Übungsfragen zur Vorlesung "Anorganische Chemie“

Übungsfragen zur Vorlesung "Anorganische Chemie II“
SS 2007 (Prof. H.-J. Holdt; Vertretung Prof. U. Schilde)
Vorlesung 1 (18.04.2007)
1.
Wie kommt Stickstoff in der Natur vor? Nennen Sie fünf anorganische und drei organische Verbindungen, in denen Stickstoff gebunden ist!
2.
Formulieren Sie für die Darstellung von Stickstoff im Labor eine Reaktionsgleichung!
3.
Begründen Sie, warum Stickstoff besonders reaktionsträge ist !
4.
Beschreiben Sie das HABER-BOSCH-Verfahren (Reaktionsgleichung)!
Begründen Sie die Reaktionsbedingungen !
5.
a) Beschreiben Sie den Bau des Ammoniakmoleküls anhand der LEWIS-Formel!
Welche Struktur hat das Ammonium-Ion? Mit welchen anderen Ionen ist es chemisch
ähnlich und warum?
b) Berechnen Sie den pH-Wert einer 0,5 M Ammoniaklösung (pKB=4,75) !
6.
Formulieren Sie die Gleichungen zur Herstellung folgender Düngemittel:
a) Ammoniumnitrat (Was ist Kalkammonsalpeter) ?
b) Ammoniumsulfat !
7.
Warum kann Ammoniumhydrogencarbonat als Treibmittel verwendet werden? (Gleichung angeben)!
8.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die photometrische Kupfer-Bestimmung
mit Ammoniak!
9.
a) Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität von Hydrazin !
b) Wofür wird Hydrazin verwendet ?
10.
Geben Sie die Reaktionsgleichungen an
a) für den explosionsartigen Zerfall von Hydrazin in der Wärme
b) für die Reduktion von Silber-Ionen mit Hydrazin !
Vorlesung 2 (19.04.2007)
11.
Begründen Sie anhand einer LEWIS-Formel die Neigung der Azide explosionsartig zu
zerfallen! Geben Sie eine entsprechende Reaktionsgleichung als Beispiel an!
12.
Beschreiben Sie den Bau des N2O- Moleküls anhand einer LEWIS-Formel! Warum ist
es isoelektronisch mit Kohlendioxid?
13.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) für die Bildung von NO bei hohen Temperaturen, z. B. im Ottomotor
b) für die katalytische Oxidation von Ammoniak (OSTWALD-Verfahren)
c) für den Nachweis von NO mit Eisen(II)-sulfat-Lösung!
14.
Nennen Sie zwei Hauptschadstoffe, die bei der unvollständigen Verbrennung bzw. bei
hohen Temperaturen im Verbrennungsmotor entstehen! Geben Sie 4 Gleichungen an,
die ihre Beseitigung durch Oxidation an einem Katalysator beschreiben! Warum wird
dem Katalysator eine Sonde vorgeschaltet?
15.
Begründen Sie anhand der LEWIS-Formeln von NO2 den Paramagnetismus und die
Neigung zu dimerisieren !
Vorlesung 3 (25.04.2007)
16.
Ein Standzylinder mit NO und ein Standzylinder mit O2 (der außerdem etwas Wasser
enthält), werden zusammengeführt. Anschließend werden einige Tropfen Methylrot zugegeben. Erklären Sie die Farb- und Druckeffekte (zwei Gleichungen ) !
17.
Salpetrige Säure existiert nur im stark verdünnten Zustand und in der Kälte. Es disproportioniert zu Salpetersäure und Stickstoffmonoxid. Geben Sie dafür die entsprechende
Gleichung an !
18.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) für die Oxidation von Iodid mit Nitrit (Braun/Violett-Färbung)
b) für die Reduktion von Permanganat mit Nitrit (Entfärbung) !
19.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) für das Auflösen von Zink in verdünnter Salpetersäure
b) für das Auflösen von Kupfer in konzentrierter Salpetersäure
c) für die Oxidation von Iodid mit konzentrierter Salpetersäure
(Warum reagiert verdünnte Salpetersäure nicht ?) !
20.
Was ist Scheidewasser und was ist Königswasser? Wozu werden diese Lösungen verwendet ? Formulieren Sie zwei Reaktionsgleichungen, aus denen die Wirkung von Königswasser hervorgeht !
21.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) für den thermischen Zerfall von Kaliumnitrat
b) für den Nachweis von HNO3 mit der Ringprobe !
22.
