2. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie
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Sammlung von Klausuren zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie zur Vorlesung Chemie für Studierende der Medizin (zu Übungszwecken) ______________________________________________________________________ 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1997 – Durchgang A 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1997 – Durchgang B Textteil: Zeit dafür 60 min 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1998 – Durchgang A mc-Teil 20 Fragen: 30 min Zeit, Textteil: 60 min Zeit, je Teil 20 Punkte 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1998 – Durchgang B Es folgen die Textaufgabenteile weiterer Klausuren zur Anorg. u. Allgemeinen Chemie: 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1999 – Durchgang A, Textaufgaben 1. Klausur Anorganische und Allgemeine Chemie 1999 – Durchgang B, Textaufgaben 1 Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Teil 2: Vorname: 28. 10. 2000 Seminargruppe: Textfragen ____________________________________________________________________________________________________ 1. Erläutern Sie den Begriff Katalyse! Wie wirkt ein Katalysator? (2 Punkte) 2. Nennen Sie zwei für den Menschen wichtige Spurenelemente, die im Körper in Form von Koordinationsverbindungen (Komplexe) vorkommen oder als solche aufgenommen werden. Nennen Sie die Namen der zugehörigen Koordinationsverbindungen! (2 Punkte) 3. Erklären Sie die Begriffe Elektrolyt und Ampholyt an je einem selbstgewählten Beispiel! (3 Punkte) 4. Wodurch unterscheidet sich eine starke Säure von einer schwachen Säure? Nennen Sie je ein Beispiel für beide Fälle aus dem Bereich der anorganischen Säuren! (2 Punkte) 5. Was versteht man allgemein unter einem Indikator? Welchen medizinisch wichtigen Wert von Körperflüssigkeiten, wie z.B. Urin, kann man mit bestimmten Indikatoren rasch ermitteln? Wie ist dieser Wert definiert (Formelgleichung angeben!)? (2 Punkte) 2 Name: Vorname: Seminargruppe: ___________________________________________________________________________________ 6. Meerwasser enthält je Liter etwa 35 g gelöste Salze. Markieren Sie durch Einkreisen die Lage des Siedepunktes von Meerwasser: < 100 °C exakt 100 °C Begründen Sie kurz Ihre Entscheidung! > 100 °C (2 Punkte) 7. Vervollständigen Sie die beiden folgenden Redoxgleichungen hinsichtlich der entstehenden Endprodukte und in Bezug auf alle Stöchiometriekoeffizienten auf beiden Seiten der Gleichung! Ordnen Sie je einer Gleichung den zu ihr passenden Begriff Synproportionierung bzw. Disproportionierung zu! H2S H2O2 + (3 Punkte) SO2 S H2O + Begriffszuordnung: Begriffszuordnung: + 8. Was versteht man allgemein unter einem Puffer? Nennen Sie zwei der drei an der Konstanthaltung des pH-Wertes von Blut beteiligten Puffergemische! (2 Punkte) 9. Für den Gasaustausch in den Lungenbläschen, eine Gleichgewichtsreaktion zwischen Hämoglobin (Hb), Sauerstoff (O2) und Oxyhämoglobin (HbO2), Hb + O2 exotherm endotherm HbO2 gilt das Prinzip von Le Chatelier, das Auskunft über das Verhalten von chemischen Gleichgewichten unter äußerem Zwang gibt. Wenden Sie es auf das genannte Gleichgewicht an und bewerten Sie folgende Situationen: (2 Punkte) a) Wie ist für einen Patienten mit Fieber die Fähigkeit zur Sauerstoffaufnahme im Vergleich zu einem Patienten mit normaler Körpertemperatur zu beurteilen? Ist sie besser oder schlechter? Antwort: b) Um die Sauerstoffaufnahme des Patienten zu fördern, entschließt man sich bei bestimmten chirurgischen Eingriffen zu einer Änderung seiner Körpertemperatur. Erhöht oder senkt man sie? Antwort: 0 0 1 2. Wiederholungsklausur Organische Chemie Name: Teil 1: Vorname: 1. 10. 2001 SG: Matrikel-Nr. 20 Auswahlfragen Bitte tragen Sie die von Ihnen ausgewählten Antworten in die Liste auf S. 4 ein! 1. Welche Aussage zum Methanmolekül trifft zu? (A) (B) (C) (D) (E) Das C-Atom ist sp2-hybridisiert. Die H-Atome bilden die Ecken eines Tetraeders. Der Bindungswinkel zwischen zwei C-H-Bindungen beträgt 90°. Das Molekül ist eben gebaut. Das Molekül ist ein Dipol. 2. Welche Aussage zum Benzolmolekül trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) C- und H-Atome liegen in einer Ebene. Es läßt sich durch mesomere Grenzstrukturen beschreiben. Die Abstände zwischen den C-Atomen des Sechsrings sind gleich. Vom Benzol existieren Sessel- und Wannenform. Es hat einen geringeren Energieinhalt als das 1,3,5-Hexatrienmolekül. 3. Was entsteht bei der Hydratisierung der Verbindung (A) (B) (C) (D) (E) ein Olefin (Alken) ein Aromat ein tertiärer Alkohol ein sekundärer Alkohol ein primärer Alkohol 4. Welche Aussage trifft für die Verbindungen Methanol, Acetaldehyd und Propionsäure zu? (A) (B) (C) (D) (E) Sie bilden eine homologe Reihe. Sie haben die gleiche Summenformel. Sie können durch Redoxreaktionen ineinander überführt werden. Sie sind Verbindungen mit je zwei C-Atomen. Sie bestehen alle aus den Elementen C,H und O. ? 5. Welche Aussage zur abgebildeten Fischer-Projektion des D-Sorbits (Sorbitols) trifft nicht zu? CH2OH H (A) (B) (C) (D) (E) Sorbit entsteht aus D-Glucose durch Addition von Wasser. Sorbit ist ein Zuckeralkohol. Sorbit hat vier sekundäre OH-Gruppen. Sorbit hat vier Chiralitätszentren. D-Mannit (Mannitol) ist ein Stereoisomer des Sorbits. HO OH H H OH H OH CH2OH 2 6. Welche Aussage zu den Verbindungen (1) = H3C-CH2-OH und (2) = H3C-O-CH3 trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) 1 und 2 sind Konstitutionsisomere. 1 heißt Ethanol, 2 heißt Dimethylether. 1 hat einen höheren Siedepunkt als 2. 1 ist schlechter wasserlöslich als 2. 1 läßt sich leichter oxidieren als 2. 7. Welche Aussage zur Carbonylgruppe eines Aldehyds oder Ketons trifft zu? (A) (B) (C) (D) (E) Das Carbonyl-C-Atom ist sp2-hybridisiert. Das Carbonyl-C-Atom trägt eine negative Partialladung. Der Bindungswinkel zwischen den am Carbonyl-C-Atom gebundenen Atomen beträgt jeweils 90°. In der Carbonylgruppe sind C-Atom und O-Atom durch zwei p-Bindungen verbunden. Am Sauerstoffatom befindet sich ein freies Elektronenpaar. 