1. Klausur: Veranstaltung Allgemeine und Anorganische Chemie
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- Helmut Fleischer
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1 1. Klausur: Veranstaltung Allgemeine und Anorganische Chemie Geowissenschaften (BSc, Diplom), Mathematik (BSc, Diplom), Informatik mit Anwendungsfach Chemie und andere Naturwissenschaften 1. Klausur Modulbegleitende Prüfung im Grundlagenmodul Chemie für Studierende der Biowissenschaften Abschlussklausur Teil 1 als Voraussetzung für den Leistungsnachweis für Studierende der Landschaftsökologie und Physik (BSc, Diplom) Sommersemester Name:... Vorname:... Matrikelnummer:...Fachbereich:... Geburtsdatum / -ort:... Wiederholer: Ja Nein - Es ist mit Kugelschreiber zu schreiben! - Bei Rechenaufgaben ist der Lösungsweg mit ausführlichem Ansatz und Zwischenrechnung anzugeben, andernfalls kann nicht die volle Punktzahl erreicht werden. - Unleserliche oder durchgestrichene Ausdrücke werden nicht gewertet. - Als Konzeptpapier sind die Rückseiten zu verwenden. Lose Blätter und Blöcke für Notizen sind nicht erlaubt. - Bitte überprüfen Sie die Klausur auf Vollständigkeit (8 Seiten) und bestätigen Sie durch Unterschrift auf dieser Seite - Die Verwendung von programmierbaren Taschenrechnern wird untersagt! - - Viel Erfolg! Unterschrift: Aufgabe Maximale Punktzahl Σ 30 Erreichte Punktzahl
2 Aufgabe 1 Elektronenkonfiguration 2 1.a Geben Sie die vollständige Elektronenkonfiguration (wie unter III) bzw. das Symbol der folgenden Atome/Konfigurationen an! (I) Cl (II) Ca (III) [Kr] 4d 10 5s 2 5p 1 (IV) [Ar] 4s 1 1.b Ordnen Sie die vier angegebenen Elemente nach steigender Elektronegativität! < < < 1 P Aufgabe 2 Säuren und Basen 12 g reine Arsensäure (H 3 AsO 4 ) werden mit Natronlauge (NaOH) neutralisiert. Annahme: Die Dissoziation erfolgt vollständig. Angaben: M(H 3 AsO 4 ) = 141,92 g mol -1 ; M(NaOH) = 40 g mol -1 2.a Wieviel Gramm NaOH sind nötig? m NaOH = 1 P 2.b Wieviel Milliliter einer Lösung von 0,5 mol/l NaOH in H 2 O sind nötig? V NaOH = 1 P
3 Aufgabe 3 Elektronenstrukturen und Atom-/Moleküleigenschaften 3 3.a Geben Sie die Oxidationszahlen aller Elemente der nachstehenden Verbindungen an: KCl Mg 2 SiO 4 SO 3 H 4 C 2 O H 2 O O 2 K 2 Cr 2 O 7 IF 3 4 P 3.b Welche Moleküle bzw. Ionen bezeichnen die folgenden Namen, geben Sie die zugehörige Molekularformel (Strukturformel) an: Kohlenmonoxid Phosphat Acetat Ozon
4 Aufgabe 4 Redoxchemie 4 Geben Sie die stöchiometrischen Koeffizienten sämtlicher Komponenten bei den folgenden Redoxreaktionen an. Schreiben Sie außerdem die Oxidationszahlen über diejenigen Atome, deren Oxidationszahl sich bei der Reaktion ändert (je ) I 2 + F 2 IF 3 C + CO 2 CO MnO H 3 O Fe 2+ 5 Fe 3+ + Mn 2+ + H 2 O
5 Aufgabe 5 Energieumsatz bei Chemischen Reaktionen 5 Die technische Synthese von Salpetersäure nach Ostwald geht in einem ersten Reaktionsschritt von Ammoniak und Sauerstoff aus. Am Platin-Rhodium Kontakt entsteht Stickstoffmonoxid und Wasser. 5a. Geben Sie die Gesamtreaktion und die zugehörige Gleichgewichtskonstante der Gesamtreaktion an (alle Stoffe sollen gasförmig sein)! NH 3 + O 2 NO + H 2 O 1 P 5b. Die Standardwerte der Reaktionsenthalpie und -entropie bezogen auf einen Formelumsatz sind: ΔΗ =-908 kj/mol; ΔS = +200 J/mol. K. Berechnen Sie daraus die freie Enthalpie ΔG bei einer Temperatur von T = 700 K! ΔG =
6 5c. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante K p dieser Reaktion bei einer Temperatur von T = 700 K! [R = 8,3144 J/mol. K] 6 K =
7 Aufgabe 6 Massenwirkungsgesetz 7 Die Gase H 2 und Cl 2 reagieren zu gasförmigem HCl. 6.a Stellen Sie das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion auf. 1 P 6.b Wie groß wird das Volumen bei T = 20 C und einem Druck p = 1, Pa sein, wenn ein Mol Wasserstoff mit der entsprechenden Menge Chlorgas vollständig zu HCl-Gas reagiert haben? [R = 8,3144 J. mol -1. K -1 ]
8 Aufgabe 7 Löslichkeitsprodukte 8 7.a Formulieren Sie das Gleichgewicht für die Löslichkeit von Silbercyanid Ag(CN) in Wasser und stellen Sie die allgemeine Gleichung für das Löslichkeitsprodukt des Silbercyanids auf! (Hinweis: Cyanid ist ein Pseudo-Halogenid und wird hier als ein Teilchen betrachtet.) 7.b Wieviel Gramm Silbercyanid [K L = 2, (mol/l) 2 ] lösen sich bei Raumtemperatur höchstens in einem Liter Wasser? [M(Ag) = 107,9 g/mol; M(C) = 12,0 g/mol, M(N) = 14,0 g/mol] m = 3 P
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