Chemieschulaufgabe. (Hydrogencarbonation) HCO H 2 O H 3 O + + CO 3. (Dihydrogenphosphation) H 2 PO H 2 O H 3 O + + HPO 4

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1 1 Chemieschulaufgabe 1. Dissoziation von Säuren (1) einprotonige Säuren Cl Cl (2) zweiprotonige Säuren 2 C C 3 (ydrogencarbonation) C C 3 (3) dreiprotonige Säuren 3 P P 4 (Dihydrogenphosphation) 2 P P 4 (ydrogenphosphation) P P 4 3 (Phosphation) 2. Quantitative Betrachtung der Neutralisation (V) Rkt. von verd. Cl mit verd. Natronlauge. Eine unbekannte menge an Natronlauge soll bestimmt werden. Dazu werden eingesetzt: Universalindikator (rot/grün/blau) verd. Salzsaure der Konzentration 0,1 mol/l Größen Masse m g Stoffmenge n mol Volumen V l Molare Masse M g/mol Molares Volumen V m l/mol Konzentration c mol/l Größengleichungen: m M = n V m = V n c = n V Die Zugabe der Maßlösung (Lösung bekannter Konzentration), CL in der Bürette ermöglicht verschiedene Größen der Probelösung (Lösung unbekannter Konzentration), Natronlauge im Ermaiehrkolben. Diese Bestimmung nennt man Titration, im speziellen Fall Säure Base Titration

2 Redoxreaktionen Mg Band wir verbrannt in reinem Sauerstoff und in Bromatmosphäre. eftige Rkt. in beiden Fällen. Mg gibt bei beiden Rkt Elektronen ab. Es wird in beiden Fällen oxidiert. xidation: Vorgang bei dem ein Stoff Elektronen abgiebt. Elektronenabgabe Sauerstoff und Brom nehmen Elektronen auf; sie werden dadurch reduziert. Reduktion: Vorgang, bei dem ein Stoff Elektronen aufnimmt. Redoxreaktionen sind chem. Rkt bei denen Elektronen von einem Stoff zum anderen übergehen. Reduktionsmittel = Elektronendonator xidationsmittel = Elektronenakzeptor 4. xidationszahl 8e Zuordnung der freien epaare dem elektronegativerem Partner. rdnet man die Bindungselektronen in einem Teilchen dem elektronegativerem Partner zu, so erhält man aus der Differenz der Valenzelektronenzahl und der formalen Ladung die xidationszahl. xidationszahl für in 2 6 Valenzelektronen 8 Elektronen = II xidationszahl

3 Regeln zum Aufstellen von xidationszahlen a. Bei Verbindungsmolekülen/Formeleinheiten ergibt die Summe der xidationszahlen Null b. Elemente (Atome/Moleküle) erhalten stets die xidationszahl Null (z.b. Cl 2 ; S; Na) c. Bei einfachen Jonen (Atomionen) entspricht die xidationszahl der Teilladung AL 3+ : xz. III d. Bei komplexen Ionen (Molekürionen) entspricht die Summe der xidationszahlen der Ladung e. In Verbindungen haben Sauerstoff und Wasserstoff folgende xidationszahlen: : II : +I Bei Redoxreaktionen ändert sich die xidationszahl der beteiligten Stoffe. Es gilt xidation = Erhöhung der xidationszahl Reduktion = Erniedrigung der xidationszahl 6. Entwickeln von Redoxreaktionen Rkt. von konz. Schwefelsäure mit Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid. a. Anschreiben der Edukte und Produkte mit xidationszahlen +I +VI II +IV II +IV II 2 S 4 ; C / S 2 ; C 2 b. Aufstellen der Teilreaktionen x. C C e Red 2 S e S c. Aufstellen der Redoxreaktion mit ausgeglichener Elektronenbilanz. Redox. C S e C e S C S 4 C S Schwefeldioxid Bildung: In einer 2 Atmosphäre wird Elementarer Schwefel verbrannt (Standzylinder, Verbrennungslöffel). In einer fahlblauen Flamme entsteht das stechend riechende Gas Schwefeldioxid. S + 2 S 2