8. Welche Aussage zu Formaldehyd trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) Bei seiner Reduktion entsteht Methanol. Bei vorsichtiger Oxidation entsteht Essigsäure. Bei kräftiger Oxidation entsteht Kohlendioxid. Formaldehyd ist im Organismus ein toxischer Metabolit des Methanols. Die wäßrige Lösung von Formaldehyd dient zur Konservierung anatomischer Präparate. 9. Welche der folgenden Verbindungen läßt sich unter milden Bedingungen nicht oxidieren? (A) H3C CH2 OH Ethanol (C) (B) HO OH Hydrochinon (E) (D) H3C COOH O Brenztraubensäure COOH CHO SH NH2 Benzaldehyd Cystein 10. Welche der folgenden Verbindungen paßt nicht in die homologe Reihe der Dicarbonsäuren? (A) (B) (C) (D) (E) Oxalsäure Malonsäure Bernsteinsäure Citronensäure Glutarsäure 11. Welche Aussage zur abgebildeten Verbindung trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) H H C HOOC C COOH Es handelt sich um eine Dicarbonsäure in der cis-Konfiguration. Die Formel stellt Bernsteinsäure (Butandisäure) dar. Für die beiden Dissoziationsstufen gilt: pKS1 < pKS2 Das trans-Diastereomere zur angegebenen Verbindung hat den Trivialnamen Fumarsäure. In wäßriger Lösung liegt die Verbindung zum größten Teil als Anion vor. 3 Name: 12. (1) (2) (3) (4) (5) Vorname: SG: Matrikel-Nr. Prüfen Sie die Aussagen zur nebenstehenden Verbindung: Sie besitzt einen isoelektrischen Punkt. Sie addiert elementares Brom HO Sie besitzt vier Chiralitätszentren. Die Formel gibt Konstitution und Konfiguration an. Durch doppelte Dehydratisierung kann sich ein substituiertes Benzol bilden. COO H OH OH Welche Aussagen treffen zu? (A) nur 2 und 5 sind richtig (B) nur 4 und 5 sind richtig (C) nur 1, 2 und 3 sind richtig (D) nur 2, 3 und 4 sind richtig (E) 1-5 sind alle richtig 13. Aus einer Carbonsäure und einem Alkohol bildet sich in Gegenwart einer starken Mineralsäure ein Carbonsäureester. Welche der folgenden Aussagen trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) Protonen erniedrigen die Aktivierungsenergie der Hin- und Rückreaktion. Temperaturerhöhung beschleunigt die Gleichgewichtseinstellung. Protonen erniedrigen die Geschwindigkeit der Rückreaktion. Die Entfernung von Wasser aus dem Reaktionsansatz erhöht die Ausbeute an Ester. Protonen beschleunigen die Gleichgewichtseinstellung. 14. Carbonsäureester können alkalisch oder sauer hydrolysiert (verseift) werden. Welche Aussage trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) Die alkalische Esterhydrolyse ist irreversibel. Die saure Esterhydrolyse ist reversibel. Bei der sauren Esterhydrolyse senken H+-Ionen die Aktivierungsenergie der Reaktion. Bei der alkalischen Esterhydrolyse (Verseifung) werden OH- -Ionen verbraucht. Bei beiden Reaktionen stellt sich ein Gleichgewicht ein. 15. Welche Aussage zu nachfolgendem Gleichgewicht trifft nicht zu? O O O OCH3 H3C H OCH3 H3C (1) O (2) (A) (B) (C) (D) (E) Das Gleichgewicht beschreibt eine Mesomerie. (1) und (2) sind Konstitutionsisomere. (1) wird als Ketoform bezeichnet. (2) wird als Enolform bezeichnet. (1) und (2) enthalten das Strukturelement eines Carbonsäureesters. 16. Welche Aussage zur nebenstehend abgebildeten Formel von b-D-Glucose trifft nicht zu? Die Formel zeigt ... (A) (B) (C) (D) (E) HO HO HO O OH OH die Konstitution. die Konfiguration. die Konformation. daß die OH-Gruppe an C-1 zur OH-Gruppe an C-2 trans-ständig ist (e/e-Anordnung). daß in diesem Molekül ausschließlich sekundäre OH-Gruppen vorliegen. 4 17. Vergleichen Sie Maltose (Malzzucker) und Saccharose (Rohrzucker). Welche Aussage trifft zu? (A) (B) (C) (D) (E) Beide Verbindungen verhalten sich zueinander wie Stereoisomere. Saccharose ist aus D-Glucose und D-Fructose aufgebaut. Maltose ist aus D-Glucose und D-Galactose aufgebaut. Beide Disaccharide besitzen reduzierende Eigenschaften. Weder Maltose noch Saccharose besitzen reduzierende Eigenschaften. 18. Vergleichen Sie Cellulose und das in Stärke enthaltene Amylopektin. Welche Angabe trifft nicht für beide Substanzen zu? (A) (B) (C) (D) (E) Beide sind Biopolymere. Beide sind Polysaccharide In beiden Verbindungen kommt es zu einer Verzweigung durch 1,6-Verknüpfung. In beiden wird die Hauptkette durch 1,4-Verknüpfung gebildet. Cellulose und Amylopektin sind beide aus dem Grundbaustein D-Glucose aufgebaut. 19. Welche Aussage trifft nicht zu? Unter Wasserabspaltung verläuft die Bildung ... (A) (B) (C) (D) (E) von Cystin aus zwei Molekülen Cystein eines Dipeptids aus zwei Aminosäuren von Cyclohexen aus Cyclohexanol von Dimethylether aus zwei Molekülen Methanol eines Carbonsäureesters aus einer Carbonsäure und einem Alkohol 20. Welche Aussage zur Aminosäure mit der COOH nebenstehend abgebildeten Formel trifft nicht zu? H2N H (A) Die Formel zeigt Glycin (Glykokoll). H (B) Diese Aminosäure liegt in der L-Form vor. (C) Sie ist an der Proteinbiosynthese beteiligt. (D) Sie liegt wie alle Aminosäuren als Inneres Salz (Zwitterion, Betain) vor. (E) Bei ihrer Decarboxylierung entsteht Methylamin. ----------------------------------------------------Liste der Antworten Frage Nr. Lösung Frage Lösung 1 .......... 11 ........... 2 .......... 12 ........... 3 .......... 13 ........... 4 .......... 14 ........... 5 .......... 15 ........... 6 .......... 16 ........... 7 .......... 17 ........... 8 .......... 18 ........... 9 .......... 19 ........... 10 .......... 20 ........... 5 2. Wiederholungsklausur Organische Chemie Name: Teil 2: Vorname: 1. 10. 