Rechenwege sind mit anzugeben! Nennen ie die drei wichtigsten Elmentarteilchen. Charakterisieren ie diese vergleichend hinsichtlich Ladung und relativer Masse. Vervollständigen ie folgende Reaktionsgleichung (bitte trukturformeln für jede Verbindung angeben!) Wie heißt die entstehende Verbindung? O 2 + H 2 O Wie können aus Atomen Ionen gebildet werden (2 Möglichkeiten). Geben ie jeweils ein Beispiel an. Was versteht man unter dem ph-wert einer Lösung? Berechnen ie den ph-wert einer 0,01 M Natronlauge bzw. einer 1 M alpetersäure. Bei der Umsetzung von 1 mol HCl mit Kalkstein entsteht CO 2 -Gas. a) chreiben ie die Reaktionsgleichung auf. b) Wieviel g CO 2 erhalten ie? c) Wieviel Liter CO 2 -Gas sind das? Formulieren ie das Massenwirkungsgesetz für die Reaktion 2 NO + O 2 2 NO 2 Wie ändert sich die Lage des Gleichgewichts bei einer Druckerhöhung (Begründung)? Wie können ie auf einfache Weise ulfationen nachweisen (Reaktionsgleichung)? Warum wird angesäuert und womit? Definieren ie die Begriffe äure und Base nach Brönsted. Formulieren ie die stufenweise Dissoziation der Kohlensäure in der Reaktion mit Wasser. Formulieren ie das Grundgesetz der Fotometrie. Wie heißt es? Acetatpuffer bestehen aus einem Gemisch von Essigsäure und Natriumacetat. a) Wie wird der ph-wert von Pufferlösungen allgemein berechnet? (Gleichung angeben) b) Was geschieht bei der Zugabe von H + -Ionen (Reaktionsgleichung) c) Welche der beiden Pufferkomponenten müsste in ihrem Anteil erhöht werden, um den ph-wert der Pufferlösung zu senken? Formulieren ie die Gibbs-Helmholtz-Gleichung. Benennen ie alle darin enthaltenen Größen und geben ie in wenigen Worten deren thermodynamische Bedeutung an. 1 Ermitteln ie alle Oxidationszahlen in folgenden tickstoffverbindungen. (7) a) NH 3 b) HNO 2 c) NO d) N 2 Wie heißen die Verbindungen a) bis c)? (Gesamtzahl: 56 Punkte, ab 34 Punkte bestanden)

6 Musterklausur 6 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie - Hilfsmittel: Periodensystem der Elemente (auf der Rückseite dieses Blattes) - Taschenrechner sind nicht erlaubt!! Rechenwege sind mit anzugeben! Welcher Unterschied besteht zwischen der relativen Atommasse von Kohlenstoff (12,011) und seiner Massenzahl (12)? a) Was sind Isotope und wie teilt man sie ein? b) Charakterisieren ie die Isotope des Wasserstoffs. Wie können ie Chlorid-Ionen nachweisen (mit Reaktionsgleichung)? Warum und womit wird angesäuert? Geben ie die trukturformeln für Phosphorsäure und Kohlensäure an. a) Welches Volumen nimmt ein Mol eines Gases unter Normbedingungen ein? b) Wie viele Teilchen enthält ein Mol eines toffes? c) Zur Chlorierung von einem Liter Trinkwasser werden max. 0,01 mmol Cl 2 verwendet. Wie viel Milligramm Chlor entsprechen dieser toffmenge? Charakterisieren ie (kurz) das Wesen der koordinativen Bindung am Beispiel K 4 [Fe(CN) 6 ].. a) Wodurch ist ein chemisches Gleichgewicht charakterisiert? b) Wie kann die Lage des chemischen Gleichgewichts bei folgender Reaktion auf die eite der Reaktionsprodukte verschoben werden? (kurze Begründung) 2 O 2 + O 2 2 O 3 ( H = kj/mol) c) Formulieren ie das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion. Ergänzen ie bei folgenden äure-base-paaren den jeweils fehlenden Partner. Brönsted-äure - H 2 PO 4 CH 3 COOH Brönsted-Base O 3 2- Nennen ie die drei biologisch wichtigen Elemente der Chalkogene. Geben ie für eines dieser Elemente die Elektronenkonfiguration an. Der Kohlensäurepuffer im Blut besteht aus einem Gemisch von H 2 CO 3 und HCO 3 -. a) Wozu dienen Pufferlösungen? b) Wie sind allgemein Pufferlösungen zusammengesetzt? c) Was geschieht bei der Zugabe von OH - -Ionen (Reaktionsgleichung) in den o. g. Puffer d) Welchen ph-wert würde der o. g. Puffer haben, wenn die Konzentrationen beider Pufferkomponenten gleich wäre (K von Kohlensäure ~ 10-6 mol/l)? Formulieren ie das Ionenprodukt des Wassers. 1 Definieren ie die Begriffe Oxidation und Reduktion (klassisch und modern). Geben ie für folgende Reaktion das Oxidations- und Reduktionsmittel sowie alle Oxidationszahlen an. Ag 2 O 4 + Cu CuO Ag (Gesamtzahl: 58 Punkte, ab 35 Punkte bestanden)