Studienbegleitende Prüfung Anorganisch-Chemisches Grundpraktikum WS 2008/

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1 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 1 von 12 Punkte: von 105 Studienbegleitende Prüfung Anorganisch-Chemisches Grundpraktikum WS 2008/ Matrikelnummer: Name: Vorname: Bitte eintragen: Bitte ankreuzen: Fachsemester: Diplom Biologie BSc Molekulare Zellbiologie Bitte prüfen Sie Ihre Klausur sofort auf Vollständigkeit (Seiten 1-12; Aufgaben 1-13; Anhänge 1 und 2, PSE) und Lesbarkeit. Spätere Beanstandungen werden nicht berücksichtigt!!!! Frage 1 [6P] Geben Sie für folgende Verbindungen die Summenformel an: a) Natriumthiosulfat Na 2 S 2 O 3 b) Salpetersäure HNO 3 c) Braunstein MnO 2 d) Kalk CaCO 3 e) Berliner Blau KFe[Fe(CN) 6 ] f) Kaliumdicyanoargentat(I) K[Ag(CN) 2 ]

2 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 2 von 12 Frage 2 [6P] Wie lautet die jeweilige Reaktionsgleichung für den im Praktikum durchgeführten qualitativen Nachweis von a) Calcium-Ionen, Ca 2+ + C 2 O 4 2- CaC 2 O 4 b) Blei-Ionen? Pb 2+ + S 2- PbS oder 2 Pb CrO PbCrO 4 4 oder PbCl 2 c) Ammonium-Ionen, NH OH - NH 3 + H 2 O Frage 3 [5P] Bei welchen der nachfolgend angegebenen Systeme handelt es sich nicht um Puffergemische (Bitte ankreuzen)? a) Ammoniumacetat / Ammoniak b) Natriumoxalat / Essigsäure c) Natriumhydrogencarbonat / Natriumcarbonat d) Kohlensäure / Natriumhydrogenphosphat e) Natriumhydrogensulfat / Schwefelsäure

3 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 3 von 12 Frage 4 [7P] Aus 2,5 g Natriumacetat sollen 250 ml eines Puffers für ph = 4,9 hergestellt werden. Welche Konzentration muss die zum Auffüllen verwendete Essigsäure aufweisen? Geben Sie ihren Rechenweg an! M CH3COONa = 82,03 g / mol [CH 3 COOH] = 0,122mol/l 10-0,14 [CH 3 COOH] = 0,088 mol/l Frage 5 [5P] Beim Auflösen von KNO 3 in Wasser kann eine Temperaturerniedrigung der Lösung gemessen werden. Erklären Sie diesen Sachverhalt! Lösungsenthalpie = Gitterenergie + Solvatationsenergie (Hydratationsenergie) Gitterenergie muß aufgewendet werden, Ionenkristall muß aufgebrochen werden; d.h. Gitterenergie ist > 0 Solvatationsenergie bedeutet Energiegewinn durch Solvatation gelöster Ionen; d.h. Solvatationsenergie ist <0 bei KNO 3 ist die Gitterenergie größer als der Energiegewinn durch Solvatation Lösungsenthalpie > 0 Temperatur sinkt (da Energie aus der Umgebung abgezogen wird

4 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 4 von 12 Frage 6 [5P] Welche Aussage(n) zur Reaktionsgeschwindigkeit trifft (treffen) nicht zu (bitte ankreuzen)? a) Die Geschwindigkeitskonstante ist temperaturabhängig b) Je höher die Aktivierungsenergie einer Reaktion ist, desto schneller läuft die Reaktion ab c) Zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur besteht ein linearer Zusammenhang d) Die Reaktionsgeschwindigkeit bei gekoppelten Systemen wird durch diejenige Reaktion bestimmt, bei der die Geschwindigkeit am kleinsten ist e) Bei einer Reaktion 0. Ordnung ist die Reaktionsgeschwindigkeit konzentrationsunabhängig Frage 7 [9P] Geben Sie je ein Beispiel für einen 1-, 2- und 6-zähnigen Liganden! Geben Sie hierbei je den vollständigen Namen der Verbindung (keine Abkürzung!) sowie die zugehörige Struktur inklusive aller freien Elektronenpaare in Lewis-Schreibweise an! 1-zähnig: Wasser, Ammoniak, Cyanid, Chlorid, Struktur 2-zähnig: Diacetyldioxim, Ethylendiamin, Struktur 6-zähnig: Ethylendiamminteraessigsäure, -tetraacetat, Struktur