2001 SG: Matrikel-Nr. Textfragen. Bitte antworten Sie auf dem Aufgabenblatt. ---------------------------------------------------------------------------------- 1. Phenol Schreiben Sie die Strukturformeln der folgenden Verbindungen auf! Anilin D-Milchsäure Glycerin L-Alanin Benzoesäure D-Ribose (4 Punkte) Harnstoff 2. Zur Summenformel C4H10O existieren 7 Konstitutionsisomere, die zu den Stoffklassen der Alkohole und Ether gehören. Schreiben Sie die Strukturformeln von jeweils 2 Beispielen aus beiden Stoffklassen auf und benennen Sie diese mit Namen! (4 Punkte) 3. Nennen Sie die vier Grundreaktionsarten der organischen Chemie! (2 Punkte) 4. Welche chemische Reaktion läuft bei der Rohrzuckerinversion einer angesäuerten Saccharoselösung ab? Mit welchem Meßgerät ist die Änderung welcher physikalischen Eigenschaft während der Reaktion zu verfolgen? Welches Phänomen lieferte den Namen für den Vorgang? (2 Punkte) 6 5. Erklären Sie die Bedeutung des Wortes essentiell in den Bezeichnungen essentielle Fettsäuren und essentielle Aminosäuren! Was ist damit gemeint? Schreiben Sie den Namen und die Summenformel einer essentiellen Fettsäure auf! (2 Punkte) 6. Wenn man reine a-D-Glucose oder reine b-D-Glucose in Wasser auflöst, kommt es in beiden Fällen zum Vorgang der Mutarotation, der nach Stunden zum gleichen Endzustand führt. Welcher chemische Vorgang läuft dabei in Lösung ab? Wie kann man feststellen, daß die Mutarotation beendet ist? (2 Punkte) 7. Formulieren Sie ein Keto-Enol-Tautomerie-Gleichgewicht am Beispiel von Pentan-2,4dion! Welche beiden Effekte bewirken eine Stabilisierung der Enolform im Vergleich zur Ketoform? (2 Punkte) 8. a) Welche strukturellen Anforderungen muß eine organische Verbindung erfüllen, damit sie Seifeneigenschaften aufweist? Skizzieren Sie das Prinzip in einer Formel! (1Punkt) b) Welche gemeinsamen strukturellen Merkmale im Molekülbau führen dazu, daß sowohl tierische Fette und pflanzliche Öle als auch Wachse hydrophob und damit wasserunlöslich sind? (1 Punkt) 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Teil 1: 20 Auswahlfragen Name: 1. (A) (B) (C) (D) (E) 3. (A) (B) (C) (D) (E) 5. Vorname: SG: 2. Welche Aussage trifft zu? Stets positiv geladen sind... Elektronen Kationen Neutronen Radikale Anionen (A) (B) (C) (D) (E) 6. (A) (A) (B) (C) (D) (E) Na Ca Cl C Fe (B) (C) (D) (E) 7. (A) (B) (C) (D) (E) 9. (A) (B) (C) (D) (E) Matrikel-Nr. 4. (A) (B) (C) (D) (E) Welchem thermodynamischen System entspricht der Körper? einem abgeschlossenen System einem offenen System einem geschlossenem System einem verborgenen System einem adiabatischen System Für die Atombindung (kovalente Bindung) ist charakteristisch, daß sie ... zwischen Atomen sehr unterschiedlicher Elektronegativität ausgebildet wird. zwischen Atomen gleicher oder ähnlicher Elektronegativität ausgebildet wird. nicht gerichtet ist. ausschließlich durch Überlappung von p-Orbitalen zustande kommt. durch ein einzelnes Elektron hervorgerufen/getragen wird. Welche Aussage zur Bildung von Metallkomplexen trifft nicht zu? Ein Ligand als Elektronendonator liefert das bindende Elektronenpaar. Atome wie N, O oder S, die über freie Elektronenpaare verfügen, fungieren als Lieferanten der bindenden Elektronen. Zentralteilchen (Metallatome oder Metallionen) liefern für die entstehende Bindung mit den/dem Liganden die Elektronenlücke, aber keine bindenden Elektronen. Jeder gebildete Komplex ist so stabil, daß es kein Gleichgewicht mehr mit den Ausgangsstoffen der Komplexbildung, darunter den Liganden, gibt. Die Koordinationszahl beeinflußt die Formel des gebildeten Komplexes Welche Aussage trifft nicht zu? 1 Liter einer 1 molaren wäßrigen Calciumchloridlösung enthält ungefähr (relative Atommassen: Ca = 40; Cl = 35,5; O = 16; H = 1) 6 x 1023 Ca2+-Ionen 1,2 x 1024 Chloridionen 6 x 1023 Wassermoleküle 111 g Calciumchlorid 2 Mol Cl--Ionen. 12. 01. 2002 Welche Aussage trifft zu? Die Elemente einer Periode des Periodensystems ... haben sehr ähnliche Eigenschaften stimmen in der Zahl der Valenzelektronen überein unterscheiden sich in der Elektronegativität stimmen in der Ordnungszahl überein sind alle Nichtmetalle Welche Aussage zum Periodensystem der Elemente trifft nicht zu? Isotope haben gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Atommassen. Elemente einer Gruppe haben die gleiche Anzahl Valenzelektronen. In einer Periode nimmt die Elektronegativität der Elemente von links nach rechts zu. Bei Nebengruppenelementen werden d- oder f-Schalen aufgefüllt. Ordnungszahl = Protonenzahl + Neutronenzahl Welches der folgenden Elemente zeigt die geringste Tendenz, Ionen zu bilden? Durchgang A 10. (A) (B) (C) (D) (E) 8. (A) (B) (C) (D) (E) Welche Aussage zum Siedepunkt trifft nicht zu? Der Siedepunkt einer Substanz entspricht der Temperatur, bei der ihr Dampfdruck gleich dem Atmosphärendruck ist. Löst man Salze in Wasser auf, so sinkt der Siedepunkt der wäßrigen Lösung im Vergleich zu reinem Wasser. Eine Flüssigkeit kann schon unterhalb ihres Siedepunktes langsam verdampfen (Parfüm!). Druckerhöhung führt zu einem höheren Siedepunkt. Durch Anlegen von Vakuum wird der Siedepunkt gesenkt. Welche Aussage trifft auf einen Liter einer wäßrigen Lösung, die 9 g NaCl enthält, nicht zu? Das Kochsalz löst sich komplett auf. Das gelöste Kochsalz dissoziiert vollständig in Na+ und Cl-. Die Lösung ist isotonisch zu Blut. Alle in Lösung befindlichen Ionen aus der Dissoziation sind hydratisiert. Die Chloridionen reagieren mit H+ aus Wasser, so daß die Lösung schwach alkalisch reagiert. Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 1 –10 ein: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11. Welche Aussage trifft beim Vergleich von NH3 und H3O+ nicht zu? (relative Atommassen: H = 1; N = 14, O = 16) (A) NH3 hat eine größere relative Molekülmasse als H3O+. (B) Stickstoff und Sauerstoff sind jeweils dreibindig. (C) Beide Moleküle besitzen ein freies Elektronenpaar. (D) Nach Brönsted ist NH3 eine Base und H3O+ eine Säure. (E) Beide Verbindungen enthalten polare Atombindungen. 13. (A) (B) (C) (D) (E) Vergleichen Sie 10 ml eines 0,1 molaren mit 10 ml eines 0,01 molaren Phosphatpuffers, der aus jeweils gleichen Stoffmengen von KH2PO4 und K2HPO4 besteht. Welche Aussage trifft nicht zu? Die Pufferlösungen... haben einen unterschiedlichen pH-Wert. unterscheiden sich in der Pufferkapazität (Menge von abpufferbarer Säure bzw. Base). unterscheiden sich in der Konzentration der Elektrolyte. können unterschiedliche Mengen Protonen abpuffern. Können unterschiedliche Mengen Hydroxidionen abpuffern. 