Worin besteht die potentielle Gefährlichkeit von Nitrat-Ionen. Welche Funktion hat in
diesem Zusammenhang ein Inhibitor ?
Nennen Sie eine wichtige Verbindung, die inhibitorisch wirksam ist !
23.
Was ist Nitritpökelsalz ? Wozu dient es ?
Für Interessenten:

Zusatzstoffe online - Ein Projekt der VERBRAUCHER INITIATIVE e.V.
Vorlesung 4 (26.04.2007)
24.
Welche allotropen Modifikationen des Phosphors gibt es ? Ordnen Sie diese nach der
thermodynamischen Stabilität ! Beschreiben Sie die Struktur des weißen Phosphors !
Inwiefern unterscheidet er sich strukturell von den anderen Modifikationen ?
In welcher Eigenschaft spiegelt sich diese Besonderheit wider ?
25.
Vergleichen Sie die Siedetemperaturen, das Reduktionsvermögen und den basischen
Charakter von Ammoniak und Monophosphan und begründen Sie die Unterschiede !
26.
Was sind "Irrlichter" ? Wie entstehen sie (Gleichung angeben !) ?
27.
Wieso existiert PCl5, NH5 dagegen nicht ? Wie können PCl3 und PCl5 dargestellt werden ?
28.
Phosphorpentachlorid existiert in verschiedenen Bindungsisomeren. Geben Sie die
Strukturen der entsprechenden Isomeren an !
Vorlesung 5 (02.05.2007)
29.
Wie entsteht Phosphor(III)-oxid und wie entsteht Phosphor(V)-oxid (Gleichungen angeben !) ? Vergleichen Sie die Giftigkeit und den Energieinhalt beider Verbindungen !
Skizzieren Sie die Struktur beider Oxide !
30.
Wofür kann P4O10 verwendet werden ? Geben Sie zwei Gleichungen an, die die ent
sprechenden Reaktionen beschreiben !
31.
Was versteht man unter primären, sekundären bzw. tertiären Phosphaten ? Vergleichen
Sie die Löslichkeit und den Säure/Base-Charakter dieser Salze !
32.
Berechnen Sie die pH-Werte folgender Lösungen, wenn die Stoffmengenkonzentration
0,5 mol/l beträgt
a) (ortho)Phosphorsäure
b) Natriumdihydrogenphosphat
c) Dinatriumhydrogenphosphat
d) Natriumphosphat
pKS1 = 2; pKS2 = 7; pKS3 = 12;
33.
Was ist Superphosphat und was ist Doppelsuperphosphat ? Wie werden diese Düngemittel hergestellt (Gleichungen angeben !) ?
34.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Bildung von Diphosphorsäure,
Triphosphorsäure und Trimetaphosphorsäure !
35.
Warum ist die Verwendung von Phosphaten in Waschmitteln aus ökologischer Sicht
bedenklich ?
Vorlesung 6 (03.05.2007)
36.
Geben Sie die Strukturformel von ATP an (s. Skript S. 278) ! Welche herausragende
Bedeutung besitzt es im Stoffwechsel ?
37.
Wie sind die DNA und die RNA aufgebaut ?
38.
Nennen Sie drei Stoffgruppen, in denen Arsen, Antimon und Bismut in der Natur vorkommen und je ein Beispiel (Name und Formel) !
39.
Beschreiben Sie die Marsh'sche Probe anhand der Reaktionsgleichungen ! Wie kann
man As und Sb unterscheiden (Gleichung angeben !) ?
40.
Welche Tendenz gibt es innerhalb der V. Hauptgruppe hinsichtlich der Stabilität der
Oxidaxidationsstufe +III ? Nennen Sie eine Eigenschaft, bei der dieser Sachverhalt deutlich wird !
41.
Beim Verdünnen einer BiCl3-Lösung fällt ein weißer Niederschlag aus. Bei Säurezusatz
löst er sich wieder auf. Erklären Sie diese Beobachtungen mit Hilfe der Reaktionsgleichung !
Für Interessenten:

Struktur der DNA
Vorlesung 7 (09.05.2007)
42.
Beschreiben Sie die Struktur und die Bindungsverhältnisse im Diamant und im Graphit
(Koordinationszahl, Geometrie, Bindungslängen und -winkel im Vergleich, Hybridisierung, Art der Bindung)! Welche Eigenschaften und Anwendungen ergeben sich daraus ?
Links:



Diamant
Graphit
Fullerene
43.
Beschreiben Sie die Struktur von Fullerenen ! Wofür können sie verwendet werden ?
