Aufgaben

Chemie – die stimmt!
Klassenstufe 9
2. Runde – Landesendrunde 2006/2007
Hinweise:
Bitte löse jede Aufgabe auf je einem beschrifteten Blatt! Bitte auch für jede nicht gelöste
Aufgabe ein Blatt abgeben! Folgefehlerpunkte können nur für nachvollziehbare
Lösungswege angerechnet werden. Runde bei Berechnungen bitte sinnvoll.
Handy bitte jetzt ausschalten! Wir wünschen allen viel Erfolg!
Aufgabe 1 – Allgemeinwissen
Kreuze an!
ja
nein
1.1 Magnesiumoxid ist ein salzartiger Stoff.
1.2 Der käufliche Gips ist ein Halbhydrat.
1.3 Entsteht ein Salz, wenn man Essig mit Salzsäure mischt?
1.4 Die konzentrierte Schwefelsäure gehört zu den oxidierenden Säuren.
1.5 Kohlenstoffmonooxid ist ein Feuerlöschmittel.
1.6 Katalysatoren können die Reaktionsgeschwindigkeit nicht erhöhen.
1.7 Ein Trabi spuckt doppelt so viel Kohlenstoffdioxid aus wie ein Auto mit
Katalysator.
1.8 Bei Unpässlichkeiten des Magens (z.B. „Sodbrennen“) werden häufig
Kautabletten empfohlen, die Natriumhydrogencarbonat enthalten.
1.9 Wird Wasser in die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt, so
beinhalten die Produkte mehr Energie als das Edukt.
Überprüfe, ob die folgenden Aussagen richtig sind. Falls nicht, gib eine korrekte Formel zum
jeweiligen Namen an.
Name
Formel
Aluminiumsulfat
Al2(SO4)3
Natriumchlorat
NaClO4
Pyrit
FeS2
Zement
u.a. Ca(NO3)2
Gelber Niederschlag
AgCl
Berichtigung der Formel
Aufgabe 2 – Natürliche Wasserentkalkung
Im Einzugsbereich kalkhaltiger Böden oder Gesteine enthalten die Gewässer
Calciumhydrogencarbonat, das die so genannte Carbonathärte bedingt. Kohlenstoffdioxid
gelangt über die Atmosphäre und die biologische Oxidation bodenlebender Mikroorganismen
ins Wasser.
Bestimmte untergetauchte Wasserpflanzen (z.B. das Spiegelnde Laichkraut) können nur
Hydrogencarbonat-Ionen als Kohlenstoffquelle für die Fotosynthese nutzen und bilden in
solchen Gewässern auf der Oberseite ihrer großen Blätter regelmäßig plattige, graue Krusten.
Diese lassen sich leicht abheben und mit Salzsäure auflösen.
An sonnigen Tagen kann man einen starken Anstieg des pH-Wertes oberhalb der Blätter
nachweisen. Bei den Kalkablagerungen auf der Blattoberseite handelt es sich also nicht um
eine Kalkabscheidung der Blätter, sondern um eine Kalkablagerung auf den Blättern. Dabei
wird das Wasser entkalkt.
a) Ermittle für den Vorgang der Auflösung der Kalkkruste die entsprechende
Reaktionsgleichung!
b) Erkläre das Vorhandensein von Calciumhydrogencarbonat in Gewässern! Gib dazu auch
die Reaktionsgleichung an!
c) Ermittle die Teilgleichung zum Anstieg des pH-Wertes!
d) Welche chemische Reaktionsgleichung beschreibt die Kalkablagerung auf den Blättern?
Aufgabe 3 – Borax
Das Mineral Kernit mit der Formel Na2B4O7 • 4 H2O soll zu Borax (Na2B4O7 • 10 H2O)
umgewandelt werden.
a) Welchen prozentualen Anteil der Transportkosten kann man einsparen, wenn Borax nicht
am Abbauort, sondern erst am Bestimmungsort aus Kernit gewonnen wird?
b) Wie groß ist der Massenanteil an Dibortrioxid im Kernit und im Borax?
c) Dibortrioxid kann unter entsprechenden Bedingungen verdampfen. Gib die Lewisformel
(Elektronenschreibweise) der Verbindung und deren räumliche Struktur an!
Aufgabe 4 – Candlelight
Auf den beiden Schalen einer tarierten Balkenwaage befindet sich je eine Kerze von gleicher
Masse (10g). Die eine Kerze besteht aus Stearin (C17H35COOH), die andere ist eine
Paraffinkerze (bestehend aus C18H38).Über den Kerzen und auf der Waage befinden sich
jeweils gleiche Absorptionsgefäße, die sämtliche Verbrennungsprodukte aufnehmen. Dabei
bleibt jedoch die Sauerstoffzufuhr gewährleistet. Die beiden Kerzen sollen nun vollständig
abbrennen.
a) Bleibt die Waage im Gleichgewicht? Begründe deine Aussage mit Berechnungen der
auftretenden Massendifferenz!
b) Welches Absorptionsmittel wäre zur Aufnahme der Verbrennungsgase geeignet?
c) Geben die Kerzen bei der vollständigen Verbrennung gleiche Wärmemengen ab?
Begründe deine Antwort durch eine entsprechende Berechnung!
Hinweis: Die Verbrennungswärme beträgt für Paraffin Q = – 12164 kJ/mol und für Stearin
Q= – 11285 kJ/mol.
Aufgabe 5 – Eisenoxide
Es liegt ein Gemisch aus Eisen, Eisen(II)-oxid und Eisen(III)-oxid vor. Um seine
Zusammensetzung zu bestimmen, wird 1 g des Gemisches mit Salzsäure versetzt. Dabei
werden 112 ml Wasserstoff gebildet (Normzustand). Dann wird 1 g des Gemisches mit
Wasserstoff reduziert. Dabei erhält man 0,2115 g Wasser.
Die Zusammensetzung des Gemisches ist zu ermitteln!