Übungen zur Vorlesung Anorganische und Allgemeine Chemie für

Übungen zur Vorlesung Anorganische und Allgemeine Chemie
für BEd-Studierende im Sommersemester 2017
Übungsblatt 8 (8 Aufgaben)
1) Die drei Spezies NH2–, NH3 und NH4+ besitzen H–N–H-Bindungswinkel von 105°, 107°, und 109°.
Erklären Sie diese Unterschiede.
2) Schätzen Sie die Werte für die gekennzeichneten Bindungswinkel in den folgenden Molekülen.
Berücksichtigen Sie dabei auch die nicht eingezeichneten freien Elektronenpaare!
f
g
a
F
F
H O Cl O
H O N O
F N F
F B F
O
d
c
e
h
b
3) Bestimmen Sie mit Hilfe des VSEPR-Konzepts für folgende Moleküle oder Ionen jeweils die
Molekülgestalt (in der Gasphase) und die Geometrie der Elektronenpaare:
a) SiF4 b) SnF5– c) XeO3 d) SeF5– e) BrF3 f) ICl4– g) IF7 h) CH3+ i) H3O+
4) Wieviele und welche geometrischen Parameter, d. h. Bindungslängen und Bindungswinkel, muß man
mindestens angeben, um die Struktur der folgenden Moleküle eindeutig zu beschreiben.
(Ein Beispiel: für das ideal tetraedrische CH4-Molekül genügt die Angabe einer CH-Bindungslänge!)
a) SF6
b) XeO3
c) PF5
d) NO3–
5) Eine Verbindung, die aus 2,1% H, 29,8% N und 68,1% O besteht, hat eine Molare Masse von
ungefähr 50 g/mol.
a) Wie lautet die Molekülformel der Verbindung?
b) Wie sieht die Lewis-Strukturformel aus, wenn H an O gebunden ist?
c) Wie ist die Struktur des Moleküls?
d) Wie ist die Hybridisierung der Orbitale um das N-Atom?
e) Wie viele σ- und wie viele π-Bindungen gibt es in dem Molekül.
6) Berechnen Sie ∆H für die Reaktion:
unter Verwendung von:
2 C(s) + H2(g) → C2H2(g)
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + H2O(l)
∆H = −1300 kJ
C(s) + O2(g) → CO2(g)
∆H = −394 kJ
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)
∆H = −286 kJ
7) Durch Verbrennung von 2 mol Kohlenstoff an der Luft zu Kohlenstoffmonoxid werden 444 KJ an
Wärme freigesetzt und die Erzeugung von 132 g Kohlenstoffdioxid aus den Elementen liefert 1182 KJ.
Wie groß ist die Reaktionswärme, die die Oxidation von 10 g Kohlenstoffmonoxid mit Sauerstoff zu
Kohlenstoffdioxid liefert?
8) Berechnen Sie mit Hilfe des Born-Haber-Kreisprozesses und den folgenden Angaben die
Gitterenergie von Calciumoxid.
Bildungsenthalpie von CaO: –636 kJ/mol
Sublimationsenthalpie von Ca: 192 kJ/mol
1. und 2. Ionisierungsenthalpie von Ca: 590 und 1145 kJ/mol
Dissoziationsenthalpie von O2-Molekülen: 494 kJ/mol
1. und 2. Elektronenaffinität von O-Atomen: –141 und 845 kJ/mol