Aufgaben aus der Chemie und Lösungsstrategien



Ähnliche Dokumente
Reaktionsgleichungen und was dahinter steckt

Oxidation und Reduktion Redoxreaktionen Blatt 1/5

Reaktionsgleichungen verstehen anhand der Verbrennung von Magnesium

6. Reaktionsgleichungen 6.1 Chemisches Reaktionsschema Wortschema Reaktionsschema Beispiel 1: Kupfer und Schwefel Vorzahlen

Kapitel 4: Chemische. Woher stammen die chemischen Symbole?

Übungen zur VL Chemie für Biologen und Humanbiologen Lösung Übung 2

Arbeitsheft Quantitative Aspekte Jakob 1

Die chemischen Grundgesetze

Einführung. KLASSE: 9TE NAME: Vorname: Datum: LTAM Naturwissenschaften 9e Chemische Gleichungen 1 -

MAGNESIUM. 1. Bei Verbrennungsreaktionen entstehen in der Regel (kreuze richtig an):

Lernaufgabe: Richtigstellen von Reaktionsgleichungen

Endstoffe (Produkte) Aus dem Reaktionsgemisch entweichendes Gas, z. B. 2 Welche Informationen kann man einer Reaktionsgleichung entnehmen?

Übungen zur VL Chemie für Biologen und Humanbiologen Lösung Übung 6

c C 2 K = c A 2 c B 2mol /l 2 0,5mol /l 2 4 mol /l K =4l /mol

Stöchiometrie. (Chemisches Rechnen)

Bruttoreaktionen sagen nichts darüber aus, wie der Umsatz tatsächlich abläuft.

1 Mathematische Grundlagen

Chemische Reaktionen

Selbst-Test zur Vorab-Einschätzung zum Vorkurs Chemie für Mediziner

Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!.

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Chemie Zusammenfassung KA 2

Säure-Base Titrationen. (Seminar zu den Übungen zur quantitativen Bestimmung von Arznei-, Hilfs- und Schadstoffen)

Curriculum Chemie Klasse 8 Albert-Einstein-Gymnasium Ulm

Zerlegung der Verbindung Wasser. Weiterbildung für fachfremd unterrichtende Lehrkräfte

Kapiteltest 1.1. Kapiteltest 1.2

DAS RICHTIGSTELLEN VON GLEICHUNGEN

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

Ist Excel das richtige Tool für FMEA? Steve Murphy, Marc Schaeffers

Technische Universität Chemnitz Chemisches Grundpraktikum

Redoxgleichungen. 1. Einrichten von Reaktionsgleichungen

Kapitel 13: Laugen und Neutralisation

Chem. Grundlagen. ure-base Begriff. Das Protonen-Donator-Akzeptor-Konzept. Wasserstoff, Proton und Säure-Basen. Basen-Definition nach Brønsted

Hilfe zur Urlaubsplanung und Zeiterfassung

Zahlenwinkel: Forscherkarte 1. alleine. Zahlenwinkel: Forschertipp 1

Elektronenpaarbindung (oder Atombindung) Nichtmetallatom + Nichtmetallatom Metallatom + Nichtmetallatom 7. Welche Bindungsart besteht jeweils?

8.2 Thermodynamische Gleichgewichte, insbesondere Gleichgewichte in Mehrkomponentensystemen Mechanisches und thermisches Gleichgewicht

3. Säure-Base-Beziehungen

Die Einheit der Atommasse m ist u. Das ist der 12. Teil der Masse eines Kohlenstoffatoms. 1 u = 1,6608 * kg m(h) = 1 u

Das große ElterngeldPlus 1x1. Alles über das ElterngeldPlus. Wer kann ElterngeldPlus beantragen? ElterngeldPlus verstehen ein paar einleitende Fakten

Organische Chemie I Chemie am Inhaltsverzeichnis Lewisformeln von Kohlenstoffverbindungen korrekt zeichnen!... 2

Anleitung über den Umgang mit Schildern

Lineare Funktionen. 1 Proportionale Funktionen Definition Eigenschaften Steigungsdreieck 3

