1 GYMNASIUM MUTTENZ MATURITÄTSPRÜFUNGEN 2008 Chemie / Ergänzungsfach Bitte lesen Sie die folgenden Hinweise sorgfältig durch bevor Sie mit dem Lösen der Aufgaben beginnen. Für jede Aufgabe benützen Sie bitte ein neues Blatt. Sie bekommen 4 Aufgabenthemen. In jedem Thema können aber die anderen Themen vertreten sein! Lassen Sie am rechten Rand 3 cm für Korrekturen frei (mit Lineal abgrenzen) Antworten Sie in kurzen Sätzen und drücken Sie sich unmissverständlich aus. Unpräzise Antworten haben einen Punkteabzug zur Folge. rdnen Sie Ihre Antworten eindeutig zu. Schreiben Sie nicht mit Bleistift, und streichen Sie Ungültiges vollständig durch. Ungültige Lösungsversuche von Aufgaben markieren Sie mit einem Querstrich über das ganze Blatt (keine Klammern!). Alle Lösungswege müssen vollständig und nachvollziehbar sein. Begründen Sie alle Ihre Antworten. Geben Sie, wenn immer möglich oder nötig, eine korrekte Reaktionsgleichung an, resp. korrekte Formeln und Namen der Substanzen. Ich erwarte immer Reaktionsgleichungen und / oder Strukturformeln (falls vertretbar auch Skelettformeln), falls sie für das Begründen Ihrer Aussagen wichtig /nötig sein könnten. Bei allen Berechnungen muss der Lösungsweg klar ersichtlich sein. Resultate ohne Lösungsweg zählen nicht. Bei den Zwischenschritten und Resultaten sind die richtigen Einheiten anzugeben. Unterstreichen Sie bitte alle Rechnungsresultate. Die Genauigkeit der Rechenergebnisse sollte 4 signifikante Stellen umfassen. Unleserliches wird nicht korrigiert und demzufolge auch nicht bewertet. Die Reinschrift ist oben rechts mit Name und R zu bezeichnen. Am Ende der Prüfung sind Aufgabenblatt, Reinschrift und sämtliche Notizen ebenso wie das Tabellenheft abzugeben. Ich wünsche Ihnen viel Erfolg! Hilfsmittel: Taschenrechner mit gelöschtem Speicher Tabellen und Formeln für die Chemie Die erreichbaren Punktzahlen sind angegeben. Maximale Punktzahl: 120 P Die Note 6 erreicht man mit: 100 P Erreichte Punktzahl:..Punkte Note (auf Zehntelnote gerundet): Note:
2 Waschmittel und Waschen 1. Unsere Haut scheidet ständig Spuren von Fett aus, die am Gewebe der Wäsche haften bleiben und Schmutzteilchen binden. Beim Waschen mit Seife kann die Wäsche von dieser schmutzigen Fettschicht befreit werden. Bei der Seifensiederei im 17.Jahrhundert waren Kaliumcarbonat und das aus Schlachtabfällen gewonnene Fettgemisch die Rohstoffe. Heute wird auch oft Natronlauge statt Kaliumcarbonat verwendet. 7 Pt 1.1.Formulieren Sie an einem selbst gewählten Beispiel die stöchiometrische Reaktionsgleichung (Struktur- oder Halbstruktur- oder Lewisformeln) für die Herstellung einer Kernseife. 1.2.Benennen Sie die Reaktionsteilnehmer. 1.3.Geben Sie die Reaktionsbedingungen bis zur reinen Seife an. 2. Erklären Sie unter Mitverwendung von Reaktionsgleichungen, wie sich beim Waschvorgang 11 Pt 2.1.sehr hartes Wasser 2.2.Regenwasser mit einem ph-wert von 4 auf Seife, Textilien und auf den Seifenverbrauch im Vergleich mit reinem Wasser auswirken. 3. Was ist Kesselstein und wie wird er gebildet? Ich erwarte einen Satz und Reaktionsgleichungen. 5 Pt
3 4. Die Nachteile der Seife und der zunehmende Bedarf an waschaktiven Substanzen führten zur Entwicklung synthetischer Tenside. 4.1.Was wird als Tensid bezeichnet? Woraus besteht es? Beschreiben Sie kurz zwei verschiedene Tensid Arten. 4.2.Welche der folgenden Stoffe A, B, C, D und E sind waschaktiv und welche nicht? Wodurch zeichnet sich die Waschaktivität dieser Tenside aus? Begründen Sie Ihre Antworten. A CH3CH2H B S - Na + C H D Na2C3 E CH 3 -CH 2 -CH 2 - S - Na + 5 Pt