4 4 Aufbau: S S 2 ist gewinkelt gebaut. Es besitzt Dipolkarakter. Besonderheit: Beim Schwefel wird das Elektronenoktett überschritten. Ihm können formal 10e zugeordnet werden. Damit hat die ktettregel für Schwefel keine Gültigkeit. Allgemein gilt: Die ktettregel ist nur auf die Elemente, der 2. Periode uneingeschränkt anwendbar. Deutung: Desinfektions und Konservierungsmittel Wein / Trockenobst. Bleichmittel Wolle, Seide 8. Schweflige Säure Bildung: Rkt. von S 2 mit Wasser. Die Schwefeldioxidatmosphäre, färbt eine blaue Bromtymolblaulsg. gelborange (Wechsel von alkalisch zu saurer Rkt.) S S 3 Reaktionspfeil für umkehrbare Reaktion Die Verbindung 2 S 3 ist sehr instabil und zerfällt leicht in die Ausgangsstoffe. Mechanismus: + S S + Ł S 2 S 3 Reaktionen: Protolysen 2 S S 3 (ydrogensulfition) S S 3 Reaktion mit unedelen Metallen: Mg wird mit ver. 2 S 3 versetzt => Gasentwicklung 2 wird frei S 3 + Mg Mg 2+ + S Schwefeltrioxid erstellung: Schwefeltrioxid, ein weißer Feststoff, entsteht aus Schwefeldioxid und Sauerstoff unter Katalysatoreinsatz.(400 + Kat) Aufbau: 2S S 3 S

5 Schwefelsäure erstellung: 2 + S 3 2 S 4 Mechanismus: S S + + S 2 S 4 Schwefelsäure hat die Eigenschaft anderen Stoffen Wasser zu entziehen dies nennt man hygroskopische Wirkung. Schwefelsäure wird deshalb als Trocknungsmittel bei verschiedenen chem. Prozessen verwendet. 11. Salpetersäure Salpetersäure gilt als albfertigprodukt. Es wird weiterverarbeitet zu: Düngemittel Medikamenten Insektiziden Kunststoffen Sprengstoffen erstellung (1) swaldverfahren Ammoniakers. N N 3 Verbrennung von N 3 4 N N (Platin) 2N N 2 4N N 3 (2) Luftverbrennung N N (Lichtbogen) hoher Energieverbrauch nötig 4N N 3

6 6 Aufbau Ladung zu wenig N + Mesomeriepfeil N Phosphorsäure erstellung P P 4 Protolysen 3 P P 4 (Dihydrogenphosphation) 2 P P 4 (ydrogenphosphation) P P 4 3 (Phosphation) Salze Ca 3 (P 4 ) S 4 2CaS 4 + Ca( 2 P 4 ) 2 Superphosphat 13. Disproportionierung Edukt: mittlere xidationszahl Produkt: 1. höhere 2. niedrigere xidationszahl 14. Synproportionierung Edukt: 1. höhere 2. niedrigere xidationszahl Produkt: mittlere xidationszahl 15. Grundwissen ypochloridion Cl Formaldehyd 2 C Branntkalk Ca Braunstein Mn 2 Kalkwasser Ca() 2 Atombindung Zusammenhalt von Nichtmetallatomen durch gem. bind e Paar Formeleinheit Titration Aufgebaut aus Metall und Nichtmetall Bestimmung von Daten einer Probelösung durch eine Maßlösung

7 Nachweiße 2 Glimspanprobe 2 Knallgasprobe C 2 Kalkwassertrübung Cl weißer ND bei AgN 3 Br gelblicher ND bei AgN 3 I gelber ND bei AgN 3 S 4 weißer ND bei BaCl 2 Fe 3+ roter Farbstoff mit Thiozyanation SCN Li + rote Flammenfärbung Na + orange Flammenfärbung K + violette Flammenfärbung C 3 Aufschäumen mit verd. Salzsäure J 2 Blauschwarze Farbe nach inzugeben von Stärkelsg. Mn 2 Brauner Feststoff flockt aus 17. Indikatoren Sauer Neutral Basisch Universalindikator rot/gelb grün blau Bromtymolblau gelbrot grünlich blau Phenolphtalein farblos farblos rotviolett