Frage 1. Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 1 Punkte. Bitte eintragen: Matrikelnummer: Bitte ankreuzen: Biotechnologie Pharmazie

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1 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 1 Punkte Matrikelnummer: Name: Bitte eintragen: Vorname: Bitte ankreuzen: Fachrichtung: Chemie Biotechnologie Pharmazie Frage 1 Skizzieren Sie die jeweilige Struktur der nachfolgend aufgeführten Verbindungen! (Tipp: Verwenden Sie die VSEPR Regeln bzw. die Regel, nach der d 8 Komplexe quadratisch planar gebaut sind!) a) SiCl 4 (1) b) Ni(CO) 4 (1) c) SF 4 (1) d) AuCl 4 - e) PCl 4 + Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 1

2 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 2 Punkte Frage 2 Schreiben Sie chemische Gleichungen für die nachfolgenden Umsetzungen an. Falls erforderlich, ergänzen Sie die Angaben zu Ausgangsstoffen und Produkten. Schreiben Sie den Reaktionstyp an, wenn danach gefragt wird. a) Ausgangsstoffe: H 2 S, SO 2 Produkte: S 8, H 2 O Gleichung:. Reaktionstyp: (1) b) Ausgangsstoffe: Cu, HNO 3 Produkte: Cu 2+, NO 2 Teilgleichung (Cu): (1) Teilgleichung (HNO 3 ): Gesamtgleichung:. c) Ausgangsstoffe: MnO 4 -, H 2 O 2, H + Produkte: O 2, Mn 2+ Teilgleichung (H 2 O 2 ): Teilgleichung (MnO 4 - ): (3) Gesamtgleichung:. Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 2

3 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 3 Punkte Frage 3 a) Schreiben Sie die Valenzstrichformel für HNO 3 an. Tragen Sie die formalen Ladungen ein, wenn diese nicht gleich Null sind. Geben Sie, wenn erforderlich, die mesomeren Formeln an. Geben Sie das Symbol für die Beziehung zwischen diesen Formeln gegebenenfalls durch den Mesomeriepfeil an! Formelbilder: (3) b) Welche Oxidationsstufe haben folgende Elemente in HNO 3 N:... O: Frage 4 Im Diagramm ist die Elementarzelle einer Verbindung gezeigt, die Ca, F und Rb enthält. a) Geben Sie die Formel der Verbindung an:... (3) b) Welche Koordinationszahl hat das Rb?... c) Welches Koordinationspolyeder beschreibt die Koordination von Rb durch F? Antwort:.... d) Welche Koordinationszahl hat Ca?... (1) e) Welches Kooordinationspolyeder beschreibt die Koordination von Ca durch F? Antwort:... Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 3

4 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 4 Punkte Frage P ist ein Reinisotop, d.h. es ist zu 100% in natürlichem Phosphor enthalten. a) Durch welche Kernreaktion stellt man 15 P her? Antwort:... b) 15 P zerfällt mit einer Halbwertszeit von 14 Tagen in S Werden beim Zerfall α- oder β-teilchen abgegeben?... c) Wenn der Gehalt an 15 P einer Probe von mit 15 P markiertem Adenosintriphosphat zum Zeitpunkt t = 0 x Einheiten beträgt, wie viel Einheiten an radioaktivem Phosphor sind nach einer Zeit von 56 Tagen noch vorhanden? Antwort:... (1) 16. Frage 6 Geben Sie die Valenzelektronenkonfiguration des elektronischen Grundzustandes folgender Atome bzw. Ionen an: a) Kohlenstoff... (1) b) Fluor... (1) c) Calcium... (1) d) Cer(III)... (1) e) Mangan(II)... (1) Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 4

5 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 5 Punkte Frage 7 Berechnen Sie den ph-wert der nachfolgend angegebenen Puffergemische: a) NH 3 und NH 4 Cl im Konzentrationsverhältnis 1:1 (pk s (NH 4 + ) = 9.3) b) CH 3 COOH und NaOOCCH 3 im Konzentrationsverhältnis 1 : 1 (pk s (CH 3 COOH) = 4.7) Frage 8 Schreiben Sie die Gleichungen für folgende Beziehungen auf: a) Kraft F = Funktion von Ladung q, Abstand r und Dielektrizitätskonstante ε: b) Freie Energie G = Funktion der Gleichgewichtskonstanten K: c) Enthalpie H = Funktion von G, Entropie S und Temperatur T: d) Dipolmoment µ = Funktion von Ladung q und Abstand r: e) Geschwindigkeitskonstante k = Funktion von Aktivierungsenergie E a und Temperatur T: Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 5