5 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 5 von 12 Frage 8 [16P] Im Praktikum wurde der Anionentrennungsgang der Halogenide durchgeführt. Erklären Sie die genaue Vorgehensweise und geben Sie zu den jeweiligen Beobachtungen die Reaktionsgleichung(en) an! Sodaauszug durchführen Sodaauszug mit HNO 3 ansäuern, dann bis zu vollständigen Fällung AgNO 3 -Lösung zugeben Niederschlag setzt sich zusammen aus den Silberhalogeniden: Cl AgNO 3 AgCl + NO 3 Br AgNO 3 AgBr + NO 3 I - + AgNO 3 - AgI + NO 3 Niederschlag mit (NH 4 ) 2 CO 3 -Lösung versetzen nur AgCl geht in Lösung: AgCl + (NH 4 ) 2 CO 3 [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + H 2 CO 3 abgetrennte Lösung wird mit KBr-Lösung versetzt, war Cl - im Sodaauszug zugegen entsteht ein gelblicher Niederschlag von AgBr: [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + KBr AgBr + KCl + 2 NH 3 verbliebener Niederschlag wird mit konz. NH 3 versetzt nur AgBr geht in Lösung: AgBr + 2 NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ]Br abgetrennte Lösung wird mit KI-Lösung versetzt, war Br - im Sodaauszug zugegen entsteht ein gelber Niederschlag von AgI: [Ag(NH 3 ) 2 ]Br + KI AgI + KBr + 2 NH 3 sollte sich auch in konz. NH 3 nicht alles lösen, so war im Sodaauszug aus I- vorhanden, welches hier als KI vorliegt.

6 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 6 von 12 Frage 9 [11P] Während Ihres Praktikums wurde Aluminium komplexometrisch bestimmt. a) Um welche Art der Bestimmung handelt es sich hierbei? Beschreiben Sie das Vorgehen bei der Bestimmung! indirekte Bestimmung Rücktitration Probe wird mit EDTA-Maßlösung im Überschuß versetzt; nach Einstellen des ph-wertes (5-6) und Zugabe des Indikators wird der Überschuß an EDTA mit ZnSO 4 -Maßlösung (zurück)titriert b) Geben Sie die alle Reaktionsgleichungen an! Al 3+ + Na 2 H 2 EDTA Na[Al(EDTA)] + Na H + Na 2 H 2 EDTA (Überschuß) + ZnSO 4 Na 2 [Zn(EDTA)] + 2 H + + SO 4 2- Ind(aq) + Zn 2+ [Zn(Ind)] 2+ c) Welcher Indikator wird verwendet und welche Beobachtung wurde am Äquivalenzpunkt gemacht? Xylenolorange Farbumschlag gelb rot

7 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 7 von 12 Frage 10 [10P] a) Skizzieren Sie die Titrationskurve einer Essigsäurelösung mit Natriumhydroxidlösung! Beschriften Sie die Achsen und kennzeichnen Sie Äquivalenzpunkt, Neutralpunkt und Pufferbereich. Geben Sie die Reaktionsgleichung an! [7P] CH 3 COOH + NaOH Na + + CH 3 COO - + H 2 O ph 14 Äquivalenzpunkt 7 Neutralpunkt Pufferbereich V NaOH b) Welchen Indikator haben Sie für diese Titration verwenden und warum? Welche Beobachtung wurde am Äquivalenzpunkt gemacht? [3P] Phenolphthalein weil ÄP im basischen liegt Farbumschlag: farblos - violett

8 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 8 von 12 Frage 11 [5P] Gegeben sind folgende Redoxpaare: Zn/Zn 2+, Cr 3+ /Cr 2 O 7 2-, Fe/Fe 2+, Br - /Br 2, Mn 2+ /MnO 4 -. Welche der folgenden Aussagen trifft auf obige Redoxpaare in saurer Lösung zu (bitte ankreuzen)? a) MnO - 4 wird von Eisen reduziert b) Cr 3+ wird von MnO - 4 zu Cr 2 O 2-7 oxidiert c) Br 2 läßt sich mit Cr 3+ zu Br - reduzieren d) Eisen reduziert Brom zu Bromid e) Mn 2+ ist das stärkste Oxidationsmittel Frage 12 [5] Welche Reaktionen treten bei der Umsetzung folgender Verbindungen auf und warum? a) Cl - + Br 2 keine Reaktion aufgrund der Redoxpotentiale (Cl 2 /Cl - ist positiver, wäre demnach Oxidationsmittel) b) I - + Br 2 2 I - + Br 2 I Br - Br 2 /Br - hat positiveres Redoxpotential als I 2 /I - und Br 2 wirkt daher als Oxidationsmittel

9 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 9 von 12 Frage 13 [15P] Wie lauten folgende Gleichungen? Was bedeuten alle Konstanten und Parameter in der Arrhenius-Gleichung und im Lambert-Beerschen Gesetz? a) Nernst-Gleichung 0 0, ,303 R T ΔE = ΔE logq ΔE = ΔE logq n n F 0 E = E + 0,059 n log [ Ox] [ Red] b) Lambert-Beersches Gesetz E = ε c d E: Extinktion ε: Extinktionskoeffizient c: Konzentration d: Schichtdicke d) Arrhenius-Gleichung k = A exp (-E a /RT) k: Reaktionsgeschwindigkeit A: präexponentieller Faktor (von mir aus auch Z) E a : Aktivierungsenergie R: allgemeine Gaskonstante (im Leben KEINE Rydberg-Konstante) T: Temperatur

10 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 10 von 12 Anhang 1: Säurekonstanten

11 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 11 von 12 Anhang 2: Redoxpotentiale

12 Klausur zum Anorganisch-Chemischen Grundpraktikum vom Seite 12 von 12