Primzahlen und RSA-Verschlüsselung

Abflussreiniger. Eine chemische Untersuchung. 1. Die Bestandteile des Abflussreinigers. Material: Chemikalien: Durchführung:

1. Man schreibe die folgenden Aussagen jeweils in einen normalen Satz um. Zum Beispiel kann man die Aussage:

3.2. Aufgaben zu Säure-Base-Gleichgewichten

Wird vom Korrektor ausgefüllt: Aufgabe Punkte

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office

Häufig wiederkehrende Fragen zur mündlichen Ergänzungsprüfung im Einzelnen:

Theoretische Grundlagen der Informatik WS 09/10

WinWerk. Prozess 4 Akonto. KMU Ratgeber AG. Inhaltsverzeichnis. Im Ifang Effretikon

Lehrabschlussprüfungs Vorbereitungskurs Rauchfangkehrer. Brennstoffe. Wir Unterscheiden grundsätzlich Brennstoffe in:

Ohne Fehler geht es nicht Doch wie viele Fehler sind erlaubt?

Wir gehen aus von euklidischen Anschauungsraum bzw. von der euklidischen Zeichenebene. Parallele Geraden schneiden einander nicht.

6. Tag: Chemisches Gleichgewicht und Reaktionskinetik

Thermodynamik. Basics. Dietmar Pflumm: KSR/MSE. April 2008

Lösungen zu den Übungsaufgaben zur Thematik Säure/Base (Zwei allgemeine Hinweise: aus Zeitgründen habe ich auf das Kursivsetzen bestimmter Zeichen

Abgestufte Lernhilfen

B Chemisch Wissenwertes. Arrhénius gab 1887 Definitionen für Säuren und Laugen an, die seither öfter erneuert wurden.

Die Sch. kennen die Zusammensetzung von Luft und können die verschiedenen Gase per Formel benennen.

Shellfire PPTP Setup Windows 7

Excel Pivot-Tabellen 2010 effektiv

Zeichen bei Zahlen entschlüsseln

Novell Client. Anleitung. zur Verfügung gestellt durch: ZID Dezentrale Systeme. Februar ZID Dezentrale Systeme

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus:

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Übungsbuch für den Grundkurs mit Tipps und Lösungen: Analysis

Simplex-Umformung für Dummies

Diese Anleitung enthält Anweisungen, die nur durch erfahrene Anwender durchgeführt werden sollten!

2. Standortbestimmung / Äquivalenzprüfung. Chemie. Mittwoch, 20. Mai 2015, Uhr

1 topologisches Sortieren

WinWerk. Prozess 6a Rabatt gemäss Vorjahresverbrauch. KMU Ratgeber AG. Inhaltsverzeichnis. Im Ifang Effretikon

Bestimmung des Stickstoffgehalts von Erde

Repetitionsaufgaben Wurzelgleichungen

teischl.com Software Design & Services e.u. office@teischl.com

2.8 Laugenbildung durch Reaktion von Metalloxiden mit Wasser. Aufgabe. Woraus lassen sich Laugen herstellen? (2)

Titration. Weiterbildung für fachfremd unterrichtende Lehrkräfte

Outlook. sysplus.ch outlook - mail-grundlagen Seite 1/8. Mail-Grundlagen. Posteingang

Einrichten von WLAN-Verbindungen in das Hochschulnetz

mentor Grundwissen Chemie. 5. bis 10. Klasse Usedom

50. Mathematik-Olympiade 2. Stufe (Regionalrunde) Klasse Lösung 10 Punkte

Die Beschreibung bezieht sich auf die Version Dreamweaver 4.0. In der Version MX ist die Sitedefinition leicht geändert worden.

