Klausur vom 13.10.2003

Klausur : Allgemeine Chemie
Mo. 13.10.03 : 13.00 - 16.00 Uhr
Beantworten Sie maximal zehn Fragen. Für jede Frage gibt es maximal 10 Punkte; die
Klausur gilt als bestanden, wenn 50 Punkte erreicht sind.
Geeignete Beispiele sowie ausgeglichene Reaktionsgleichungen sind ggf. anzugeben!
Name................................................
Matr.-Nr...........................
1.
Das Element Silicium, dessen mittlere Atommasse 28,0855 u beträgt, besteht aus den
Isotopen 28Si (M 27,977), 29Si (M 28,977) und 30Si (M 29,974). Die natürliche
Häufigkeit von 28Si ist 92,23%. Berechnen Sie die Häufigkeiten der anderen beiden
Isotope.
2.
(a) (i) Berechnen Sie die Dichte (in g/cm3) von gasförmigem Wasserstoff unter
Standardbedingungen. (ii) Berechnen Sie die Dichte (in g/cm3) des Wasserstoffkerns;
gehen Sie dabei von einem kugelförmigen Kern mit Durchmesser 10-15 m aus.
(b) Die Dichte von festem Wasserstoff beträgt 0,076 g/cm3. Was sagt ein Vergleich
der drei Dichten über (i) die Natur des gasförmigen Zustands sowie (ii) den
allgemeinen Aufbau von Atomen aus? [NA = 6,022 . 1023; Molvolumen = 22,4 l].
3.
In welchen Bereichen der Periodentabelle sind metallische Elemente zu finden?
Warum? (Die ausgehändigte Periodentabelle bitte NICHT beschriften!).
4.
Was verstehen Sie unter (a) einer normalisierten Wellenfunktion (b) Elektronenspin
(c) der Hauptquantenzahl (d) einem Orbital?
5.
Erklären Sie den Begriff „Dreizentrenbindung“ anhand des Moleküls B2H6 (Diboran).
6.
Das Löslichkeitsprodukt von Kupfer(II)hydroxid beträgt 10-20 mol3/l3. Berechnen Sie
seine Löslichkeit in g/l. [Cu 63,546; H 1,008; O 15,999].
7.
(a) Erklären Sie den Begriff „van der Waals-Radius“. (b) In festem HF liegt der
kürzeste intermolekulare H...F-Abstand (156 pm) deutlich unterhalb der Summe der
van der Waals-Radien (255 pm). Warum?
8.
Erklären Sie qualitativ den Unterschied zwischen folgenden Schmelzpunkten (°C):
NaCl 801; AlCl3 192; TiCl4 –24. [Hinweis: nur die NaCl-Schmelze leitet Strom!]
9.
Geben Sie jeweils eine sinnvolle Lewis-Formel für folgende Spezies an: (a) HNO3 (b)
H2O2 (c) Br3- (d) NO2 (Formalladungen nicht vergessen!)
10.
Der pKs-Wert von Blausäure (HCN) beträgt 9,4. Berechnen Sie den pH-Wert sowie
den Protolysegrad einer 1M Blausäure-Lösung.
11.
(a) Was verstehen Sie unter: (i) oktaedrischer Geometrie (ii) einem chelatisierenden
Liganden (iii) der spektrochemischen Reihe? (b) Welche dn-Konfiguration (außer d0
und d10) ist bei oktaedrischen Komplexen diamagnetisch?
12.
Berechnen Sie ΔH für die Hydrolyse von Schwefelkohlenstoff:
CS2 (l) + 2H2O (l) → CO2 (g) + 2H2S (g)
(unter Erklärung Ihres Rechenwegs) mit Hilfe der Gleichungen
13.
H2S (g) + 1,5O2 (g) → H2O (l) + SO2 (g)
ΔH = -562,6 kJ
CS2 (l) + 3O2 (g) → CO2 (g) + 2SO2 (g)
ΔH = -1075,2 kJ.
Geben Sie jeweils eine Nachweisreaktion an (Beschreibung in Worten sowie
Reaktionsgleichung !), bei der (i) ein Gas entsteht (ii) eine Farbänderung eintritt (iii)
ein Niederschlag gebildet wird.
14.
Die unten angegebenen Halbzellen werden zu einer elektrochemischen Zelle
kombiniert. (i) Welche Gesamtreaktion sollte spontan ablaufen? (ii) Wie ist die
Standardpotential der Zelle?
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
E0 = +1,51V
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
E0 = +1,33V
Welche Aussage(n) kann man zur Stabilität von Permanganatlösungen treffen?
15.
Schreiben Sie einen Kurzaufsatz (max. 1 Seite) zum Thema „Die ArrheniusGleichung“.
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