Naturwissenschaften, Teil Chemie

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1 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie Die Prüfung Naturwissenschaften dauert insgesamt 4 Stunden Sie umfasst die drei gleichwertigen Teile Biologie, hemie und Physik à je 80 Minuten: Kand.-Nr.: Note: Name, Vorname Naturwissenschaften, Teil hemie Für die Korrigierenden Korrigierender:.. Punktemaximum: 50.5 Punkte Erreichte Punktzahl:. Note Teil hemie:. Verfasser: M. Suter, G. Rutz Zeit: 80 Minuten (von total 4 Stunden) ilfsmittel: Taschenrechner und folgende, beiliegende Unterlagen: Periodensystem Eigenschaften verschiedener Stoffe Tabelle mit den Elektronegativitäten der auptgruppenelemente Tabelle mit den Säure- und Basenstärken inweise: 1. Die Antworten sind direkt auf die Aufgabenblätter zu schreiben. 2. Bitte lösen Sie keine einzelnen A4-Seiten aus dem Aufgabenkatalog heraus. 3. Fassen Sie sich kurz, aber präzise. Überflüssiges beansprucht nur wertvolle Zeit! 4. Unleserliches wird nicht korrigiert und demzufolge auch nicht bewertet. 5. Die erreichbaren Punktzahlen sind bei allen Aufgaben angegeben. 6. Zur Erreichung der Note 6 müssen nicht alle Aufgaben vollständig gelöst werden. Wir wünschen Ihnen weiterhin viel Erfolg! Seite 1 von 9

2 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie P Begriffe A Lässt sich weder mit chemischen, noch physikalischen Methoden trennen. B Suspension. Sublimation. D Lässt sich durch Destillation trennen. E eterogenes Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoff. F Besteht aus lauter Atomen mit gleicher rdnungszahl. G Trennmethode, welche die unterschiedlichen Dichten der Komponenten ausnützt. Lässt sich nur mit chemischen Methoden trennen. J Reinstoff. K Direkter Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand. L Sedimentation. M Entsteht, wenn Essig und Öl miteinander gemischt werden. N Lösung. Besteht aus mindestens zwei verschiedenen, miteinander verknüpften Atomen. P Emulsion Immer zwei der obenstehenden Kästchen passen inhaltlich zusammen. Schreiben Sie die Buchstabenpaare der korrekten Kombinationen in die untenstehenden Doppelkästchen. Achtung: Eines der obenstehenden Kästchen hat keinen passenden Partner. Dessen Buchstaben müssen Sie nirgends eintragen. 2. 5P Verbindungen/Bindungsarten Vervollständigen Sie folgende Tabelle. Geben Sie in der letzten Spalte (Bindungsorganisation) gemäss dem obersten Beispiel genau an, wie die beteiligten Teilchen genannt werden und wie sie miteinander in Wechselwirkung treten. Verbindung aus lauter Nichtmetallen Beispiel Wasser Verbindung aus Metall und Nichtmetall Magnesiumchlorid Reaktionspartner Verbindungsart Bindungsart Bindungsorganisation Anziehung zwischen bindenden Elektronen und den Kernen der an der Bindung beteiligten Atome. Verbindung aus lauter Metallen Bronze Legierung Metallbindung Seite 2 von 9

3 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 3. Trennmethoden a) Das Gemisch aus Aceton und Wasser soll voneinander getrennt werden. Welche Trennmethode müssen Sie anwenden? Welche Eigenschaftsunterschiede der Komponenten nützen Sie aus? 1P Methode Ausgenützter Eigenschaftsunterschied b) Welche Art von Gemisch lässt sich mit einem Scheidetrichter trennen? Nennen Sie den Fachausdruck. Welche Eigenschaftsunterschiede der Komponenten nützen Sie bei der Verwendung eines Scheidetrichters aus? 1P Gemischart (Fachausdruck) Ausgenützter Eigenschaftsunterschied 4. Periodensystem a) 2P Uuo ist das Element, das im Periodensystem direkt unter dem Element Radon steht. Es gibt nur ein Isotop: dasjenige mit 176 Neutronen. Füllen Sie das Feld für dieses Element vollständig aus (graue Felder) Rn Uuo b) 1P Was lässt sich sonst noch über das Element Uuo aussagen bezüglich: Aggregatzustand hemische Reaktivität Seite 3 von 9