Lernerfolge sichern - Ein wichtiger Beitrag zu mehr Motivation

8.2 Thermodynamische Gleichgewichte, insbesondere Gleichgewichte in Mehrkomponentensystemen Mechanisches und thermisches Gleichgewicht

Gegeben sind die folgenden Werte kovalenter Bindungsenthalpien:

Lineare Gleichungssysteme

Übungen lineare Gleichungssysteme - Lösungen 1. Bestimme die Lösungsmenge und führe eine Probe durch! a)

Dossier: Rechnungen und Lieferscheine in Word

a n auf Konvergenz. Berechnen der ersten paar Folgenglieder liefert:

Prozentrechnung. Wir können nun eine Formel für die Berechnung des Prozentwertes aufstellen:

Du hast hier die Möglichkeit Adressen zu erfassen, Lieferscheine & Rechnungen zu drucken und Deine Artikel zu verwalten.

Licht und Farbe - Dank Chemie!

Abituraufgabe zur Stochastik, Hessen 2009, Grundkurs (TR)

iphone-kontakte zu Exchange übertragen

Wie Sie mit Mastern arbeiten

Mit der Maus im Menü links auf den Menüpunkt 'Seiten' gehen und auf 'Erstellen klicken.

7 Rechnen mit Polynomen

Hinweise zum Ausfüllen der Zeiterfassung

WasserKreuzworträtsel

Diagnostisches Interview zur Bruchrechnung

Transkript:

Aufgaben aus der Chemie und Lösungsstrategien Einfache Reproduktion Abfrage von gelerntem Wissen, also wird die Wiedergabe von Definitionen, Aussagen oder Tatsachen gefordert. Kennzeichen: Keine Einleitung zur Fragestellung, direkte Aufforderung. Formuliere das Gesetz von der Erhaltung der Masse. Durch keinen chemischen Vorgang wird die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe geändert, d. h. weder geht Masse verloren, noch wird Masse gewonnen. Weitere Beispiele: Wie ist ein Salz generell aufgebaut? Welche Bedeutung besitzt das Ionengitter für Salze? Lösungsstrategien 2 1

Lückentext, mit Reproduktionscharakter Die Aufgabe hat den Charakter einer Vokabelabfrage, z. B.: Ergänze in den freien, nicht schattierten Feldern: Formel der Säure Name der Säure Formel der konjugierten Base Name der konjugierten Base Dicke Linien trennen logisch Zusammengehöriges voneinander ab.!!! H2O Bromwasserstoff Eine Zeile, einfach gelerntes Wissen einsetzen. SO3 2- Nächste Zeile steht im Kontext zur vorherigen Zeile, also muss unter dem Hydroxid das Oxid zu stehen kommen! Ähnliche Strategie, diesmal rückwärts Lösungsstrategien 3 Lückentext, gelerntes Wissen soll angewandt werden Ähnliche Struktur wie vorher, mit dem Unterschied, dass reproduzierbares Wissen zur Lösung vorausgesetzt wird: Ergänze: Lösungsansatz: Herstellen des Kontextes: Säure-Base-Reaktionen wg. H 3 O +, NH 4 + oder H 2 PO 4 Reproduktion des übergeordneten Reaktionsschemas: S 1 + B 2 S 2 + B 1 Anwenden des Schemas: Konj. Base (B 2 ) zu H 3 O + (S 2 ) ist H 2 O, konj. Säure (S 1 ) zu Cl (B 1 ) kann nur HCl sein. Eintragen! Lösungsstrategien 4 2

Standard: Korrektur von Reaktionsgleichungen Häufige Aufgabenstellung zum Warmlaufen, bekannte Voraussetzung: auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung muss die gleiche Anzahl von Teilchen der selben Sorte stehen. Aber Achtung: Eine gegebene Formel darf nicht verändert werden!!! H 2 + O 2 H 2 O mit der Lösung H 2 + O 2 H 2 O 2 ist einfach falsch und eine Vergewaltigung der Natur der Knallgasreaktion, die immer zu Wasser führt. Also kann die korrekte Lösung nur 2 H 2 + O 2 2 H 2 O lauten. Ähnlich sieht es beim Einrichten von Redoxreaktionen aus, hier muss der gelernte Lösungsweg immer streng eingehalten werden. Lösungsstrategien 5 Etwas anspruchsvoller, eine Reaktionsgleichung selbst erstellen Kommt ebenfalls häufig vor und setzt Grundkenntnisse zur Erstellung von Formeln von Verbindungen voraus. Beispiel: Formuliere die Reaktion zwischen Barium und Sauerstoff. Voraussetzung: Blick in das PSE Barium ist ein Metall (d. h. immer Elektronendonator) der 2. Hauptgruppe, Sauerstoff ein Nichtmetall der 6. Hauptgruppe. Kontextherstellung: Redoxreaktion, Barium hat in Verbindungen immer die Oxidationszahl +II, Sauerstoff in der Regel II (und hier spricht nichts dagegen), also muss die Formel BaO lauten. Aufstellen der Reaktionsgleichung: Ba + O 2 BaO Anschließende Korrektur: 2 Ba + O 2 2 BaO Lösungsstrategien 6 3

