Chemie. Schwerpunktfach. Bitte lesen Sie die folgenden Hinweise sorgfältig durch bevor Sie mit dem Lösen der Aufgaben beginnen.

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1 Maturitätsprüfung 2006 Klasse 4B + 4AB Gymnasium Muttenz Chemie Schwerpunktfach Name: Vorname: Klasse: Bitte lesen Sie die folgenden Hinweise sorgfältig durch bevor Sie mit dem Lösen der Aufgaben beginnen. - Sie erhalten 4 Aufgabenthemen. Bei jedem Thema beginnen Sie mit einem (neuen Blatt. Nach jeder Aufgabe ziehen Sie einen Strich. - Unterstreichen Sie alle Schlussresultate. - Begründungen sind eindeutig zu formulieren. - Bei allen Berechnungen muss der Lösungsweg klar ersichtlich sein. Ergebnisse alleine werden mit 0 Punkten bewertet. - Ich erwarte immer Reaktionsgleichungen und Strukturformeln, falls sie für die Begründung Ihrer Aussagen notwendig sind. - Die Reinschrift ist oben rechts mit Name und R zu bezeichnen. - Schreiben Sie nicht mit Bleistift. - Am Ende der Prüfung sind Aufgabenblatt, Reinschrift und sämtliche Notizen abzugeben. Hilfsmittel: - Taschenrechner mit gelöschten Speicher - Formelsammlung wird zur Verfügung gestellt Ich wünsche Ihnen viel Erfolg!

2 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 2 Aufgabe 1: Chemisches Gleichgewicht 1. Zu Beginn der Reaktion 2NO (g) +2H 2(g) = N 2(g) + 2H 2 0 (g) H<0 lagen mol/l Stickstoffmonoxid, mol/l Wasserstoff, mol/l Stickstoff und 10-2 mol/l Wasserdampf vor. Im Zustand des chemischen Gleichgewichtes misst man u.a mol/l Wasserdampf. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante K.

3 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 3 2. Die Reaktion zwischen A und B wird untersucht und folgendes Konzentrations-Zeit Diagramm ermittelt: Erklären Sie auf welche der unten aufgeführten Reaktionsvarianten das Diagramm zutrifft. Begründen Sie für die beiden anderen Varianten, weshalb Sie nicht zutreffen: 1. A B irreversible Reaktion, Reaktionsdauer ca. 50min. 2. A = B K = A = B K = 5 l/mol

4 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 4 3. Erklären Sie bei der folgenden Reaktion die Gleichgewichtsverschiebung. Warum nimmt der Gehalt an Kalziumkarbonat in einem See bei höheren Temperaturen zu? Es sind die folgenden Reaktionen bekannt: niedere Temp. CO 2(g) + H 2 0 = H 2 CO 3 CaCO 3 + H 2 CO 3 )= Ca(HCO 3 ) 2 schwerlöslich löslich

5 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 5 Aufgabe 2: Säuren und Basen 1. 10ml eines Speiseessigs werden auf 100ml verdünnt. Eine 20ml Probe dieses verdünnten Essigs verbraucht zur Neutralisation 14.5ml 0.1M NaOH. a. Wieviel M an Essigsäure ist dieser Essig und wieviele g Essigsäure enthält er pro Liter? 2. Berechnen Sie die ph Werte folgender Lösungen: a. 0.1M HCN b. 15g H 2 SO 4 reinst gelöst in 400ml Wasser 3. 1l einer verdünnten HCl hat ph=2. Wieviele ml 10-2 M NaOH muss man zugeben, damit die Lösung ph=3 hat? 4. Beurteilen Sie, ob beim Lösen der folgenden Salze neutrale, saure oder basische Lösungen entstehen. Begründen Sie Ihre Lösungen. a. FeCl 3 b. NH 4 CH 3 COO 5. Der ph Wert einer 0.1M Magnesiumchlorid-Lösung wird durch Zugabe von 5M NaOH erhöht. a. Bei welchem ph Wert fällt Magnesiumhydroxid aus? Die Volumenzunahme durch die zugefügte NaOH muss nicht berücksichtig werden. K ( Mg(OH) 2 )= M 3 6. Zu 1 Liter einer Phosphatpuffer Lösung, die 0.1mol NaH 2 PO 4 und 0.2mol Na 2 HPO 4 enthält, werden 0.05mol HNO 3 gegeben. a. Berechnen Sie den ph der Pufferlösung. b. Berechnen Sie den ph der Lösung nach Zugabe der HNO Weshalb puffert eine Lösung nicht, die 0.1 mol/l NaCl und 0.1 mol/l HCl enthält?

