Lösung Sauerstoff: 1s 2 2s 2 2p 4, Bor: 1s 2 2s 2 2p 1, Chlor: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Neon: 1s 2 2s 2 2p 6

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1 1 of :56 Lösung mol Natrium wiegt 23 g => 3 mol Natrium wiegen 69 g. 1 mol Na enthält N A = 6.02 x Teilchen => 3 mol enthalten x Teilchen. 1.2 Ein halbes mol Wasser wiegt 9 g und enthält 3.01 x Teilchen mol S wiegen 25.1 g mol NaCl wiegen g g Stickstoff sind 1.5 mol N-Atome aber 0.75 mol N 2 -Moleküle. 2. Quantenzahlen geben die Energiezustände von Elektronen im Atom an. Wir kennen die Hauptquantenzahlen n (K, L, M, ), die Nebenquantenzahlen l (s, p, d, f, ), die Magnetquantenzahl m und die Spinquantenzahl s. 3. Sauerstoff: 1s 2 2s 2 2p 4, Bor: 1s 2 2s 2 2p 1, Chlor: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Neon: 1s 2 2s 2 2p 6 5. Die 1s Schale ist mit Elektronen gefüllt. Bei einer chemischen Reaktion müsste Helium entweder ein Elektron aufnehmen oder abgeben und damit die günstige Elektronenkonfiguration aufgeben. 6. Alkalimetalle müssen nur ein Elektron abgeben um Edelgaskonfiguration zu erreichen. Kohlenstoff muss formal 4 Elektronen entweder abgeben oder aufnehmen. Dies führt formal zu einer hohen Anreicherung von Ladungen. 7 Na + und F - haben ähnliche Ionenradien, Na + und I - sehr unterschiedliche.

2 2 of :56 Lösung 2 1. NaCl = 58.5 g/mol, CaF 2 = 78.1 g/mol, Na 2 CO 3 = g/mol, MgSO 4 = g/mol, (NH 4 ) 2 SO 4 = g/mol, AgNO 3 = g/mol, FeCl 3 = g/mol, Na(CH 3 CO 2 ) = 82.0 g/mol. 2.1 Für 10 g HCl benötigt man 3.07 l Wasserstoff. Aus 5.6 l Chlor erhält man 18.8 g HCl g NaCl. 2.3 Die Lösung ist 0.85 molar g Na 2 CO 3 müssen gelöst sein. 2.4 Man erhält 18.7 l CO 2 und benötigt 0.83 mol oder 26.6 g Sauerstoff. 3. N 2 : sp-hybridisiert; CO 2 : sp an C; H 2 C=O: sp 2 an C. 4. N 2 : keine Polarität kein Dipolmoment NH 3 : d - an N, d + an H Dipolmoment CO 2 : d - an O, d + an C kein Dipolmoment H 2 C=O: d - an O, d + an H Dipolmoment BH 3 : d - an H, d + an B H 2 O: d - an O, d + an H Dipolmoment mol des Gases nehmen bei 50 C und 500 Torr 141 l ein! Beachten: Umrechnung der Einheiten!

3 3 of : Lösung 3 2. X: Reaktionskoordinate; gibt den Verlauf der Reaktion von den Edukten zu den Produkten an. Kann eine Zeitachse sein. Y: Energiekoordinate A: Energieniveau der Edukte B: Übergangszustand der während der Reaktion durchlaufen wird. C: Energieniveau der Produkte D: Aktivierungsenergie E: DG 0 3. Die Gibbs-Helmholz-Gleichung beschreibt die freie Reaktionsenthalpie, die sich aus einem Enthalpie- und einem Entropie/Temperatur-Term zusammensetzt. Ist DG 0 negativ, so läuft die Reaktion freiwillig ab (exergonisch). Wenn DG 0 positiv ist (endergonisch), muß Energie zugeführt werden. 4. Es fällt Silberchlorid aus, der Silberdiaminkomplex löst sich wieder und anschließend fällt Bariumsulfat aus. 5. [Pb 2+ ] = 7.05 x 10-4 mol/l; [I - ] = 1.4 x 10-3 mol/l; mol 3 /l 3 [Ca 2+ ] = 4.95 x mol/l; [SO 4 ] = 4.95 x 10-3 mol/l; mol 2 /l 2 [Li + 2- ] = mol/l; [CO 3 ] = mol/l; mol 3 /l 3 [Al 3+ ] = 1.4 x 10-4 mol/l; [OH - ] = 4.3x 10-4 mol/l; mol 4 /l 4 6. DG 0 = R T lnk => ln K = DG 0 /(R T) 0 C: K = [B]/[A] = C: K = [B]/[A] = 9.6