Reduktion eines Textes auf Wesentliches Komplexere Aufgaben beinhalten oft mehrere Reaktionen und beschreiben oft Umstände, die zwar für das Zustandekommen einer Reaktion wichtig, aber für die Erstellung der Reaktionsgleichung irrelevant sind. Beispiel: Zink (2 Außen-e ) wird in einem Mörser vorsichtig mit Schwefel gemischt, diese Mischung wird im Abzug mit einem langen brennenden Holzspan gezündet. Es setzt eine stark exotherme Reaktion ein, der graue Rückstand entwickelt mit halbkonzentrierter Salzsäure ein Gas, das angefeuchtetes UIP rot färbt. Formuliere die Reaktionsgleichungen und ordne jede dieser Gleichungen in ein Reaktionsschema (Wortgleichung, Namen des Schemas) ein. Der blau gesetzte Text beschreibt Umstände der ersten Reaktion. Der rot eingefärbte Text beschreibt eine weitere Reaktion zwischen dem ersten Produkt und Salzsäure (halbkonzentriert ist für die eigentliche Reaktion nicht bedeutsam). Der letzte Teilsatz beschreibt eine dritte Reaktion, die auf dem UIP stattfindet. Lösungsstrategien 7 Lösung der Aufgabenstellung Der Hinweis, dass Zink 2 Außenelektronen besitzt, ergibt als Formel für das Reaktionsprodukt die Formel ZnS, die Reaktionsgleichung lautet also Zn + S ZnS. Die Wortgleichung muss Metall + Nichtmetall binäres Salz lauten. Die Zuordnung ist Bildung eines binären Salzes. Die weiteren Lösungen: ZnS + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 S Salz einer schwachen Säure + starke Säure Salz der starken Säure + schwache Säure Verdrängung schwacher Säuren aus ihren Salzen H 2 S + H 2 O H 3 O + + HS S 1 + B 2 S 2 + B 1 Säure-Base-Reaktion Lösungsstrategien 8 4

Zusammensetzung von Verbindungen Fragestellung: Wie hoch ist der prozentuale Wasserstoffanteil bei Ammoniumhydrogencarbonat? Lösungsweg: 1. Bestimmen der Formel NH 4 HCO 3 2. Errechnen der molaren Masse M(NH 4 HCO 3 ) = 14 g + 4 g+ 1 g+ 12 g + 3*16 g = 79 g 3. Bestimmen von M(H) M(H) = 5 g 4. Errechnen des %-Anteils an H 79 g = 100% 5 g = x % % H = 5 g / 79 g * 100 = 6,32 % 5. NH 4 HCO 3 besteht zu 6,32 % aus Wasserstoff. Lösungsstrategien 9 Manchmal hilft ein Überschlag! Aufgabenstellung: Wie lautet die Formel der Verbindung, die aus 3,06 % Wasserstoff, 31,63 % Phosphor und 65,31 % Sauerstoff besteht? Die Molmasse der Verbindung beträgt 98 g. Überlegung: 98 g liegt nahe bei 100 g entsprechend 100 %. Also enthält die Verbindung ca. 3 g Wasserstoff, ca. 32 g Phosphor und etwa 65 g Sauerstoff. Ein Blick in das PSE sagt sofort, dass die Verbindung 3 Mol Wasserstoff und 1 Mol Phosphor enthalten muss. 16 g Sauerstoff entsprechen 1 Mol Sauerstoff, 32 g entsprechen 2 Mol und 64 g damit 4 Mol Sauerstoff. Die Formel der Verbindung kann somit nur H 3 PO 4 lauten, es handelt sich also um Phosphorsäure! Lösungsstrategien 10 5