4 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 5. Formeln und Nomenklatur a) 1P Notieren Sie gemäss dem Beispiel die Summenformeln für die folgenden Stoffe: Beispiel: Wasser Berylliumnitrid 2 Ethanal b) 1P Benennen Sie gemäss dem Beispiel folgende Stoffe: Beispiel: 2 Wasser a3 c) 2P Zeichnen Sie gemäss dem Beispiel die Lewis-Formeln zu folgenden Stoffen: Beispiel: Wasser 3N Methanol Seite 4 von 9

5 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 6. Reaktionsgleichungen a) Wird Salpetersäure (N3) zu elementarem Kupfer gegeben, entstehen Kupfer(II)-nitrat (u(n3)2) und als Nebenprodukte Stickstoffmonoxid (N) und Wasser. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung. 2P b) Wenn Aluminiumsulfid (die Verbindung von Aluminium und Schwefel, Formel selber überlegen) mit Wasser versetzt wird, entsteht das Salz Aluminiumhydroxid (Al()3) und gasförmiger Schwefelwasserstoff (2S). Schreiben Sie die Reaktionsgleichung. 2P 7. hemisches Rechnen 4P Zink(II)-sulfid (ZnS) reagiert unter Erhitzen mit Sauerstoff aus der Luft zu Zink(II)-oxid (Zn) und Schwefeldioxid (S2). 2 ZnS Zn + 2 S2 Es reagieren g Zink(II)-sulfid. Wieviel Gramm elementarer Sauerstoff reagieren mit? Geben Sie Ihre Berechnung in Form von Gleichungen mit Einheiten an. Bsp.: =.. = 146 Seite 5 von 9

6 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 8. Strukturabhängige Eigenschaften a) Ammoniak (N3) soll mit Methan (4) verglichen werden. Zeichnen Sie die beiden Strukturen räumlich mit Keil-Strich-Formeln (Lewis-Formeln unter Verwendung von und für Bindungen, die nach vorne, bzw. hinten ragen. (Bsp. siehe Aufgabe 9.d) 1P Ammoniak Methan b) Die Siedepunkte der beiden Stoffe unterscheiden sich um weit über 100. Die Siedepunkte hängen hauptsächlich von den zwischenmolekularen Wechselwirkungen ab. Nennen Sie die drei zwischenmolekularen Wechselwirkungen mit ihrem Fachausdruck. 1.5P c) Welche der beiden Substanzen hat den höheren Siedepunkt? Begründen Sie Ihre Antwort, indem Sie mit den zwischenmolekularen Wechselwirkungen argumentieren: Welche Wechselwirkung ist bei welchem Stoff möglich und warum? Welche Wechselwirkung ist bei welchem Stoff nicht möglich und warum nicht? 3.5P öherer Siedepunkt bei Ammoniak Methan Seite 6 von 9

