Inhalt Jahrgangsstufe 12.1 + 12.2 2006/2007 Jahrgangsstufe 13.1 + 13.2 2007/2008 Datum 12.9. 14.9. 21.9. 22.9. 29.9. 19.10. 6.11. Inhalt Zusammenhang zwischen pKs und pKb Bei korrespondierenden Säure-Base-Paaren Titrationskurven (1. Teil) HCl + NaOH (stark – stark) Experimentelle Aufnahme Berechnung Äquivalenzpunkt, Neutralpunkt fallen zusammen Anfangs-pH 90%-ige, 99%-ige, 50%-ige Neutralisation Dissoziationsgrad und Ostwaldsches Verdünnungsgesetz Titrationskurven (2. Teil) HAc + NaOH (schwach –stark) 50%-Neutralisation Äquivalenzpunkt ungleich Neutralpunkt 2 Wendepunkte Anfangs-pH Pufferbereich Hydrolyse von Salzen Schema der verschachtelten Gleichgewichte Anwendungen o NaAc o NH4Cl o CuSO4 + Na2CO3 o FeCl3 Puffer Pufferbereich pH = pKs (50%-Neutralisation) Wirkungsweise eines Puffers Äquimolarer Acetatpuffer Pufferkapazität Henderson-Hasselbalch o Herleitung o Anwendungen PH-Wert von Puffern Pufferherstellung mit bestimmtem pH-Wert Mehrprotonige Säuren Stufenweise Titration am Beispiel der Phosphorsäure pKs1 – pKs3 Mehrere Äquivalenzpunkte 1 Bemerkungen (Volumenzunahme nicht berücksichtigt) 7.11. 14.11. Anfangs-pH (c = 0,1 mol/L) 3. Stufe nicht sichtbar Bestimmung des Phosphorsäuregehaltes von CocaCola Titrationskurve (pH-Wert) Berechnung o Nur 1. Stufe! Oder 2. Stufe o Auswertung Leitfähigkeitstitration LF-Titration (stark – stark) o Deutung des Kurvenverlaufes Schnittpunk von 2 Geraden Bis Äquivalenzpunkt bleibt die Ionenzahl konstant Ionenbeweglichkeit und Ionenäquivalenzleitfähigkeit Nach dem Äquivalenzpunkt erhöht sich die Zahl der Ionen LF-Titration (HAc + NaOH) o Deutung Beispiele o Ba(OH)2 + H2SO4 o AgNO3 + NaCl 12.2 Elektrochemie 4.12. Einrichten von Redox-Reaktionen Erweiterter Redoxbegriff Oxidationszahl Regeln zur Ermittlung der Ox.-Zahlen Beispiele o Eisenreaktionen Fe2+ Fe3+ durch Zugabe von MnO4- + H3O+ o Cr2O7 Cr3+ durch Zugabe von I2 o Cr2O7 Cr3+ durch Zugabe von SO32o Cu Cu2+ durch Zugabe von HNO3 o KI I2 + SO2 durch Zugabe von H2SO4 14.12. WC-Reiniger + „Klorix“ Experiment zur Chlorentwicklung Natriumhypochlorit Disproportionierung Synproportionierung Einleiten von Chlor in Wasser Bleichende Wirkung durch atomaren Sauerstoff 8.1. Bestimmung der schwefligen Säure in Wein Experiment und Grundlagen Iodometrische Titration 25.1. Redoxreaktionen Spannungsreihe der Metalle 2 30.1. 15.2. 16.2. 9.3. 13.3. 16.3. 27.3. 29.3. Galvanische Elemente Daniellelement Theorie der Doppelschicht NWE Potenzial E und Normalpotenzial E0 Elektrochemische Potenzial der Halogene Nernstsche Gleichung Konzentrationsabhängigkeit des Potenzials E Herleitung der Nernstschen Gleichung (Skript) o Metalle und Wasserstoff o Nichtmetalle o Ionenumladungen Nernstsche Gleichung in allgemeiner Form Anwendungen zur Nernstschen Gleichung Bestimmung der Spannung einer Konzentrationszelle mit Silber Berechnung eines E-Wertes in Abhängigkeit vom pH-Wert Bestimmung von KW Chemie der sw-Fotographie Aufbau des Films Wirkungsweise eines Entwicklers (Chinon – Hydrochinon) PH-Abhängigkeit des Potentials Löslichkeitsprodukt Der Lösungsvorgang Herleitung des Lp (vhin = vrück) Gleichioniger Zusatz (Kaliumperchlorat + Perchlorsäure, KCl und NaCl) Berechnungen (Silberionenkonzentration in einer gesättigten Silberchloridlösung (in Wasser und in einer NaCl-Lösung) Potentiometrische