44.
Welche Gruppen von Carbiden gibt es ? Nennen Sie je eine Verbindung als Beispiel
(Name und Formel) !
45.
Wie wird SiC hergestellt (Gleichung angeben !) ? Nennen Sie zwei Verwendungsmöglichkeiten !
46.
Wie kann CaC2 hergestellt werden (Gleichung angeben !) ? Wofür wird es verwendet
(für eine Verwendungsmöglichkeit die entsprechenden Gleichungen angeben !) ?
47.
Nennen Sie je drei Eigenschaften und zwei Verwendungsmöglichkeiten für CCl4 und
CS2 !
Vorlesung 8 (10.05.2007)
48.
Geben Sie die LEWIS-Formel von CO an ! Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für
die Darstellung von CO im Labor !
49.
Was versteht man unter dem Boudouard-Gleichgewicht ? Wie wirken sich Temperatur
und Druck auf die Lage des Gleichgewichts aus ? Begründen Sie den Einfluß !
50.
Nennen Sie vier Eigenschaften von Kohlenmonoxid ! Worauf beruht beruht die hohe
Toxizität ? Welche Gegenmaßnahmen sind bei CO-Vergiftungen notwendig ?
51.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Herstellung von
a) Generatorgas
b) Wassergas (Synthesegas ) !
52.
Wie kann Kohlendioxid im Labor hergestellt und nachgewiesen werden ? Was geschieht, wenn CO2 im Überschuß eingeleitet wird ? (Hinweis: drei Gleichungen erforderlich)
53.
Was versteht man unter temporärer Härte ? Wie bildet sich Kesselstein (Gleichung angeben !) ?
54.
Was versteht man unter dem natürlichen und dem anthropogenen Treibhauseffekt ? Wie
kommt er zustande und was sind die Folgen ?
Für Interessenten:

Treibhauseffekt
Vorlesung 9 (16.05.2007)
55.
Welche Vorgänge sind notwendig, um aus Siliciumdioxid monokristallines ReinstSilicium herzustellen (5 Stufen, 3 Gleichungen angeben !) ?
56.
Was sind Silane ? Wie entsteht Monosilan und wie reagiert es
a) mit Sauerstoff
b) mit Wasser ?
(insgesamt drei Gleichungen)
57.
Was sind Silicate? Wie entstehen sie ? (Hinweis: eine Reaktionsgleichung als Beispiel
angeben !)
58.
Nennen Sie zwei Gruppen von Silikaten mit je einem Beispiel (Name und Formel)!
59.
Was sind Zeolithe? Wozu werden sie verwendet ?
Vorlesung 10 (23.05.2007)
60.
Erklären Sie Eigenschaften von Quarz- und Kalk-Natronglas ! Wodurch unterscheiden
sich beide?
61.
Nennen Sie 4 technisch bedeutsame Silicate !
62.
Was ist Glas und wie entsteht es ?
63.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Synthese von Hexamethyldisiloxan aus
Trimethylsilanol !
64.
Welche Baugruppe ist für die Silicone (Polyorganosiloxane) charakteristisch ? Welcher
Zusammenhang besteht zwischen Kettenstruktur und der Konsistenz der Silicone ?
65.
Geben Sie eine Reaktionsgleichung zur Gewinnung von Zinn aus Zinnstein an !
66.
Erläutern Sie anhand von 2 Reaktionsgleichungen die Darstellung von Blei !
67.
Was versteht man unter "Zinnpest" ? Wie entsteht sie ?
68.
Geben Sie die Formeln der Oxide des Bleis an !
Vorlesung 11 (24.05.2007)
69.
Beschreiben Sie mit Hilfe von 2 Reaktionsgleichungen die Säure-Base-Amphoterie
von Zinnhydroxid !
70.
Formulieren Sie für den Freiberger Aufschluss die Reaktionsgleichung !
71.
Wie können Blei(II)-Ionen nachgewiesen werden (Effekt, Gleichung angeben) ?
72.
Nennen Sie je eine Anwendung für Ge, Sn und Pb !
73.
Welche chemischen Reaktionen laufen im Bleiakkumulator bei der Entladung und Ladung ab? (Reaktionsgleichungen, getrennt für Katode und Anode, Sekundärreaktion ) !
Wie kann der Ladezustand der Batterie mit einer physikalischen Methode überprüft
werden ?
74.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Darstellung von
a) Borsäure aus Borax
b) Boroxid aus Borsäure
b) Bor aus Boroxid.
75.
