Übungsaufgaben Chemie (Wintersemester 2012/2013) Bearbeiter: Dr. Nikos Tsierkezos Bei Fragen zu den Aufgaben wenden sie sich bitte an Dr. Tsierkezos (Weimarer Straße 25, Raum: C310; [email protected]) 1. Erläutern Sie die folgende Begriffe: chemischer Stoff (oder Substanz), chemisches Element, Atom, Ion, Molekül und chemische Verbindung. 2. Nennen Sie die chemischen Symbole für die Elemente: Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Chlor, Natrium, Kalium, Caesium, Calcium, Eisen, Silber, Quecksilber, Nickel, Cobalt, Blei, Helium, Lithium, Uran, Zinn, Zink, Beryllium, Bor, Fluor, Neon, Germanium, Kupfer, Molybdän, Silicium, Xenon, Wolfram, Thallium, Strontium, Selen und Mangan. 3. Für welche Elemente stehen die folgenden chemischen Symbole: Mo, Pb, Cs, Ca, B, F, Ge, Ni, Co, Si, Ag, Xe, W, Sn, Zn, Se, Sr und U. 4. Schreiben Sie die Summenformeln (Molekülformeln) der folgenden Verbindungen: Wasser, Ammoniak, Natriumchlorid, Chlor, Salzsäure, Salpetersäure, Chrom(III)nitrat, Schwefelsäure, Nickelchlorid, Kaliumnitrat, Kaliumpermanganat, Magnesiumoxid, Ethanol, Methanol, Essigsäure, Caesiumchlorid, Rubidiumnitrat, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Stickstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. 5. Was versteht man unter einer chemischen Reaktion? 6. Erläutern Sie die Begriffe Atommasse und molare Masse sowie die Einheit mol. 7. Was gibt die Avogadro-Konstante an? Was gibt die Faraday-Konstante an? 8. Wieviele Moleküle enthalten 18 g Sauerstoff O2? Wieviele Atome enthalten 18 g Sauerstoff? 9. Wieviele Atome enthalten 27 g Aluminium? 10. Wieviel Gramm wiegt ein Siliziumatom? 11. Wieviel Gramm wiegen die Atome von Natrium, Kalium und Silber? 12. Wieviele Eisenatome sind in 111.69 g Eisen enthalten? 13. Wieviel Gramm wiegen 3 mol Quecksilber? 1 14. Wieviel Gramm wiegen 5 mol Gold, 2 mol Platin, 6 mol Kupfer, 0.5 mol Silber und 0.04 mol Eisen? 15. Wieviel Gramm wiegen 3 mol Iod? Beachten Sie, dass Iod als molekulares Iod I2 vorkommt. 16. Ermitteln Sie die Molzahl von 0.80 g Sauerstoff und 4.3x10-2 g Schwefeldioxid. 17. Welche Masse besitzen 90 mmol Natriumchlorid? 18. Wieviele Atome enthält 1 g Eisen? 19. Wieviel Zinksulfid (ZnS) muss gewogen werden, wenn eine Stoffportion von 2 mol Zinksulfid erhalten werden soll? 20. Berechnen Sie die Anzahl der Atome in 20.179 g Ne. 21. Wieviel mol sind 1 kg Kohlenstoff-12? Wieviele Atome hat 1 kg Kohlenstoff-12? 22. Wieviel mol sind 12 g Kohlenstoff-12? Wieviele Atome hat 12 g Kohlenstoff-12? 23. Wieviel Gramm Silber sind in 12 g Silbernitrat (AgNO3) enthalten? 24. Wieviel % Kalium sind in Kaliumbromid (KBr) mit einem Reinheitsgrad von 96% enthalten? 25. Wieviel g Eisen sind in 7.3 g Eisen(II)-sulfat (FeSO4) mit einem Reinheitsgrad von 92% enthalten? 26. Mit wieviel Wasser reagieren 10 g Natrium zu Natriumhydroxid? 27. Wieviel Tonnen Branntkalk (CaO) entstehen beim Brennen von 4.8 t Kalkstein (CaCO3) mit einem Reinheitsgrad von 88%? 28. Ermitteln Sie die molaren Massen folgender Verbindungen: ZnS (Zinksulfid), Fe(OH)3 (Eisen(III)-hydroxid) und Pb(NO3)2 (Bleinitrat). 