12. Für die Neutralisation der Salzsäure in 30 ml Magensaft wurden 90 ml 0,1 mol/l NaOH verbraucht. Welche Molarität hatte die Magen-HCl? (A) 0,2 mol/l (B) 0,3 mol/l (C) 0,5 mol/l (D) 0,6 mol/l (E) 0,9 mol/l 14. Welche Aussage zur pH-Messung mit Farbindikatoren trifft nicht zu? (A) Die pH-Messung mit Farbindikatoren ist ebenso wie die elektrochemische pH-Messung mit einer Glaselektrode prinzipiell temperaturabhängig. (B) Der Umschlagsbereich eines Indikators hängt von seinem pKS-Wert ab. (C) Die Genauigkeit der pH-Messung ist bei einer hohen Indikatorkonzentration (1 molar) am besten und alle Indikatoren schlagen bei pH 7 um. (D) Indikatoren sind schwache organische Säuren oder Basen, deren Ionen andersfarbig sind als die zugehörigen undissoziierten Säuren oder Basen. (E) Es ist möglich für alle Zonen der pH-Skala von pH 0 bis pH 14 Farbindikatoren zu finden, deren Umschlagsbereich dort liegt. 15. Welche Aussage aus dem Bereich der Redoxchemie trifft nicht zu? (A) Oxidation einer Verbindung bedeutet Aufnahme von Elektronen durch diese Verbindung aus dem Oxidationsmittel. (B) Wenn bei einer chemischen Reaktion eine Verbindung oxidiert wird, muß gleichzeitig eine Verbindung reduziert werden. (C) Oxidationsmittel sind Stoffe, die Elektronen aufnehmen. (D) Fluor, Ozon und KMnO4 sind Beispiele für starke Oxidationsmittel. (E) Die Metalle Lithium, Kalium, Calcium und Natrium sind starke Reduktionsmittel. 17. Welche Aussage trifft auf den beschriebenen Versuch zur Osmose nicht zu? Eine wäßrige Lösung von Zucker und reines Wasser sind durch eine semipermeable Membran getrennt. Über die Membran findet ein Stoffaustausch statt. (A) Wasser dringt durch die Membran in die Zuckerlösung ein und verdünnt diese. (B) Zucker wandert durch die Membran in das reine Wasser und zwar so lange, bis zwei gleich konzentrierte Zuckerlösungen auf beiden Seiten der Membran vorliegen. (C) Das Ergebnis dieses Versuchs hängt prinzipiell von der Temperatur ab. (D) Verglichen mit H2O ist die Zuckerlösung hypertonisch. (E) Die Membran ist nur für das Lösungsmittel, nicht aber für den gelösten Stoff permeabel. 19. (A) (B) (C) (D) (E) Welcher Begriff gehört nicht in den Bereich der Chemischen Kinetik? Reaktionsgeschwindigkeit Reaktionsordnung Parallelreaktion (Konkurrenzreaktion) Folgereaktion (Stufenreaktion) Reaktionsentropie 16. (A) (B) (C) (D) (E) Eine Substanz wird in 50 ml Wasser gelöst und einem Scheidetrichter mit 50 ml Toluol extrahiert. Es bilden sich zwei Phasen aus. Danach beträgt der Verteilungskoeffizient der Substanz zwischen beiden Phasen 1. Wieviel Prozent der Substanz befinden sich in der wäßrigen Phase? 10 %. Praktisch die gesamte Substanz. 25 % Null Prozent, denn die gesamte Substanz befindet sich in der Toluolphase. 50 % 18. Welche Aussage trifft für die Komplettierung des folgenden Satzes nicht zu? Die Freie Enthalpie DRG nach der GibbsHelmholtz-Gleichung ... (A) steht nach van´t Hoff in Beziehung zur Gleichgewichtskonstanten der Reaktion. ist bei exergonen Reaktionen negativ. ist umso größer, je schneller die Reaktion abläuft kann bei Redoxprozessen aus der Elektromotorischen Kraft (EMK) berechnet werden. gibt an, wieviel Arbeit eine Reaktion leisten kann. (B) (C) (D) (E) 20. Welche Aussage trifft nicht zu? Ein Katalysator beeinflußt... (A) die Geschwindigkeit der Gleichgewichtseinstellung. (B) die Gleichgewichtslage. (C) die Geschwindigkeit von Hin- und Rückreaktion. (D) den Mechanismus der Reaktion. (E) die Größe der Aktivierungsenergie. Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 11 – 20 ein: 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Vorname: Durchgang A SG: 12. 01. 2002 Matrikel-Nr. Teil 2: 10 Textfragen Bitte tragen Sie Ihre Antworten unmittelbar im Anschuß an die Fragen ein! 1. Die Löslichkeitsprodukte KL von BaSO4 bzw. BaCO3 in Wasser betragen 10-10 mol2×l-2 bzw. 10-12 mol2×l-2. Berechnen Sie die ionalen Ba2+-Konzentrationen (in mol×l-1) für beide Verbindungen für eine Aufschlämmung von jeweils 1 Mol BaSO4 bzw. BaCO3 in einem Liter Wasser. In welchem Verhältnis steht die Konzentration an toxischen Ba2+-Ionen für Suspensionen beider Verbindungen in Wasser? Warum darf BaCO3 dennoch keinesfalls als Röntgenkontrastmittel zur Magendarstellung verwendet werden? Formulieren Sie die Reaktionsgleichung, die eine Anwendung von BaCO3 als Röntgenkontrastmittel verbietet. (3 Punkte) 2. NaHCO3 wird zur Abstumpfung von Magensalzsäure verwendet. Formulieren Sie eine Reaktionsgleichung, die die abstumpfende Wirkung von NaHCO3 verdeutlicht. Könnte man zur Abstumpfung auch NaHSO4 verwenden? Begründen Sie Ihre positive oder negative Entscheidung. (2 Punkte) 3. Stahl (Eisen) und Edelmetalle wie Gold, Silber und Platin sind wichtige Werkstoffe in der Chirurgie und Orthopädie. Ist die Verschraubung einer Goldplatte mit Stahlschrauben bei chirurgischen/orthopädischen Eingriffen zulässig? Welche Argumente sprechen dafür oder dagegen? Begründen Sie Ihre Entscheidung anhand der elektrochemischen Spannungsreihe. (1 Punkt) 2 4. Die Konzentration von Magensalzsäure kann durch Titration mit Natronlauge quantitativ bestimmt werden. Skizzieren Sie die Neutralisationskurve von HCl mit NaOH. Geben Sie den Neutralpunkt und Äquivalenzpunkt in der Neutralisationskurve an. Wie verhält sich im Vergleich dazu eine Neutralisationskurve von Essigsäure mit Natronlauge? Geben Sie in dieser Kurve ein Puffergebiet an. (3 Punkte) 5. Kann man im Notfall eine Infusion mit destilliertem Wasser anstelle von physiologischer Kochsalz-Lösung durchführen? Erläutern Sie Ihre Argumente. (1 Punkt) 6. In der medizinischen Forschung verwendet man zur Erzeugung tiefer Temperaturen Eis/Kochsalz-Mischungen anstelle von reinem Eis. Begründen Sie, warum mit dieser Mischung tiefere Temperaturen als mit reinem Eis erhalten werden können. (1 Punkt) 3 7. Schreiben Sie die Summenformel von Ozon auf. Woraus wird Ozon gebildet? Formulieren Sie die Bruttogleichung dafür. Erklären Sie, weshalb Ozon in bodennahen Luftschichten ein Gift darstellt und daher unerwünscht, in der Hochatmosphäre aber erwünscht ist. (2 Punkte) 8. Erläutern Sie in knapper Form, was Sie unter folgenden Begriffen verstehen: Katalysator Elektrolyt Synproportionierung Osmose (2 Punkte) 9. Wieviel ml 0,1 M KOH müssen zu 110 ml 0,1 M Essigsäure gegeben werden, um einen (2 Punkte) Puffer-pH-Wert von 4 zu erhalten? (Essigsäure, pKS @ 5) 10. Formulieren Sie die folgenden Reaktionsgleichungen: H2O2 + HI ¾¾® H2O + SO2 ¾¾® CaCO3 + HCl ¾¾® (3 Punkte) 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Teil 1: 20 Auswahlfragen Name: Vorname: SG: Durchgang B 12. 