Nennen Sie 3 Eigenschaften von Bor ! Welche Struktureinheit tritt in allen Modifikationen des Bors auf ?
76.
Begründen Sie, warum Monoboran nicht existent ist !
77.
Wie lautet die LEWIS-Formel für Diboran ? Welche Bindungen treten auf ?
78.
Welche Struktur hat Borsäure?
79.
Worauf beruht die saure Wirkung der Borsäure in Wasser? (auch Reaktionsgleichung)
80.
Wie kann die saure Wirkung der Borsäure verstärkt werden (Gleichungen angeben) ?
81.
Wie kann man Borate nachweisen (Gleichung) ?
82.
Warum wirkt Natriumperborat bleichend?
83.
Beschreiben Sie mit Hilfe einer Reaktionsgleichung, die Nutzung der Boraxperle als
Vorprobe auf Schwermetallsalze !
84.
Woraus besteht Bauxit ?
85.
Erläutern Sie den Bayer-Prozeß (4 Gleichungen) !
Vorlesung 12 (29.05.2007
86.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die bei der Schmelzflusselektrolyse von
Al2O3 an der Katode und Anode ablaufenden Reaktionen ! Unter welchen Bedingungen sie durchgeführt ?
87.
Was versteht man unter Passivierung ? Was ist eloxiertes Aluminium?
88.
a) Wie erhält man γ-Al2O3 und welche Eigenschaften hat es?
b) Wie erhält man α-Al2O3 und welche Eigenschaften hat es?
89.
Erklären Sie den Goldschmidt-Versuch! (Reaktionsgleichung, Bildungsenthalpie)
90.
Beschreiben Sie das amphotere Säure-Base-Verhalten von Aluminumhydroxid mit
zwei Reaktionsgleichungen!
91.
Erklären Sie die saure Wirkung von Aluminiumsalzen mit Hilfe einer Reaktionsgleichung!
92.
Was sind Alaune ! Nennen Sie ein Beispiel !
93.
Wie erhält man Thénards Blau? (Reaktionsgleichung)
94.
Welche Eigenschaften machen Aluminium zum wichtigsten Gebrauchsmetall nach
Eisen?
Vorlesung 13 (06.06.2007
95.
Geben Sie die Formeln für folgende Mineralien an: Beryll, Dolomit, Magnesit, Calcit,
Gips, Anhydrit, Flussspat, Schwerspat !
96.
Wie kommt es zur Fluoreszenz? Bei welchen Verbindungen tritt sie bevorzugt auf ?
Wodurch unterscheidet sie sich von der Phosphoreszenz ?
97.
Warum dürfen Magnesiumbrände nicht mit Wasser gelöscht werden (Gleichung angeben !) ?
98.
Warum kommt es beim Auflösen von wasserfreiem Calciumchlorid zur Erwärmung,
dagegen beim Auflösen des entsprechenden Hexahydrats zur Abkühlung ?
99.
Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen Löslichkeit, Gitterenergie und Hydratationsenthalpie ? Diskutieren Sie den Einfluß des Ionenradius' und der Ionenladung !
Warum nimmr die Löslichkeit von Nitraten, Sulfaten und Phosphaten in dieser Reihenfolge ab ?
100.
Geben Sie die entsprechenden Reaktionsgleichungen an !
a) Kalkbrennen
b) Kalklöschen
c) Abbinden des Mörtels
100.
Was ist gebrannter Gips und was ist „totgebrannter" Gips ? Wie unterscheiden sich
beide hinsichtlich ihrer Abbindefähigkeit ?
101.
Auf welche Ionen ist die Wasserhärte zurückzuführen ? Was versteht man unter temporärer (Gleichung angeben !) und was unter permanenter Härte ?
Vorlesung 14 (07.06.2007
102.
Erläutern Sie 3 Möglichkeiten der Wasserenthärtung !
103.
Nennen Sie Gemeinsamkeiten der Alkalimetalle und Unterschiede/Trends innerhalb
der I. Hauptgruppe !
104.
Wie reagiert Natrium mit Wasser ? Warum dürfen Brände von Alkalimetallen nicht
mit Wasser gelöscht werden ?
105.
Wie reagieren die Alkalimetalle mit dem Sauerstoff der Luft (3 Gleichungen) ?
106.
Wozu wird Ätznatron oder Ätzkali verwendet ?
107.
Beschreiben Sie das Solvay-Verfahren anhand von Reaktionsgleichungen !
108.
Warum reagiert Soda in Wasser basisch ?
109.
