Seminar „Allg. und Anorg. Chemie“ für

Seminar „Allg. und Anorg. Chemie“ für Lehramtskandidaten
Aufgaben 5.2: Kohlenstoff-Gruppe
1. Benennen Sie folgende Verbindungen:
a) NH4HCO3 b) HCOOH c) CaC2
d) COCl2
e) CS2
f) HCOONa g) KCN
2. Entscheiden Sie ob es sich bei folgenden Verbindungen um kovalente, metallische oder
salzartige Carbide handelt:
a) Li3C4 b) WC c) Al4C3 d) B4C e) Fe3C
3. Warum sind Fullerene in vielen organischen Lösungsmitteln löslich, die allotropen
Formen Graphit und Diamant dagegen nicht?
4. Formulieren Sie die Gleichungen für die Reaktion von H2O mit
a) CaC2 b) Mg2C c) CO2
d) CaCO3 + CO2 e) SiH4
f) SiCl4
5. Formulieren Sie die Gleichungen für die Reaktion von Kohlenmonoxid mit
a) Cl2 b) O2 c) Fe2O3 d) Ni e) geschmolzenem Schwefel
6. Wie reagiert Kohlenstoff bei hohen Temperaturen mit
b) Nickel(II)oxid
c) Siliziumdioxid
d) Dampf
a) wenig Sauerstoff
e) mit Schwefel
7. Erläutern Sie die Bildung von Kesselstein und was man dagegen tun kann.
8. Vergleichen Sie folgende sich entsprechende Verbindungen des Kohlenstoffs und
Siliziums hinsichtlich Gemeinsamkeiten oder Unterschiede: a) CH4 / SiH4 b) CO2 / SiO2
c) C2Cl6 / Si2Cl6 d) CS2 / SiS2
9. Ultramarin, ein leuchtend blaues Pigment, hat die Formel Nax[Al6Si6O24]S3, wobei der
Schwefel als Radikalanion S3- vorliegt. Wie groß ist x?
10. In Siliciden kann Silizium in verschiedenen Formen vorliegen. Bestimmen Sie die
Stöchiometrie für die in a) bis d) gezeigten Silicide mit den entsprechenden Gegenionen:
a) Ca b) Ca c) K d) Ba
a)
b)
c)
d)
11. Siliziumcarbid SiC („Carborund“) wird als Schleifmaterial verwendet. Wie könnte Ihrer
Meinung nach die Kristallstruktur aussehen?
12. Beschreiben Sie die chemischen Umsetzungen, die nötig sind, um aus natürlichen
Vorkommen Silizium für die Halbleiterindustrie zu gewinnen.
13. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Abläufe bei folgenden
aufeinanderfolgenden Versuchen: a) Elementares Si wird in wenig H2O gegeben.
b) Es wird mit HCl angesäuert. c) NaOH wird im Überschuss zugegeben.
d) Es wird mit HCl neutralisiert. e) HCl wird im Überschuss zugegeben.
14. Um welche Art von Halbleiter handelt es sich bei mit Bor bzw. mit Arsen dotiertem
Silizium? Veranschaulichen Sie mit Hilfe des Bändermodells den Effekt der
Fremdatome.
15. Wie viel Gewichtsprozent Silizium sind im Serpentin, Mg3(OH)4[Si2O5], enthalten?
16. Blei hat eine Dichte von 11.3 g·cm-3 und kristallisiert in einer kubisch dichtesten
Packung. Berechnen Sie die Gitterkonstante (Seitenlänge der Elementarzelle).