01. 2002 Matrikel-Nr. 1. Welche Aussage trifft zu? Stets negativ geladen sind... 2. Welche Aussage trifft zu? Die Elemente der 1. Hauptgruppe des Periodensystems (A) (B) (C) (D) (E) Elektronen Kationen Neutronen Radikale Edelgasatome (A) (B) (C) (D) (E) haben gleiche Ionenradien sind nach Reaktion mit Wasser alle Säurebildner stimmen in der Zahl der Valenzelektronen überein sind alle Nichtmetalle stimmen in der Ordnungszahl überein 3. Die chemischen Eigenschaften eines Elementes werden vor allem bestimmt durch... 4. (A) (B) (C) (D) (E) die Zahl der Nukleonen die Zahl der Valenzelektronen den Atomradius den Siede- und Schmelzpunkt den Anteil natürlicher Isotope (A) (B) (C) (D) (E) 5. (A) (B) (C) (D) (E) Welchem thermodynamischen System kommt eine Thermosflasche sehr nahe? einem geschlossenen System einem abgeschlossenen System einem offenen System einem adiabatischen System einem verborgenen System. Welches der folgenden Elemente zeigt die geringste 6. Welche Aussage zur Ionenbindung trifft nicht zu? Tendenz, Ionen zu bilden? (A) Ihr liegt eine elektrostatische Wechselwirkung von Anionen und Kationen zugrunde. K (B) Sie entsteht zwischen Elementen, deren Mg Elektronegativität sich deutlich unterscheidet. Br (C) Die Ionenbindung ist ungerichtet. Fe (D) Ihre Bindungsenergie ist deutlich niedriger als die C der Wasserstoffbrückenbindung. (E) Ein Beispiel für die Ionenbindung sind Kochsalzkristalle. 7. Welche Aussage gilt nicht für Wasserstoffbrückenbindungen? 8. Welche Aussage zum Chelat-Komplex des Eisens in Hämoglobin trifft nicht zu? (A) Sie treten zwischen den Wassermolekülen in Eis oder flüssigem Wasser auf. Sie beeinflussen die Lage der Siedetemperatur einer Substanz. Sie spielen die zentrale Rolle bei der Ausbildung der DNA-Doppelhelix. Sie stabilisieren die Gitter von Graphit und Diamant. Sie treten auch bei anderen Verbindungen auf, in denen stark elektronegative Elemente an H gebunden sind, wie z.B. in NH3 und HF. (A) Hämoglobin kann anstatt mit Sauerstoff auch mit Kohlenmonoxid beladen werden, das viel leichter als Sauerstoff wieder abspaltbar ist. Im sauerstoffbeladenen Hämoglobin ist die Koordinationszahl des Eisenions = 6. Das Zentralion im aktiven Hämoglobin ist Fe2+. Der Komplex Häm im Hämoglobin enthält einen vierzähnigen Chelat-Liganden. Die Beladung des Blutfarbstoffs mit Sauerstoff ist eine exotherme Reaktion. (B) (C) (D) (E) 9. (A) (B) (C) (D) (E) Welche Aussage trifft nicht zu? 1 Liter einer 1 molaren wäßrigen Magnesiumchloridlösung enthält ungefähr (wobei die relative Atommassen sind: Mg = 24,3; Cl = 35,5; O = 16; H = 1) 6 x 1023 Mg2+-Ionen 1,2 x 1024 Chloridionen 6 x 1023 Wassermoleküle 95,3 g Magnesiumchlorid 2 Mol Cl--Ionen. (B) (C) (D) (E) 10. Welche Aussage über Elektrolyte trifft nicht zu? (A) Starke Elektrolyte sind in wäßriger Lösung praktisch vollständig dissoziiert. Schwache Elektrolyte sind in wäßriger Lösung wenig dissoziiert. Schwerlösliche Salze sind schwache Elektrolyte (Bsp. BaSO4, AgCl, PbS). Auch wasserlösliche Verbindungen, die nicht dissoziieren, wie Zucker, sind Elektrolyte. Säuren und Basen sind je nach Dissoziationsgrad in wäßriger Lösung starke oder schwache Elektrolyte. (B) (C) (D) (E) Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 1 –10 ein: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11. Welche Aussage trifft nicht zu? Gegenüber Wasser sind Brönsted-Säuren... 12. Der pKS-Wert einer schwachen Säure HA betrage 6.5. In einer Pufferlösung betrage das Verhältnis [A-]:[HA] = 10 : 1. Welchen pH-Wert hat diese Pufferlösung? (A) 9.5 (B) 8.5 (C) 7.5 (D) 6.5 (E) 5.5 (A) (B) (C) (D) (E) HCl HCN NH3 H 2S HSO4- 13. 1 Mol HCl verbraucht bis zum Äquivalenzpunkt 0,5 mol einer unbekannten Base. Welche Aussage trifft auf diese Reaktion zu? Es entstehen dabei 2 Mol Wasser. 1 Mol HCl liefert bei der Disssoziation 2 Mol H+-Ionen. Die Base ist Ca(OH)2. 0,5 Mol davon liefern 1 Mol OH--Ionen und 0,5 mol Ca2+-Ionen. Die Base könnte NaOH sein. Dieses Reaktionsverhalten ist typisch für die Bildung einer Pufferlösung. (A) (B) (C) (D) (E) 14. (A) (B) (C) (D) (E) 15. Welche Aussage zu den Begriffen Oxidation und Reduktion trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) 17. (A) (B) (C) (D) (E) 19. (A) (B) (C) (D) (E) Welche Aussage zur pH-Messung mit Farbindikatoren trifft zu? Die pH-Messung mit Farbindikatoren ist im Gegensatz zur elektrochemischen pH-Messung mit einer Glaselektrode temperaturunabhängig. Der Umschlagsbereich eines Indikators hängt von seinem pKS-Wert ab. Die Genauigkeit der pH-Messung ist bei einer hohen Indikatorkonzentration (1 molar) am besten. Indikatoren sind starke organische Säuren oder Basen. Ursache der Farbänderung ist eine irreversible Strukturänderung des Indikators. Reduktion einer Verbindung bedeutet Abgabe von Elektronen durch diese Verbindung an das Reduktionsmittel. Wenn bei einer chemischen Reaktion eine Verbindung oxidiert wird, muß gleichzeitig eine Verbindung reduziert werden. Oxidationsmittel nehmen Elektronen auf. Reduktionsmittel geben Elektronen ab. Wasserstoffaufnahme bedeutet eine Reduktion des aufnehmenden Stoffes. 16. (A) (B) (C) (D) (E) Eine Substanz wird in einem Scheidetrichter mit 100 ml Wasser und 100 ml Chloroform geschüttelt. Es bilden sich zwei Phasen aus. Danach beträgt der Verteilungskoeffizient der Substanz zwischen beiden Phasen 1. Wieviel Prozent der Substanz befinden sich in der wäßrigen Phase? Praktisch die gesamte Substanz. 10 % 25 % 50 % Die gesamte Substanz befindet sich in der Chloroformphase. 