Nennen Sie für jedes Alkalimetall bzw. für eine entsprechende Verbindung jeweils
eine Verwendungsmöglichkeit !
Vorlesung 15 (13.06.2007)
110.
Welche Eigenschaften haben die Edelgase ? Nennen Sie Unterschiede/Trends innerhalb der 18. Gruppe !
111.
Warum sind Edelgase chemisch sehr inaktiv ?
112.
Welche Edelgasverbindungen sind thermodynamisch stabil und wie werden sie hergestellt (3 Gleichungen) ? Wofür werden sie verwendet ?
113.
Formulieren Sie folgende Reaktionsgleichungen:
a) XeF2 + H2
b) XeF4 + 4 Ic) XeF6 + 6 HCl
d) XeF6 + PtF5
e) XeF2 + H2O.
114.
Erklären Sie mit Hilfe des Hybridisierungskonzepts und des VSEPR-Modells die
Strukturen der Xenonfluoride XeF2, XeF4 und XeF6 !
115.
Wofür werden Edelgase verwendet ?
116.
Welche Valenzelektronenkonfiguration besitzen
a) die Hauptgruppenelemente
b) die äußeren Übergangsmetalle
c) die inneren Übergangsmetalle !
117.
Erläutern Sie für Hauptgruppenmetalle den Zusammenhang zwischen Stellung im PSE
und Oxidationsstufe !
Vorlesung 16 (14.06.2007)
118.
Wie kann die relativ große Zahl von Oxidationsstufen, die bei Nebengruppenelementen auftreten, begründet werden ? Nennen Sie einige Beispiele !
119.
Bei welcher Besetzung sind d-Energieniveaus besonders stabil ?
120.
Definieren Sie
a) Komplexverbindungen (am Beispiel von Cu2+, H2O, NH3 erläutern !)
b) Koordinationszahl (Welche sind besonders häufig; Beispiele !)
c) Zähnigkeit (Beispiele !).
121.
Was sind Anlagerungs- und Durchdringungskomplexe (je 1 Beispiel angeben !) ?
122.
Worin besteht der Grundgedanke der einfachen elektrostatrischen Theorie nach
SIDGWICK ? Beispiele angeben !
123.
Begründen Sie die Existenz von Fe(CO)5, und Ni(CO)4 mit der Edelgasregel !
Warum ist Co(CO)4 nicht stabil ?
124.
Wodurch wird die koordinative Bindung charakterisiert ?
125.
Erläutern Sie an den Beispielen des Hexafluoroferrat(II)- und des Hexacyanoferrat(III)-Komplexes - ausgehend von der Elektronenkonfiguration - das magnetische
Verhalten ! Welche Hybridisierung liegt jeweils vor ?
126.
Was versteht man unter Hybridisierung ?
Vorlesung 17 (20.06.2007)
127.
Vergleichen Sie sp3d2- und d2sp3-Hybridisierung bei Komplexen hinsichtlich Besetzung der Orbitale, Spin und Magnetismus !
128.
Geben Sie mittels der VB-Theorie die Elektronenkonfiguration in PAULINGSchreibweise für folgende Komplexe an ! Welche Art der Hybridisierung und welche
Geometrie liegen jeweils vor ?
a) Tetrachloronickelat(II)-Ion, µ = 2,83 B.M.
b) Tetracyanonickelat(II)-Ion, µ = 0.
129.
Begründen Sie mitels der VB-Theorie, warum die Bildung des Komplexes
[Co(NH3)6]2+ (µ = 2,83 B.M.) erschwert ist, jedoch die Bildung von [Co(NH3)6]3+
(µ = 0) sehr leicht erfolgt !
130.
Nennen Sie zwei Vorteile und zwei Nachteile der VB-Theorie in der Komplexchemie!
131.
Was sind die Grundgedanken der Kristallfeld- bzw. Ligandenfeldtheorie (mit Skizze)?
132.
Skizzieren Sie die Besetzung der d-Orbitale im d1-System des Hexaaquatitan(III)Komplexes entsprechend der Ligandenfeldtheorie ! Warum absorbiert dieser Komplex
Licht der Wellenlänge von 500 nm? Welche Energie [in kJ/mol] hat Licht dieser Wellenlänge ?
133.
Welcher Zusammenhang existiert ganz allgemein für das Absorptionsvermögen einer
Verbindung und ihrer Farbe ?
Vorlesung 18 (21.06.2007)
134.
Zeichnen Sie in eine Skizze den Ligandenfeldparameter Δ und die Ligandenfeldstabilisierungsenergie (LFSE) ein !