Titration Grundlagenexperiment NaCl-Gehalt von Maggi-Würze Zusammenhang zwischen K und E0 Fe2+/Fe3+ || Ag/Ag+ || Fe2+/Fe3+ lgK = E0z/0,059V Elektrolysen Kupferchlorid-Elektrolyse Elektrolyse von Zinkbromid – Motor läuft! HCl-Elektrolyse, Zersetzungsspannung Deutung der Zersetzungsspannung Elektrolyse = umgekehrtes galv. Element Elektrolyse Kupfersulfat mit Cu-Elektroden (CuRaffination) 13.1 3 s. Skript s. Skript s. Protokoll Bid-owl s. Skript 6.8.07 9.8.07 15.8.07 Orbitalmodell in organischen Verbindungen Tetraederstruktur des C-Atoms Versuch einer Erklärung mit dem Orbitalmodell Prinzip der Hybridisierung o q-Orbitale o sp3-Hybrid in C-C-Einfachbindungen Struktur des Ethenmoleküls o Winkel und Abstände o sp2-Hybridisierung o und -Bindung Butadien-Molekül o Abstände und Winkel o Mesomerie Benzol Struktur des Benzolmoleküls o Winkel 120° o Abstände alle gleich 139 pm o Mesomerie (allgemein) o Mesomerieenergieberechnung nach Klages (Verbrennung) o Mesomerieenergie aus Hydrierwärmen Cyclohexan – Cyclohexen – Benzol (Strukturen) o Sesselform o Wannenform Bromierung von Ethen mit Br2 (g) von Ethen mit Br2 (aq) Mechanismus der elektrophilen Addition Regel von Markownikoff o Regel selbst (Propen + HCl) o Deutung der Regel o + I-Effekt o – I-Effekt von Cyclohexen und Perchlorethylen im Vergleich von Benzol mit AlBr3 o Mechanismus SEA Reaktion von Benzol mit Propen unter dem Einfluss von konz. Schwefelsäure Friedel-Crafts Sulfonierung Nitrierung von Benzol Bildung des elektrophilen Teilchens (Nitriersäure) 4 Mechanismus der Nitrierung (Nitrierung von Naphthalin) 10.10.07 Azokupplung (Orange II) Diazotierung o Bildung von HNO2 o Bildung des Diazonium-Ions Kupplung Experiment (Orange II) 19.10. 3 Schlüsselsubstanzen der Aromatenchemie Toluol Anilin Nitrobenzol Phenol Zweitsubstitution Bromierung von Toluol SSS – KKK-Regel +I-Effekt der CH3-Gruppe 22.10.07 Substituenten 1. Ordnung aktivierender Einfluss Ort der Zweitsubstitution o Elektronenschiebende Wirkung o unterschiedliche Stabilität der -Komplexe o o-, und p-Stellung 24.10.07 Anilin und Anilinhydrochlorid Protonierung von Anilin Anilin als Base Bromierung von Anilin (Subst. 1. Ordnung) Bromierung von Anilinhydrochlorid (Subst. 2. Ordnung) 29.10.07 Substituenten 2. Ordnung Nitrobenzol Mesomerie der Nitrogruppe deaktivierender Einfluss Ort der Zweitsubstitution o Elektronenziehende Wirkung o unterschiedliche Stabilität der -Komplexe o m-Stellung TdN Chemie-Show Phenol Saurer Charakter Phenolation PKs-Wert von Phenol und Cyclohexanol Bromierung Dihydroxbenzole Resorcin Brenzkatechin Hydrochinon Hydrochinon als Entwickler 5 Reaktionen mit Fehling I und II Nitrophenole 3-fach Nitrierung pKs-Werte Pikrinsäure Farbstoffe Blue-Cuacao-Projekt Farbe und absorbierte Farbe Komplementärfarben Farbkreis Absorptionsspektren Fotometer Eichgerade und Auswertung Bromthymolblau Aufbau von Farbstoffen HOMO-LUMO Mesomere -Elektronensysteme o Konjugierte Doppelbindungen o Sp2-Hybride Farbstofftheorie nach WITT o Chromophore Gruppen o Auxochrome Gruppen o Antiauxochrome Gruppen o Bathochrome Verschiebung o Azofarbstoffe Methylorange Buttergelb Azokupplung + Diazotierung Spaltprodukte (reduktive Spaltung) Azofarbstoffe als Indikatoren Ort der Kupplung (pH-Wert) Triphenylmethanfarbstoffe Malachitgrün Fluorescein Phenolphthalein 6