18. Die bei der Ammoniak-Synthese ablaufende Gleichgewichtsreaktion wird durch die Gleichung Die Membran ist nur für das Lösungsmittel, nicht 2 NH3 N2 + 3 H 2 aber für den gelösten Stoff permeabel. beschrieben und ist mit einer Reaktions-enthalpie Der osmotische Druck ist von der Temperatur für die Ammoniakbildung von unabhängig. DH = 92 kJ/mol verbunden. Was muß man nach Der osmotische Druck einer (verdünnten) Lösung dem Prinzip des kleinsten Zwangs tun, um das ist proportional zur Konzentration der gelösten Gleichgewicht auf die rechte Seite zu verschieben Substanz. und mehr NH3 zu erhalten? Im Vergleich zu Blutplasma ist reines Wasser Das Gleichgewicht wird auf die rechte Seite hypotonisch. verschoben, wenn... Eine 0,1 M Lösung von Na2SO4 in Wasser (A) die Temperatur und der Druck erhöht werden. entwickelt einen osmotischen Druck, der dreimal so (B) ein Katalysator eingesetzt wird. hoch ist wie der einer 0,1 M Lösung von Glucose (C) die Temperatur und der Druck erniedrigt werden. (Traubenzucker) in Wasser. (D) die Temperatur erniedrigt und der Druck erhöht wird. (E) die Temperatur erhöht und der Druck erniedrigt wird. Welcher Begriff gehört nicht in den 20. Welche Aussage trifft nicht zu? Ein Katalysator beeinflußt... (A) die Gleichgewichtslage. Bereich der Chemischen Kinetik? Reaktionsgeschwindigkeit (B) die Geschwindigkeit der Gleichgewichtseinstellung. Reaktionsordnung (C) die Geschwindigkeit von Hinreaktion und Rückreaktion. Reaktionsenthalpie (D) zwar den Mechanismus der Reaktion, wird aber bei ihr nicht verbraucht. Energieprofildiagramm (E) die Größe der Aktivierungsenergie durch die Änderung des Aktivierungsenergie Mechanismus der Reaktion. Welche Aussage zur Osmose trifft nicht zu? Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 11 –20 ein: 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Vorname: Durchgang B SG: 12. 01. 2002 Matrikel-Nr. Teil 2: 10 Textfragen Bitte tragen Sie Ihre Antworten unmittelbar im Anschuß an die Fragen ein! 1. Das Löslichkeitsprodukt KL von BaSO4 in Wasser beträgt 10-10 mol2×l-2. Berechnen Sie die ionale Ba2+-Konzentration (in mol×l-1) für eine Aufschlämmung von 1 Mol BaSO4 in einem Liter Wasser; wieviel mg×l-1 Ba2+ entspricht das? Welche Möglichkeiten sehen Sie, um die Ba2+-Ionenkonzentration weiter zu verringern. Erläutern Sie Ihre Vorschläge mit Hilfe des Massenwirkungsgesetzes. (relative Atommasse Ba @ 137) (3 Punkte) 2. Essigsäure (CH3COOH) gehört zu den schwachen Säuren. Wie können Sie den sauren Charakter von Lösungen von Essigsäure in Wasser nachweisen? Wie reagiert eine wäßrige Lösung von Natriumacetat (CH3COONa) im Vergleich zu Essigsäure? Begründen Sie Ihre Antwort anhand einer chemischen Reaktionsgleichung. (2 Punkte) 3. Geben Sie die Anordnung von 4 Metallen in der elektrochemischen Spannungsreihe in Abhängigkeit vom Potential an. Welche Konsequenzen ergeben sich aus der von Ihnen gewählten Anordnung hinsichtlich der Anwendung von Zink, Aluminium oder Gold als Werkstoff in Chirurgie oder Orthopädie? (1 Punkt) 4. Wieviel Äquivalente NaOH benötigt man, um 1 Mol Phosphorsäure zu neutralisieren. Formulieren Sie die entsprechenden Neutralisationsgleichungen und geben Sie an, welche bei der Neutralisation entstehenden Verbindungskombinationen als Puffer wirken. (3 Punkte) 5. Welche Argumente sprechen für oder gegen die Infusions-Anwendung einer zu physiologischer Kochsalzlösung gleichmolaren Glucoselösung in Wasser? Begründen Sie Ihre Entscheidung. (1 Punkt) 6. Zur Entwässerung von Geweben oder anderem biologischen Material wird oft das schonende Verfahren der Gefriertrocknung (Lyophilisation) angewendet. Begründen Sie, auf welcher physikalisch-chemischen Gesetzmäßigkeit dieses Verfahren beruht. (1 Punkt) 7. Begründen Sie chemisch, weshalb Kohlenmonoxid ein besonders gefährliches Atemgift ist, so daß bereits ein Gehalt von 0,2% in der Atemluft letal wirkt. (1 Punkt) 2 8. Erläutern Sie in knapper Form, was Sie unter folgenden Begriffen verstehen: Kolloidale Lösung (im Unterschied zu molekulardisperser Lösung) Ampholyt Disproportionierung Diffusion (2 Punkte) 9. Wieviel ml 0,1 M NaOH müssen zu 110 ml 0,1 M Essigsäure gegeben werden, um einen (2 Punkte) Puffer-pH-Wert von 4 zu erhalten? (Essigsäure, pKS @ 5) 10. Formulieren Sie die folgenden Reaktionsgleichungen: KMnO4 + HCl ¾¾® Cu + HNO3 (konz.) ¾¾® CaCO3 + CO2 + H2O ¾¾® NH4Cl + NaOH ¾¾® (4 Punkte) 0 0 0 0 2. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie 16. 10. 2002 Name: Vorname: Seminargruppe: Von dieser Klausur folgen hier nur die Aufgaben des Teils 2: Matrikelnr.: Textfragen ____________________________________________________________________________________________________ 1. Wie unterscheidet sich der osmotische Druck einer 0,1 molaren Glucose-Lösung von dem einer 0,1 molaren NaCl-Lösung? Geben Sie eine kurze Erklärung! (2 Punkte) 2. Nennen Sie zwei für den Menschen wichtige Spurenelemente, die im Körper in Form von Koordinationsverbindungen (Komplexen) vorkommen oder als solche aufgenommen werden. Nennen Sie die Namen der zugehörigen Koordinationsverbindungen dieser Metalle! (2 Punkte) 3. Erklären Sie die Begriffe Elektrolyt und Ampholyt an je einem selbstgewählten Beispiel! (3 Punkte) 4. Wodurch unterscheidet sich eine starke Base von einer schwachen Base? Nennen Sie je ein Beispiel für beide Fälle aus dem Bereich der anorganischen Basen! (2 Punkte) 5. Was versteht man allgemein unter einem Indikator? Welchen medizinisch wichtigen Wert von Körperflüssigkeiten, wie z.B. Urin, kann man mit bestimmten Indikatoren rasch ermitteln? Wie ist dieser Wert definiert (exakte Formelgleichung dafür angeben!)