135.
Skizzieren Sie das Elejktronenanregungsspektrum eines Übergangsmetallkomplexes
(ohne Zahlenwerte) ! Wie heißen die Banden und wodurch werden sie hervorgerufen ?
136.
Begründen Sie anhand einer Skizze den Paramagnetismus von [V(H2O)6]3+ und berechnen Sie die LFSE für diesen Komplex !
137.
Begründen Sie die Stabilität der Oxidationsstufe +III für Chrom im entsprechenden
Hexaaqua-Komplex !
138.
Skizzieren Sie die Aufspaltung der d-Orbitale in den Komplexen [Cu(H2O)6]2+ und
[Zn(H2O)6]2+ ! Warum ist der Kupferkomplex stabiler (LFSE angeben) ?
139.
Bei d4- bis d7-Elementen können sowohl high-spin- als auch low-spin-Komplexe gebildet werden ! Erläutern Sie die Ursachen für diesen Sachverhalt !
140.
Skizzieren Sie die Aufspaltung der d-Orbitale in den Hexaaqua-Komplexen von
Cr(III) und Fe(III) ! Begründen Sie den Magnetismus ! Berechnen Sie die LFSE !
141.
Begründen Sie den starken Paramagnetismus im Hexafluorocobalt(III)-Komplex anhand einer Skizze !
142.
Warum sind oktaedrische low-spin-Komplexe meist stabiler als entsprechende highspin-Komplexe ? Erläutern Sie diesen Sachverhalt an den Komplexen Hexaaquacobalt(II) und Hexacyanocobaltat(III) !
143.
Wie wirken sich die Art des Liganden, das Metallion und seine Ladung sowie die Geometrie (oktaedrisch / tetraedrisch) auf den Ligandenfelstärkeparameter Δ aus ?
144.
Nennen Sie dre "starke" und drei "schwache" Liganden ! Was bedeutet das ?
145.
Skizzieren Sie die Aufspaltung der d-Orbitale im tetraedrischen Ligandenfeld !
146.
Welchen Einfluß hat die Aufspaltung der d-Elektronenzustände auf die Ionenradien
und die Gitterenergien ?
Vorlesung 19 (27.06.07)
147.
Welche Gemeinsamkeit und welche Unterschiede (6) bestehen zwischen den Metallen
der 1. HG und der 1. NG ? Begründen Sie !
148.
Begründen Sie die Existenz der Oxidationsstufe +2 für Kupfer in wäßriger Lösung !
149.
Nennen Sie die wichtigsten Oxidationsstufen der Metalle der 1. NG ! Welche dominiert bei den eilnen Metallen ?
150.
In welchen Verbindungen kommt Kupfer in der Natur vor (4 Beispiele mit Namen und
Formel angeben) ?
151.
Wie wird aus Kupferkies Rohkupfer hergestellt (3 Gleichungen) ?
152.
Formulieren Sie die Gleichungen für die bei der elektrolytischen Cu-Raffination an
den Elektroden ablaufenden Vorgänge !
Begründen Sie mit Hilfe der Redoxpotentiale
a) warum sich die unedleren Metalle auflösen, sich aber an der Katode nicht abscheiden
b) die edleren Metalle nicht in Lösung gehen, sondern sich im Anodenschlamm an
sammeln !
153.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für das Auflösen von Kupfer in HNO3 !
154.
a) Erklären Sie anhand von Gleichungen, warum ein Kupferdraht beim Erhitzen erst
rot und dann schwarz wird !
b) Formulieren Sie die Gleichung für das Auflösen eines Kupfer(I)-oxid-Überzugs in
Methanol !
155.
Woraus besteht Patina und woraus Grünspan ?
156.
Was versteht man unter Zementation ? Geben Sie eine Reaktionsgleichung als Beispiel
an !
157.
Welche Funktion hat SOD ? Nennen Sie drei wesentliche Bestandteile dieses Enzyms!
Formulieren Sie eine entsprechende Bruttogleichung !
158.
Welche drei Eigenschaften machen Kupfer zum einem der wichtigsten Gebrauchsmetalle?
159.
Was ist Zinn und was ist Bronze ?
Für Interessenten:


Historisches u.a. zum Thema Kupfer (Quelle: T. Seilnacht)
Zeittafel
Vorlesung 20 (28.06.07)
160.
Beschreiben Sie, wie die Wassermoleküle im Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat gebunden
sind ! Wie kann man diesen Sachverhalt nachweisen ?