Verbrennung von Magnesium Aufgabenstellung: Ein Gramm Magnesium wird in reinem Sauerstoff verbrannt. Wie viel Liter Sauerstoff werden benötigt und wie viel Gramm Magnesiumoxid entstehen? Lösungsweg: Erstellen der Formel von Magnesiumoxid, der Reaktionsgleichung und des molaren Formumsatzes, danach Durchführung der geforderten Berechnungen. Mg 2. Hauptgruppe, O 6. Hauptgruppe Formel MgO Reaktionsgleichung: 2 Mg + O 2 2 MgO bzw. Molarer Formelumsatz: 48,6 g Mg + 22,414 L O 2 80,6 g MgO Benötigte Beziehungen: Lösungsstrategien 11 Wird der vollständige molare Formelumsatz immer benötigt? Aufgabenstellung: Früher wurde Wasserstoff im Labor im sog. Kippschen Apparat hergestellt. Hierzu wird Zink mit Salzsäure umgesetzt, als weiteres Reaktionsprodukt entsteht Zink(II)-Chlorid. Wie viel Gramm Zink müssen umgesetzt werden um 4 L Wasserstoff zu erhalten? Analyse: Die Fragestellung spricht nur von Zink und Wasserstoff, also braucht nur hierfür die molare Masse bzw. das molare Normvolumen für die Reaktion ermittelt werden. Die Reaktionsgleichung muss aber auf jeden Fall vollständig formuliert werden: Nun braucht nur noch die Beziehungskiste aufgelöst werden. Überschlag: 4 L sind rund 1 / 5 von 22, 414 L, 1 / 5 von ca. 65 g sind 13 g, das Ergebnis x = 11,7 g besitzt also die richtige Größenordnung. Lösungsstrategien 12 6

Aufgaben mit weiteren Einheiten Aufgabentext: Das sehr giftige Stickstoffdioxid kann durch Einleiten in Kalilauge unschädlich gemacht werden, da es zu Kaliumnitrit und Kaliumnitrat reagiert, weiterhin entsteht Wasser. Formuliere die Reaktionsgleichung und beweise, dass es sich um eine Redoxreaktion handelt. Wie viel Liter Stickstoffdioxid können mit 5 Litern 10 %-iger Kalilauge (Dichte 1,08 g/ml) umgesetzt werden? Lösung: 216,13 L Stickstoffdioxid Der erste Teil der Aufgabe beinhaltet die Umsetzung des Textes in eine Reaktionsgleichung, der Beweis erfolgt über die Oxidationszahlen des Stickstoffs. Der molare Formelumsatz kann bei dieser Aufgabe auf Stickstoffdioxid und Kalilauge (Kaliumhydroxid) beschränkt werden. Eine Nebenrechnung bestimmt aus den Volumen der Lauge die Masse der Lauge und hieraus wird die Masse an Kaliumhydroxid bestimmt. Der Rest ist eine Beziehungskiste. Lösungsstrategien 13 Aufeinanderfolgende Reaktionen Elementarer Kohlenstoff kann mit heißer, konzentrierter Schwefelsäure zu Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Wasser umgesetzt werden. Wie viel Liter Kohlendioxid entstehen, wenn durch ein Missgeschick im Labor 18 g Zucker (C 6 H 12 O 6 ) vollständig zu Kohlenstoff umgesetzt wurden und das Reaktionsgefäß gesäubert werden muss? Lösungsansatz: Zeitliche Reihenfolge der Reaktionen festlegen, also hier Zucker wird zu Kohle, dann Kohlenstoff wird oxidiert. Erste Reaktionsgleichung formulieren und Umsätze bestimmen. Zweite Reaktionsgleichung anschreiben und auch hier die Umsätze ermitteln, das war s. Lösungsstrategien 14 7