? (2 Punkte) 1 Name: Vorname: Seminargruppe: Matrikelnr.: ___________________________________________________________________________________ 6. Meerwasser enthält je Liter etwa 35 g gelöste Salze. Markieren Sie durch Einkreisen die Lage des Gefrierpunktes von Meerwasser: < 0 °C exakt 0 °C Begründen Sie kurz Ihre Entscheidung! > 0 °C (2 Punkte) 7. Vervollständigen Sie die beiden folgenden Redoxgleichungen hinsichtlich der entstehenden Endprodukte und in Bezug auf alle Stöchiometriekoeffizienten auf beiden Seiten der Gleichung! Ordnen Sie je einer Gleichung den zu ihr passenden Begriff Synproportionierung bzw. Disproportionierung zu! H2S H2O2 + (3 Punkte) SO2 S H2O + + Begriffszuordnung: Begriffszuordnung: 8. Was versteht man allgemein unter einem Puffer? Nennen Sie zwei der drei an der Konstanthaltung des pH-Wertes von Blut beteiligten Puffergemische! (2 Punkte) 9. Für den Gasaustausch in den Lungenbläschen, eine Gleichgewichtsreaktion zwischen Hämoglobin (Hb), Sauerstoff (O2) und Oxyhämoglobin (HbO2), exotherm Hb + O2 HbO2 endotherm gilt das Prinzip von Le Chatelier, das Auskunft über das Verhalten von chemischen Gleichgewichten unter äußerem Zwang gibt. Wenden Sie es auf das genannte Gleichgewicht an und bewerten Sie folgende Situationen: Wie ist für einen Patienten mit Fieber die Fähigkeit zur Sauerstoffaufnahme im Vergleich zu einem Patienten mit normaler Körpertemperatur zu beurteilen? Ist sie besser oder schlechter und warum? (1 Punkt) Antwort: 10. Berechnen Sie, wieviel Gramm NaOH in 500 ml einer 4 molaren NaOH-Lösung enthalten sind! Geben Sie den Rechenweg an! Zu verwendende Atommassen: Na = 23, O = 16, H = 1. (1Punkt) 1 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Durchgang A 18. 01. 2003 Name: Vorname: SG: Matrikel-Nr. ________________________________________________________________________________ Teil 2: 10 Textfragen Bitte tragen Sie Ihre Antworten unmittelbar im Anschluß an die Fragen ein! 1. Ordnen Sie die tendenzielle Änderung der folgenden Eigenschaften im Periodensystem der Elemente zu! Tragen Sie dazu jeden Begriff in die zwei für ihn zutreffenden Kästen ein! Metallcharakter Reaktivität von Metallen Elektronegativität Ionenradius (2 Punkte) 2. Auf welches Volumen muß man 4 g NaOH (Molmasse von NaOH = 40 g/mol) mit Wasser auffüllen, um eine Natronlauge von pH 12 zu erhalten? Wieviel ml dieser Natronlauge müssen abgenommen und auf 1 l verdünnt werden, um eine Lösung mit a) dem pH-Wert 10 und b) dem pH-Wert 6 zu erhalten? Geben Sie bitte Ihre Rechenwege an! (3 Punkte) 3. Bestimmen Sie die Oxidationszahlen der fett gedruckten Elemente in den folgenden Verbindungen: HNO3 H2SO3 O3 KMnO4 (2 Punkte) 2 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Vorname: Durchgang A SG: 18. 01. 2003 Matrikel-Nr.: ______________________________________________________________________________ 4. Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln folgender Moleküle: Kohlendioxid Schwefelwasserstoff Fluorwasserstoff Welches dieser Moleküle hat eine gewinkelte Struktur? (2 Punkte) 5. Stellen Sie sich folgende Situationen vor: a) Im Winter werden vereiste Straßen mit Salz gestreut, um das Eis aufzulösen. b) Im Himalaya-Gebirge benötigt man 10 Minuten um ein „7-Minuten-Ei“ zu kochen. Ihre Aufgaben: Benennen Sie den zugrundeliegenden Effekt (a) bzw. die physikalisch-chemische Gesetzmäßigkeit (b), den man ausnutzt (a), bzw. die auftritt (b)! Bei a): Bei b): Skizzieren Sie ein Dampfdruckdiagramm (p gegen T auftragen) und tragen Sie darin die Punkte ein, die für die beiden o.a. Ereignisse zutreffend sind (3 Punkte) 6. a) Weshalb kann man Ozon zum Entkeimen von Wasser einsetzen? b) Die Ozonschicht in der Stratosphäre schützt das Leben auf der Erde. Ozonlöcher darin sind gefährlich. Das Entstehen von Ozonlöchern wird durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) gefördert. Formulieren Sie die Bruttogleichung für die Zersetzung von Ozon! c) In welcher Art nehmen durch die Höhenstrahlung aus den FCKW gebildete ChlorRadikale an dieser Reaktion teil? (2 Punkte) 7. Charakterisieren Sie den Begriff Edelmetall! (1 Punkt) 3 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Vorname: SG: Durchgang A 18. 01. 2003 Matrikel-Nr.: ______________________________________________________________________________ 8. a) Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Belastung eines Acetatpuffers durch Salzsäure! b) Bei welchem Konzentrationsverhältnis von Essigsäure zu Natriumacetat kann man einen Acetatpuffer am stärksten sowohl basisch als auch sauer belasten? (2 Punkte) 9. Erläutern Sie die Wirkungsweise eines Katalysators anhand eines Energiediagramms für Pt 2 HI (E bzw. DG gegen Reaktionskoordinate die exergone Reaktion H2 + I2 auftragen) an kinetisch und thermodynamisch relevanten Energieparametern! Zeichnen Sie ein Energieprofil für die katalysierte und eines für die unkatalysierte Reaktion und tragen Sie die beiden EA- bzw. DG‡-Werte ein! Tragen Sie außerdem ein, wie man die Größe von DRG ablesen kann! (2 Punkte) 10. a) Welche chemische Verbindung steht für den Begriff saurer Regen? b) Formulieren Sie die Gleichung für die Bildung dieser Verbindung aus einer Reaktion mit dem Regenwasser! (1 Punkt) 4 Korrekturanleitung zur 1. Klausur AAC für Mediziner vom 18. 1. 03, Klausur A Teil 2: Textfragen: 2 + 3 + 2 + 2+ 3 + 2+ 1 +2 + 2 + 1 = 20 Punkte 1. 4 x für jede zweifach richtige Eintragung eines Begriffs ½ Pkt. 2. Verdünnen auf 1 l liefert Lauge vom pOH 1, auf 10 l vom pOH 2 = pH 12 (1 Pkt.). a) 100 fache Verdünnung führt zu Lösung von pH 10. Dazu müssen 10 ml auf 1 l verdünnt werden (1 Pkt.). b) Fangfrage! Eine Lauge auf pH 6 (sauer!) zu verdünnen ist unmöglich! (1 Pkt) 3. +5, +4, 0, +7: 4 x je richtiger OZ ½ Punkt 4. 3 x je richtiger Valenzstrichformel ½ Punkt, gewinkelt ist H2S ½ Punkt 5. a) Gefrierpunktserniedrigung bei wäßrigen Salzlösungen (½ Punkt b) Siedepunkt ist direkt proportional dem äußeren Druck (½ Punkt), daher sinkt er, wenn der Luftdruck mit der Höhe fällt c) 1 P. auf korrektes Diagramm und 1 P. richtig eingetragene Punkte 6. a) oxidative Wirkung zerstört Mikroorganismen (½ Punkt). b) 2 O3 → 3 O2 (1 Punkt!) c) Chlorradikale wirken als Katalysatoren (½ Punkt) 7. Alle Erklärungen der Art: sehr reaktionsträge, nicht löslich in verdünnten Säuren bzw. sehr positives Normalpotential E0 in der elektrochem. Spannungsreihe gelten (1 Pkt.). 8. a) AcO- + HCl → AcOH + Cl- (1 Punkt) b) beim Verhältnis 1:1 (1 Punkt) 9. je (½ Punkt für das korrekt gezeichnete Energieprofil und die drei richtig eingetragenen Werte 10. a) schweflige Säure (½ Punkt), b) H2O + SO2 → H2SO3 auch anerkennen: H2SO4 (½ Punkt 1 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Durchgang B 18. 01. 