Warum eignet sich Kupfersulfat als Nachweismittel für Wasserspuren?
161.
Was versteht man unter dem JAHN-TELLER-THEOREM ? Erläutern Sie es am Beispiel des Cu(H2O)6]2+ !
162.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen, die folgende Eigenschaften bzw. Reaktionen beschreiben
a) die saure Reaktion einer wäßrigen Kupfer(II)-Salzlösung
b) Reaktion einer Kupfer(II)-Salzlösung mit Ammoniak (wie kann die Farbvertiefung
erklärt werden ?)
c) Fällung von Kupfer(II)-hydroxid und Auflösen des Niederschlags im Überschuß des
Fällungsmittels
d) Erhitzen von Kupfer(II)-hydroxid
e) Reaktion von Kupfer(II)-Ionen mit alkalischer Tartrat-Lösung (Fehlingsche Lösung
I + II)
f) Reaktion von Glucose mit Fehlingscher Lösung (ziegelroter Niederschlag).
163.
Was versteht man unter Hydratisomerie ? Erläutern Sie diese Erscheinung am Beispiel
der Aquatation des Tetrachlorocuprat(II)-Komplexes !
164.
Wozu dient die Beilsteinprobe und worin besteht der Effekt ?
165.
Warum ist Kupfer(II)-acetat-monohydrat diamagnetisch ?
166.
Geben Sie folgende Reaktionsgleichungen an
a) Disproportionierung von Cu2SO4
b) Komproportionierung von CuCl2 mit Cu
c) iodometrische Bestimmung von Cu2+ und Bestimmung des gebildeten Iods mit
Thiosulfat
167.
Wie weist man Cd2+-Ionen neben Cu2+-Ionen nach ? Gleichungen angeben !
Vorlesung 21 (04.07.07)
168.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für den Aufschluß eines Silbererzes (Ag2S)
mit Cyanid und die nachfolgende Zementation mit Zn !
169.
Nennen Sie vier besonders herausragende Eigenschaften von Silber !
170.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für
a) das Anlaufen des Silbers an der Luft (Ag2S-Bildung)
b) die Reaktion von AgNO3 mit einer Base (Ag2O-Bildung)
c) Auflösen von Silber in Salpetersäure !
171.
Was ist Scheidewasser und wozu dient es ?
172.
Worauf ist die Schwarzfärbung der Haut beim Kontakt mit AgNO3-Lösung zurückzuführen ?
173.
Woraus besteht Tollens-Reagenz und wozu dient es ? Gleichungen angeben !
174.
Nennen Sie vier explosible Ag-Salze, die zum Teil beim längeren Stehen ammoniakalischer AgNO3-Lösungen entstehen können (Name und Formel) !
175.
Silber(I)-Ionen werden zunächst mit Chlorid-Ionen und dann nacheinander mit
NH3(aq) , Br-, +S2O32-, I-, CN- und S2- versetzt. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen ! Welche Effekte treten auf ?
176.
Beschreiben Sie die Schwarz-Weiß-Silberfotografie mit Hilfe von vier Reaktionsgleichungen !
177.
Wofür wird Silber verwendet ?
Vorlesung 22 (05.07.2007)
178.
Beschreiben Sie drei Verfahren der Goldgewinnung (eines mit Reaktionsgleichung) !
179.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für das Auflösen von Gold in Königswasser !
180.
Nennen Sie drei Beispiele, wie Au(III) in wäßriger Lösung vorliegt ! Welche Struktur
haben diese Komplexe ?
181.
Ag(I) neigt stark zur Disproportionierung ? Formulieren Sie die entsprechende(n)
Gleichung(en) ! Nennen Sie 3 Verbindungen, in denen Ag(I) dennoch vorkommt !
182.
Wie entsteht CASIUSscher Goldpurpur ?
183.
Vergleichen Sie die Elemente der 2. Nebengruppe hinsichtlich Fp, Oxidationsstufen,
Ionenradius (von M2+), Normalpotential (edler Charakter), Neigung zur Komplexbildung, kovalenter Bindungsanteil (in MX2) !
184.
Warum spielen Ligandenfeldstabilisierungseffekte bei den Metallen der Zinkgruppe
keine Rolle und welche Größen sind für die Struktur von Verbindungen mit dieren
Elementen meist ausschlaggebend ?
185.
Nennen Sie die beiden häufigsten Zinkerze (Name und Formel) !