6 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 6 Punkte Frage 9 a) Schreiben Sie die Definitionsgleichung für die Säurekonstante der Säure HA an! b) Welche Protonenkonzentration hat eine wässrige Lösung, die 10-1 Mol einer Säure HA vom pk s -Wert 5 je Liter enthält? c) Welchen ph-wert hat eine Lösung, die 10-1 Mol l -1 des Natrium-Salzes NaA dieser Säure vom pks-wert 5 enthält? (3) d) Bei welchem ph-wert muß ein Indikator umschlagen, damit er bei der Titration der Säure HA mit Natronlauge zur Endpunktsanzeige eingesetzt werden kann? e) Eine Indikatorsäure HInd hat den pk s -Wert von pk s = 8. Berechnen Sie den ph-wert, bei dem Hind zu 90% in Ind - übergegangen ist! Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 6

7 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 7 Punkte Frage 10 Skizzieren Sie die Strukturen von CO 2 und von SiO 2! (4) Frage 11 Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln der Verbindungen XO 4 n- für die nachfolgend aufgeführten Elemente X an. Geben Sie jeweils die Ladung der Anionen an. Tragen Sie formale Ladungen in ihre Formeln ein, wenn diese nicht gleich Null sind. Zeichnen Sie, wo dies erforderlich ist, eine weitere der mesomeren Formeln (eine weitere Formel genügt!) und geben Sie die Beziehung zwischen diesen Formeln durch den Mesomeriepfeil an! Zeichnen Sie ihre Formeln so, dass man erkennen kann, ob Sie der Verbindung eine tetraedrische oder eine planare Geometrie zuordnen (Gegebenenfalls schreiben Sie dazu ob Ihre Skizze ein Tetraeder oder ein Quadrat andeuten soll!). a) X = Si b) X = P c) X = S d) X = Cl Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 7

8 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 8 Punkte Frage g Zink (M Zn = 65 u) werden mit 3 Mol NaOH in Wasser zur Reaktion gebracht und dabei aufgelöst. a) Schreiben Sie die stöchiometrische Gleichung für den Prozess an! b) Wie viele Liter H 2 entstehen dabei unter Normalbedingungen? Antwort:.... Frage 13 Die drei abgebildeten Diagramme stellen drei unterschiedliche Fälle der Wechselwirkung zwischen dem HOMO einer Lewis-Base und dem LUMO einer Lewis-Säure dar. Markieren Sie dasjenige Diagramm, das nach Ihrer Meinung zur Bildung des stabilsten Säure-Base-Addukts führt, wobei für alle drei Fälle gleiche Überlappung zwischen HOMO und LUMO vorausgesetzt wird. Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 8

9 Klausuraufgaben Grundvorlesung Testat vom , Seite 9 Punkte Frage 14 Für einen oktaedrisch gebauten Eisen(III)-Komplex wird ein magnetisches Moment µ von 1.73 µ B (Bohr schen Magnetonen) gemessen. a) Zeichnen Sie das Schema der energetischen Aufspaltung der d-orbitale im oktaedrischen Feld! b) Die Formel für die Berechnung des magnetischen Moments ist µ = n ( n + 2) µ B, wobei n die Anzahl der ungepaarten Elektronen bedeutet. Hat der angegebene Eisen(III)-Komplex eine high-spin oder eine low-spin-elektronenkonfiguration? Antwort:... Frage 15 Bezeichnen Sie die nachfolgend durch Formeln angegebenen Verbindungen durch Namen, die den Nomenklatur-Regeln entsprechen, und zeichnen Sie die Strukturen! a) cis-(nh 3 ) 2 PtCl 2. b) fac-(nh 3 ) 3 CrCl 3.. c) Ag(CN) Ende Viel Glück Testat Grundvorlesung Chemie, Seite 9