6 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 6 Aufgabe 3: Redox-Reaktionen 1. Gold(III)-oxid kann durch das Reduktionsmittel Kohlenmonoxid zu elementarem Gold umgesetzt werden. a. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung. b. Wieviele Gramm Gold können Sie maximal produzieren, wenn 170g Au 2 O 3 und 25l CO (bei NTP) vorliegen. 2. Früher wurde der Blutalkohol eines Autofahrers im so genannten Alcotest über den Alkoholgehalt im Atem abgeschätzt. Die Testmethode beruht auf folgenden chemischen Reaktionen: Oranges Kaliumdichromat (K + / Cr 2 O 7 2- ) reagiert in Anwesenheit von Schwefelsäure zu grünen Chrom(III)-Ionen und Ethanol (CH 3 CH 2 OH) reagiert zu Essigsäure (CH 3 COOH). a. Zeigen Sie, welcher Reaktionspartner oxidiert wird. Schreiben Sie die Teilreaktion auf. b. Formulieren Sie die Teilreaktionen und die Redoxgleichung. 3. Nitrationen (NO 3 - ) können in alkalischer Lösung durch metallisches Aluminium in Ammoniak (NH 3 ) überführt werden, wobei Aluminium als Alumination [ Al(OH) 4 ] - in Lösung geht. Formulieren Sie die Teilreaktionen, die Redoxgleichung und die Reaktionsgleichung, wenn mit Natriumnitrat und Natronlauge gearbeitet wird. 4. In einer galvanischen Zelle sind folgende Halbzellen miteinander kombiniert: Cu/CuSO 4 (aq), c(cu 2+ ) = 0.5 mol/l und Ag/AgNO 3 (aq), c(ag + ) = 10-3 mol/l Welche Spannung liefert diese Zelle? 5. Eine Lösung enthält Dichromationen (c=1 mol/l) und Chrom(III)-ionen (c= mol/l) Die Lösung wird mit Schwefelsäure auf ph=0 angesäuert. Berechnen Sie, ob sich mit der Lösung Chloridionen (c=1 mol/l) oxidieren lassen. 6. Sie wollen im Praktikum eine Kupfermünze vergolden. Zeichnen und beschriften Sie eine Apparatur mit dem Sie Ihr Vorhaben umsetzten können. Geben Sie alle benötigten Stoffe an, formulieren Sie die Reaktionsgleichungen und erklären Sie in Worten die sich abspielenden Vorgänge.

7 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 7 Aufgabe 4: Organische Chemie 1. Gegeben ist die Reaktion: CH 3 CH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH + A B C D Daten der 4 Stoffe m.p. -85 C b.p C m.p C b.p C m.p. -98 C b.p. +65 C m.p. 0 C b.p C a. Vervollständigen Sie das Reaktionsschema. b. Benennen Sie die Stoffe A, B, C und D. c. Ordnen Sie den Stoffen A, B, C und D die entsprechenden m.p. und b.p. zu und begründen Sie die Zuordnung. d. Die Reaktion wird unter Zugabe von Schwefelsäure konz. und am Rückfluss durchgeführt. Warum verwendet man eine Rückfluss-Apparatur und wozu dient die Schwefelsäure? 2. Eine bestimmte Menge einer aus den Elemente C, H, N bestehenden Verbindung wird verbrannt, wobei 2.933g CO 2, 2.100g Wasser und l Stickstoffgas entstehen (bei NTP). Welche Formeln kommen für die Verbindung in Frage, wenn die Molekularmasse kleiner als 100 u sein muss?

8 Gymnasium Muttenz Maturitätsprüfung Chemie 8 3. Stellen Sie die Gleichungen für die folgenden Reaktionen unter Verwendung von Strukturformeln auf und benennen Sie die entstandenen Stoffe: a. 2-Propanol reagiert mit heissem Kupfer(II)-oxid. b. Propanal wird in Gegenwart eines Katalysators hydriert. c. Propen reagiert mit Chlorwasserstoff in Gegenwart eines Katalysators. d. 2-Methyl-1.3-butadien wird polymerisiert. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung indem Sie von 3 Monomeren-Einheiten ausgehen. 4. Es sind die Stoffe Hexan und 2-Butanol gegeben. Welcher der beiden Stoffe ist besser wasserlöslich? Bei der Begründung sind die Strukturformeln aller Verbindungen zu zeichnen. 5. Gesucht sind die Strukturformeln aller offenkettigen Isomere von C 4 H 7 Br.