4 Alkohol 5. In wiefern unterscheiden sich folgende biotechnologische Verfahren: Die Gärung von Zucker zu Alkohol und die Umwandlung von Alkohol in Essig. Ich erwarte wenige Sätze. 6. Die Gärung von Traubenzucker zu Alkohol. 10 Pt 6.1.Beschreiben Sie vereinfacht die alkoholische Gärung. 6.2.Formulieren Sie eine einfache chemische Reaktionsgleichung. 6.3.Benennen Sie alle beteiligten Stoffe. 6.4.Nehmen Sie zur Energiebilanz Stellung. 6.5.Wie könnte man das gasförmige Reaktionsprodukt nachweisen? Ihre Antwort beinhaltet ein Paar Sätze und Reaktionsgleichungen. 7. Erklären Sie ausführlich, warum Wasser und Ethanol bzw. Ethanol und Benzin (stellvertretend dafür nehmen Sie Hexan C 6 H 14 ) sich vermischen. Ich erwarte Skizzen (Teilchenmodell), Lewisformeln und wenige Sätze. 8. Erklären Sie ausführlich warum man eine Ethanol-Wasser-Mischung durch Aussalzen trennen kann. Ich erwarte Skizzen (Teilchenmodell), Lewisformeln und wenige Sätze. 9. Der klassische Atemalkohol-Test beruht auf der xidation von Ethanol (CH 3 CH 2 H) zu Essigsäure (CH 3 CH) durch rotgelbe Verbindungen mit Cr 2 2-7 - Ionen in saurem Milieu, die dabei zu grünen Verbindungen mit Cr 3+ -Ionen reduziert werden. Je grüner das Anzeigeröhrchen wird, desto mehr Alkohol befindet sich im Blut und damit in der Atemluft. Formulieren Sie die vollständige Redoxgleichung. Ich erwarte eine Herleitung via Teilgleichungen.
5 Haut und Sonne 10. Beschreiben Sie unsere Haut, den Aufbau der Haut, die Besonderheiten der verschiedenen Hautschichten und den sog. Säureschutzmantel unter Mitverwendung einer Skizze. 10 Pt 11. In welchem Wellenlängenbereich liegen die UV-A bzw. die UV-B bzw. die UV-C- Strahlung? Was sind die Unterschiede bezüglich Sichtbarkeit und Wirkung auf die Haut? 4 Pt 12. Sonnenschutz. 10 Pt 12.1.Welche zwei Arten von Stoffen werden der Sonnencreme für den Sonnenschutz zugesetzt? 12.2.Wie unterscheiden sich diese Zusatzstoffe in ihrem Molekülaufbau. 12.3.Wie / warum wirken diese Zusatzstoffe? 13. Selbstbräunende Mittel enthalten als Hauptwirkstoff Dihydroxyaceton, kurz DHA genannt. 13.1.Worauf beruht die Wirkung von DHA? Erklären Sie, wie die Braunfärbung der Haut zustande kommt. 13.2.Erläutern Sie, warum die Haut mancher Menschen durch Selbstbräunungsmittel nicht gefärbt wird.
6 Säuren und Basen 14. Im Labor stehen zwei gleiche Flaschen. Eine enthält Essigsäure (CH 3 CH) 0,1M und die andere Salzsäure (HCl) 0,1M. Die Etiketten haben sich von den Flaschen gelöst. Wie ist es möglich festzustellen, welche Flasche was enthält? Geschmacksproben sind nicht erlaubt. Begründen Sie Ihre Antwort. 15. ph-titration. 50 ml 0.2 M Essigsäure (CH 3 CH, pks = 4.75) werden in einem Becherglas vorgelegt. Durch langsames Zutropfen von 1 M KH aus einer Bürette wird die Säurelösung titriert. Geben Sie bei allen folgenden Berechnungen den Lösungsweg an! 15.1.Berechnen Sie den Anfangs-pH-Wert der vorgelegten Säure. 1 Pt 15.2.Schätzen Sie (>7, <7, =7; nicht berechnen!) den ph-wert am Aequivalenzpunkt ab und begründen Sie. 15.3.Berechnen Sie den Basenverbrauch in ml bis zum Aequivalenzpunkt. 15.4.Geben Sie den ph-wert am Halbtitrationspunkt an (nicht berechnen!). Erläutern Sie. 16. 500ml einer verdünnten Essigsäure (CH 3 CH) 0,1M werden mit 500ml einer Natriumacetat-Lösung (NaCH 3 C) 0,2M gemischt. 16.1.Berechnen Sie den ph-wert dieser Lösung. 16.2.Berechnen Sie den ph-wert dieser Lösung nach Zugabe von 10 ml einer Salzsäure (HCl) 0,1M. (Das Gesamtvolumen kann als konstant betrachtet werden) 8 Pt 17. Eine Salzsäure-Lösung zeigt einen ph-wert von 1,7. 17.1.Wie gross ist die HCl-Konzentration dieser Lösung? 17.2.Warum würde diese Lösung nicht zu einer Pufferlösung, wenn man Cl -, die konjugierte Base von HCl, in Form von NaCl in grösserer Menge zugeben würde?