186.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) Rösten von Zinkcarbonat
b) Rösten von Zinksulfid mit Sauerstoff
c) trockener Aufschluß von Zinkoxid (2 Gleichungen)
d) nasser Aufschluß von Zinkoxid mit Schwefelsäure !
187.
Warum ist Zink an der Luft relativ beständig ?
188.
Erläutern Sie am Beispiel Zn/HCl + CuSO4 die Bildung eines Lokalelements !
189.
Eisen kann durch eine Zinkschicht vor Korrosion geschützt werden. Was passiert,
wenn die Zinkschicht zerstört wird?
190.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für das Auflösen von Zink
a) in Säure
b) in Base !
191.
Wie entsteht Zinkweiß (2 Wege, Gleichungen angeben !) ? Erläutern Sie die Thermochromie am Beispiel von ZnO ! Worauf ist sie bei dieser Verbindung zurückzuführen ?
192.
Warum reagiert eine wäßrige Zinksulfatlösung schwach sauer (Gleichung angeben !) ?
193.
Wofür wird Zink verwendet ?
194.
Wie entstehen Ferrite und wie entsteht RINMAN(N)S-Grün ?
195.
Formulieren Sie die Gleichungen für die Reaktionen im
a) DANIELL-Element
b) LECLANCHE-Element !
196.
Welche Bedeutung hat Zink für die meisten Lebewesen? Geben Sie eine Gleichung für
eine einfache Reakion an, die dadurch beeinflußt wird !
Vorlesung 23 (11.07.2007)
197.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) Fällung von Cadmiumhydroxid
b) Neutralisation von Cadmiumhydroxid
c) Reaktion von Cadmiumhydroxid mit Ammoniak !
198.
Erläutern Sie den Nachweis von Cd2+ neben Cu2+ anhand von Reaktionsgleichungen !
199.
Wofür wird Cadmium verwendet ?
200.
Inwiefern wirkt Cadmium toxisch ? Begründung angeben !
201.
In Form welcher Verbindung kommt Quecksilber in der Natur vor und wie kann daraus Quecksilber gewonnen werden ?
202.
Wie wird verschüttetes Quecksilber unschädlich gemacht ?
203.
Warum nennt man Quecksilber(II)-chlorid Sublimat ? Worin besteht dafür die Ursache
(Bindung, Struktur) ?
204.
Ordnen Sie folgende Quecksilber(II)-Verbindungen nach der Löslichkeit: Chlorid,
Bromid, Iodid, Nitrat, Sulfid !
205.
Erläutern Sie die Thermochromie am Beispiel von HgI2 !
206.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen
a) Quecksilber(II)-chlorid + Iodid
b) + Überschuß
c) Nachweis von Ammoniak mit Nesslers Reagenz
d) Hg2+ + Cyanid
e) Reaktionsprodukt von d) + S2- !
207.
Warum sind Hg(I)-Verbindungen diamagnetisch ?
208.
Warum nennt man Quecksilber(I)-chlorid Kalomel ? Reaktionsgleichung angeben !
Vorlesung 24 (12.07.2007)
209.
Wofür wird Quecksilber verwendet ?
210.
Warum wirken Hg-Verbindungen toxisch ? Wovon hängt der Grad der Toxizität ab ?
211.
Geben Sie die Valenzelektronenkonfigiration der Elemente der Eisengruppe an !
212.
Vergleichen Sie die Elemente der Eisengruppe hinsichtlich Dichte, Oxidationsstufen
und Normalpotentialen (M/M2+) !
213.
Vergleichen Sie den Ionenradius (c.n.=6) für zweiwertige und dreiwertige Kationen
der Eisengruppe ! Hinweis: 3 Trends angeben !
214.
Nennen Sie 3 Erze, in denen Eisen vorkommt !
215.
Formulieren Sie 6 Gleichungen, die die Vorgänge im Hochofen beschreiben !
215.
Warum muß der größte Teil des Roheisens zu Stahl verarbeitet werden ?
216.
Unter welchen Voraussetzungen kann Eisen rosten ?
217.
Was sind "Opferanoden" und wie wirken sie ? Gleichung angeben !
218.
Warum reagieren wäßrige Eisen(II)- und Eisen(III)-Salzlösungen sauer (Gleichungen
angeben ) ?
219.
Eisen(II)-Ionen können durch Luftsauerstoff zu Eisen(III)-Ionen oxidiert werden. Begründen Sie, warum dies möglich ist (E0(Fe2+/Fe3+)=+0,77V; E0(O2, H3O+ / H2O)=
1,23 V) ! Formulieren Sie die Teilgleichungen !