4 4 of :56 Lösung DG 0 = kj/mol; exergon. Ameisensäure ist stabil, weil zum Zerfall eine Aktivierungsbarriere überwunden werden muß l Wasser sind 1000 g. 1 mol Wasser sind 18 g => 1 l = 1000g sind 1000/18 = 55.6 g/mol 4. CO HCl -> HCO3 - + Cl - HCO HCl -> H2 CO 3 + Cl - HCO 3 - ist amphoter M Schwefelsäure: ph = 0.7; 1 M Schwefelsäure: ph = M Essigsäure: ph = 2.4; 0.01 M Essigsäure: ph = N Salzsäure ist 0.3 molar; 0.3 N Schwefelsäure ist 0.15 molar; 0.3 N Phosphorsäure ist 0.1 molar ml einer 4 N Schwefelsäure enthalten 49 g H 2 SO 4. Lösung Ein 1 M Acetatpuffer enthält pro Liter 0.5 mol (= 41 g) Natriumacetat und 0.5 mol (= 30 g) Essigsäure. Der ph-wert eines Acetatpuffers beträgt ml des Acetatpuffers enthalten jeweils 0.25 mol Acetat und Essigsäure. Gibt man 10 ml einer 2 M NaOH (= 0.02 mol) zu, so

5 5 of :56 werden 0.02 mol der Essigsäure in Acetat umgewandelt. Die Menge an Acetat beträgt nun 0.27 mol, die an Essigsäure 0.23 mol. Dies entspricht einer Konzentration pro Liter: [CH 3 COO - ] = 0.54 mol/l, [Säure] = 0.46 mol/l. Es ergibt sich ph = pks + log (0.54/0.46) = log (0.54/0.46) = Man muss 0.25 l 2 M NaOH zu einem Liter der Lösung geben, um die Grenze der Pufferkapazität zu erreichen. 1.2 Man mischt 0.5 l einer 0.2 M Phosphorsäurelösung mit 0.5 l einer 0.2 M Phosphatlösung. ph = 7.2 Nach Zugabe von 10 ml einer 1 M HCl zu einem Liter der Lösung ist der ph = Mg à Mg e - ; Cl e - à 2 Cl - 3 H 2 à 6 H e - ; N e - à 2 N 3-2 Cu à 2 Cu e - ; O e - à 2 O 2- P 4 à 4 P e - ; 5 O e - à 10 O 2-4 K à 4 K e - ; O e - à 2 O 2-3. H 3 C (-3) -C (-2) H 2 -C (-3) H 3 H 3 C (-3) -C (-1) H 2 -OH C (+4) 2- O 3 B (+3) - F 4 K (+1) Cl (-1) B (+3) F 3 HOCl (+1) H 2 S (-2) P 4 (0) Na 3 [Al (+3) F 6 ] I (+1) Br (-1) S 8 (0) Cl-C (-2) H 3 4. Eisen geht in Lösung, Kupfer scheidet sich ab. 5. Anode: Magnesium; Kathode: Palladium DE = V

6 6 of :56 Lösung 6 1) B, D 2) C, D 3) N 2, O 2, Edelgase, CO 2 4) Wasserstoff: 1, Kohlenstoff: 4, Fluor: 1, Stickstoff: 3 5) Ca: 2, P: 5, O: 6, Br: 7 6) A, C, E 7) N H 2 ß à 2 NH 3 K = [NH 3 ] 2 /([N 2 ][H 2 ] 3 ) = l 2 /mol ) 6 C à 14 7N + e - ; t 1/2 = Halbwertszeit 9) A, B 10) A, C, D, E 11) n = m/m; n = mol Atome; N A = Atome in 1 mol. 12) Cu à Cu e - I - à ½ I 2 + e - Iodidionen können mit Chlor oxidiert werden. 13) H-C C-H, sp, s- und p-bindungen, ) 2 C 2 H O 2 à 4 CO H 2 O exotherm DH < 0 exergon DG < 0 Entropie nimmt zu 15) (siehe Vorlesung)