7 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 9. Redox a) Was geschieht mit einem Atom, welches in einer Redox-Reaktion oxidiert wird? b) Was versteht man unter dem Begriff xidationsmittel? c) Was geschieht mit einem Atom, welches in einer Redox-Reaktion die Rolle des xidationsmittels innehat? d) Beim sogenannten Fehling-Test wird das Vorhandensein einer Aldehydgruppe in Zuckern nachgewiesen: Ist eine Aldehydgruppe vorhanden, reagiert diese zur arboxygruppe. Dabei reagiert blaues, gelöstes u 2+ zu rotem, festen u2. Ist keine Aldehydgruppe vorhanden, bleibt die Reaktion aus. + u 2+ (aq) + 4 blaue Lösung (aq) + u 2 (s) + 2 roter Feststoff 1P Markieren Sie in der Zeichnung oben auf der Ausgangsstoffseite das Atom (oder die Atome) unmissverständlich, welches/welche oxidiert wird/werden und beschriften Sie diese(s) mit oxidiert. e) 1P Markieren Sie in der Zeichnung oben auf der Ausgangsstoffseite das Atom (oder die Atome) unmissverständlich, welches/welche reduziert wird/werden und beschriften Sie diese(s) mit reduziert. f) Welche der oben aufgeführten Atomsorten reagiert als xidationsmittel? 1P Kohlenstoff Sauerstoff Wasserstoff Kupfer 10. Säure/Base-hemie, Gleichgewichtsreaktionen a) Was geschieht bei einer Säure-Base-Reaktion mit dem Teilchen, das die Rolle der Säure hat? b) Wie ist der p-wert definiert? 1P c) Reine Ameisensäure ist bei Zimmertemperatur eine Flüssigkeit. Warum ist es sinnlos, von reiner Ameisensäure einen p messen zu wollen? Seite 7 von 9

8 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 11. a) Propansäure gehört zu den schwachen Säuren. In der Darstellung unten ist die Ausgangsstoffseite der Reaktion zwischen Propansäure und Wasser dargestellt. Zeichnen Sie die Produkteseite unter Verwendung des gleichen Modells wie auf der Ausgangsstoffseite (Lewis-Formel). 1P + b) Da Propansäure eine schwache Säure ist, liegen nach dem Erreichen des Gleichgewicht nach wie vor intakte Propansäuremoleküle (also, wie in im Schema oben auf der Ausgangsstoffseite dargestellt) vor. Was geschieht mit der Konzentration dieser intakten Propansäure, wenn zur wässrigen Propansäurelösung konzentrierte Salzsäure gegeben wird? Kreuzen Sie unten die richtige Antwort an und erklären Sie Ihre Antwort. Argumentieren Sie mit der Reaktionsgeschwindigkeit. 2P sie nimmt zu sie bleibt gleich sie nimmt ab Erklärung: c) Anstelle von Salzsäure wird zu 100 ml der wässrigen Propansäurelösung ein Kaffeelöffel voll Natronlauge zugegeben, die rund zehnmal so stark konzentriert ist, wie die Propansäurelösung. Was geschieht mit dem p-wert der Propansäurelösung? Erklären Sie Ihre Antwort und argumentieren Sie wiederum mit der Reaktionsgeschwindigkeit. 2.5P Er nimm stark zu er bleibt praktisch gleich er nimmt stark ab Erklärung: Seite 8 von 9

9 Ergänzungsprüfung Passerelle Berufsmaturität - universitäre ochschulen Sommer 2015 Naturwissenschaften, Teil hemie 12. rganische hemie a) Umrahmen Sie in der folgenden Verbindung die funktionellen Gruppen. Sorgen Sie dabei dafür, dass eindeutig klar wird, welche Atome zur betreffenden funktionellen Gruppe dazugehören und welche nicht. Benennen Sie die einzelnen funktionellen Gruppen unmissverständlich mit der Bezeichnung aus der nebenstehenden Liste. Achtung: in der Verbindung sind nicht alle funktionellen Gruppen, die in der Liste links vorgeschlagen werden, enthalten; es können also nicht alle Ausdrücke zugeordnet werden. 3P Mögliche funkt. Gruppen 1. Aldehydgruppe 2. Amidgruppe 3. Aminogruppe 4. arboxygruppe 5. Estergruppe 6. Ethergruppe 7. alogengruppe 8. ydroxygruppe 9. Ketogruppe 10. Peptidgruppe N b) Butansäure und 2-Propanol reagieren zu Butansäure-2-propylester und einem Nebenprodukt. Zeichnen Sie die Reaktion mit Lewis-Formeln oder mit Skelettformeln: 4P Ausgangsstoffe: Butansäure 2 - Propanol + Reaktionsprodukte: Butansäure-2-propylester Nebenprodukt + Seite 9 von 9