29. Wieviele und welche Art von Teilchen enthalten, 0.8 mol Gold (Au), 1500 L Schwefelwasserstoff (H2S, gasförmig) und 125 g Kupfer(I)-sulfid (Cu2S). Beachten Sie, dass ein mol eines Gases unter Normalbedingungen ein Volumen von 22.4 Litern einnimmt. 30. Berechnen Sie die Masse (in kg) von 0.4 mol Butanol-1 (CH3CH2CH2CH2OH). 31. Quecksilberoxid (HgO) wird aus den Elementen hergestellt. Reichen 200.5 g Hg aus, um 100 g Sauerstoff zu binden? Wenn nicht, dann berechnen Sie die benötige Masse an Hg. 32. Wieviel mol entsprechen folgenden Stoffportionen: 35.5 g Mangan(II)-chlorid, MnCl2 und 55.5 g Nickel(II)-nitrat, Ni(NO3)2? 33. Berechnen Sie die molare Masse von Hexahydrat-Nickel(II)-nitrat, Ni(NO3)2.6H2O. 34. Bestimmen Sie den Gehalt (Massenanteil) an Eisen in FeCO3 und Fe2O3. 2 35. Erläutern Sie die folgende Begriffe: Stoffmengenkonzentration (Molarität), Massenkonzentration und Dichte. 36. 1 g NaOH wird in 250 mL Wasser gelöst. Wie groß ist die Konzentration der Lösung? 37. Wieviel mg Natriumcarbonat (Na2CO3) enthalten 2.0 mL einer wässrigen Lösung von Na2CO3 mit einer Konzentration von 2.0 mol·L-1? 38. 90 g Salzsäure (HCl) sind in 200 mL Wasser gelöst. Wie groß ist die Konzentration der Lösung? 39. Wieviel mg Natriumchlorid (NaCl) werden benötigt, um 10 mL von einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von 4.0 mmol·L-1 herzustellen? 40. Wieviel Liter einer Lösung mit einer Konzentration 0.10 mol·L-1 lassen sich aus 50 g KOH herstellen? 41. 125 mL einer KOH-Lösung mit einer Konzentration von 2.0 mol·L-1 werden auf 500 mL verdünnt. Wie groß ist die Konzentration der verdünnten Lösung? Wieviel Gramm KOH sind in 100 mL der verdünnten Lösung enthalten? 42. Wieviel Gramm NH4NO3 braucht man, um 1 Liter Lösung mit einer Konzentration 0.02 mol·L-1 herzustellen? 43. In 200 mL Lösung befinden sich 80 g NaNO3. Wie groß ist die Konzentration der Lösung? 44. In 120 mL Lösung befinden sich 5.5 g KMnO4. Wie groß ist die Konzentration der Lösung? 45. Berechnen Sie die Konzentration einer Lösung 36% von Salzsäure. Die Dichte der Lösung beträgt 1.18 kg·L-1. 46. Was geben die Zahlen an, die in einer chemischen Gleichung vor den chemischen Formeln stehen? 47. Ergänzen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen. Beachten Sie, dass einige Elemente als zweiatomige Moleküle vorliegen: CaCl2 + Na3PO4 → ............ + NaCl (1) AlCl3 + ............. → AgCl + Al(NO3)3 (2) NH3 + O2 → NO + ........ (3) H2 + ...... → HI (4) SO2 + ...... → SO3 (5) ....... + O2 → NO2 (6) PCl3 + ...... → H3PO3 + HCl (7) 3 H3PO4 + NaOH → Na3PO4 + ......... (8) MnCO3 + ........ → MnCl2 + CO2 + H2O (9) Mn + HCl → MnCl2 + ……. (10) Ni(NO3)2 + NaOH → Ni(OH)2 + ......... (11) 48. Was kann man beim Lösen von Natriumchlorid NaCl in Wasser beobachten? 49. Wieviel mol und welche Art von Ionen enthält die Stoffportion von 40 g Calciumfluorid (CaF2)? Welche Ionen bilden sich beim Lösen von CaF2 in Wasser? 50. Es werden 25 g Bariumchlorid (BaCl2) in 500 mL Wasser gelöst. Welche gelösten Teilchen enthält diese Lösung und wie groß sind ihre Konzentrationen? (Die Löslichkeit von BaCl2 in Wasser beträgt 35.8 g/100 mL bei 20 °C). 51. Wieviel Gramm Eisen können aus 1 kg Fe2O3 durch Reduktion mit Wasserstoff gewonnen werden? 4