2003 Name: Vorname: SG: Matrikel-Nr.: ________________________________________________________________________________ Teil 2: 10 Textfragen Bitte tragen Sie Ihre Antworten unmittelbar im Anschuß an die Fragen ein! 1. Vervollständigen Sie folgende Tabelle: Atom Ordnungszahl Anzahl der Protonen im Kern =? Elektronenkonfiguration =? 2p 2s 1s stabilstes Ion =? Li 3 Be 4 C 6 F 9 ↑ ↑↓ Li+ Welche zwei Regeln haben Sie bei der Auffüllung der Orbitale beachtet? (Namen der Regeln angeben, nicht die Gesetze in Worten formulieren) (1)_________________________________ (2)_________________________________ (3 Punkte) 2. Auf welches Volumen muß man 4,9 g H2SO4 (Molmasse von H2SO4 = 98 g/mol) mit Wasser auffüllen, um eine verdünnte Schwefelsäure von pH 2 zu erhalten? Wieviel ml dieser verdünnten Schwefelsäure müssen abgenommen und auf 1 l verdünnt werden, um eine Lösung mit a) dem pH-Wert 4 und b) dem pH-Wert 8 zu erhalten? Geben Sie bitte Ihre Rechenwege an! (3 Punkte) 3. Bestimmen Sie die Oxidationszahlen der fett gedruckten Elemente in den folgenden Verbindungen: HNO2 O3 Na2SO4 H3PO4 (2 Punkte) 2 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Durchgang B 18. 01. 2003 Name: Vorname: SG: Matrikel-Nr.: ________________________________________________________________________________ 4. Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln folgender Moleküle: Kohlenmonoxid Wasser Chlorwasserstoff Welches dieser Moleküle hat eine gewinkelte Struktur? (2 Punkte) 5. a) Welche Veränderung der Lage des Gefrierpunktes zeigt eine gesättigte Kochsalzlösung gegenüber reinem Wasser? Erklären Sie den Effekt! b) Welche Veränderung der Lage des Siedepunktes zeigt eine gesättigte Kochsalzlösung gegenüber reinem Wasser? Erklären Sie den Effekt! (2 Punkte) 6. a) Weshalb wirkt Ozon in der Hochatmosphäre als Schutzschild für das Leben auf der Erde? b) Formulieren Sie die Bruttogleichung für die Bildung von Ozon in der Stratosphäre! c) Weshalb ist Ozon in der Atemluft ein Schadstoff und seine zulässige Maximalkonzentration begrenzt (Sommersmogverordnung, ggf. Anordnung von Fahrverboten) (2 Punkte) 7. Charakterisieren Sie den Begriff Edelgas! (1 Punkt) 3 1. Klausur Allgemeine und Anorganische Chemie Durchgang B 18. 01. 2003 Name: Vorname: SG: Matrikel-Nr.: ________________________________________________________________________________ 8. a) Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Belastung eines Acetatpuffers durch Kalilauge! b) Bei welchem Konzentrationsverhältnis von Natriumacetat zu Essigsäure kann man einen Acetatpuffer am stärksten sowohl basisch als auch sauer belasten? (2 Punkte) 9. a) Wie lautet das Massenwirkungsgesetz für die exergone und exotherme Reaktion H2 + I2 Pt 2 HI ? b) Von welcher thermodynamischen Größe hängt die Gleichgewichtslage ab (d.h. was kennzeichnet die Triebkraft der Reaktion)? c) Nennen Sie zwei Möglichkeiten, um das Gleichgewicht durch Wahl geeigneter Reaktionsbedingungen in Richtung des Produkts Iodwasserstoff (HI) zu verschieben! d) Wie nennt man das von Ihnen soeben angewandte Prinzip? (2 Punkte) 10. a) Eine Lösung von Natriumhydrogencarbonat („doppeltkohlensaures Natron, Bullrichs Salz“) zu trinken, ist ein altes Hausmittel gegen Sodbrennen in der Speiseröhre, das durch Übersäuerung des Magens hervorgerufen werden kann. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die dabei ablaufende Reaktion! b) Woran erkennt man, daß diese Reaktion irreversibel verläuft? (1 Punkt) 1 Korrekturanleitung zur 1. Klausur AAC für Mediziner vom 18. 1. 03, Klausur B Teil 2: Textfragen: 3 + 3 + 2 + 2+ 2 + 2+ 1 +2 + 2 + 1 = 20 Punkte 1. 2 Punkte für das Ausfüllen der Tabelle und je ½ Pkt. auf Pauli-Verbot und Hundsche Regel 2. Verdünnen von 0,05 mol H2SO4 auf 1 l liefert [H+] von 10-1 mol/l, also Lösung vom pH 1, Verdünnen auf 10 l eine Lösung pH 2 (1 Pkt.). a) 100 fache Verdünnung führt zu Lösung von pH 4. Dazu müssen 10 ml auf 1 l verdünnt werden (1 Pkt.). b) Fangfrage! Eine Säure auf pH 8 (basisch!) zu verdünnen ist unmöglich! (1 Pkt) 3. +3, 0, +6, +5: 4 x je richtiger OZ ½ Punkt 4. 3 x je richtiger Valenzstrichformel ½ Punkt, gewinkelt ist H2O ½ Punkt 5. a) Gefrierpunkt sinkt, ein kolligativer Effekt, ggf. auch detaillierter (2 x ½ Punkt) b) Siedepunkt steigt, ein kolligativer Effekt, ggf. auch detaillierter (2 x ½ Punkt), 6. a) Absorption von UV-Strahlung (½ Punkt). b) 3 O2 → 2 O3 (1 Punkt!) c) starkes Oxidationsmittel, Schadstoff, lungenreizend u.ä. Angaben (½ Punkt) 7. chemisch äußerst reaktionsträge (inert) (1 Pkt.). 8. a) AcOH + KOH → AcO- + K+ + H2O (1 Punkt) b) beim Verhältnis 1:1 (1 Punkt) 9. a) ½ Punkt auf korrekte Gleichung für Massenwirkungskonstante K der HI-Bildung b) ½ Punkt auf Freie Enthalpie DRG c) ½ Punkt auf (z.B.) H2-Druck erhöhen, T senken, HI entziehen d) ½ Punkt auf Prinzip vom kleinsten Zwang (Le Chatelier) 10. a) NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (½ Punkt), b) CO2 entweicht! (½ Punkt) 1. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie Teil 1: 20 Auswahlfragen Name: Vorname: 1. Welche Aussage trifft zu? Stets negativ geladen sind... (A) (B) (C) (D) (E) Elektronen Kationen Neutronen Radikale Edelgasatome 3. Welche Aussage zum Periodensystem der Elemente trifft nicht zu? Isotope habe gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Atommassen. Elemente einer Hauptgruppe haben die gleiche Anzahl Valenzelektronen. In einer Periode nimmt die Elektronegativität der Elemente von links nach rechts zu Bei Nebengruppenelementen werden d- oder fSchalen aufgefüllt. Ordnungszahl = Protonenzahl + Neutronenzahl. (A) (B) (C) (D) (E) 5. (A) (B) (C) (D) (E) Welches der folgenden Elemente zeigt keine Tendenz, Ionen zu bilden? K Mg Br Fe C SG: Welche Aussage gilt nicht für Wasserstoffbrückenbindungen? (A) Sie treten zwischen den Wassermolekülen in Eis oder flüssigem Wasser auf. Sie beeinflussen die Lage der Siedetemperatur einer Substanz. Sie stabilisieren die Gitter von Graphit und Diamant. Sie spielen die zentrale Rolle bei der Ausbildung der DNA-Doppelhelix. Sie treten auch bei anderen Verbindungen auf, in denen stark elektronegative Elemente an H gebunden sind, wie z.B. in NH3 und HF. (B) (C) (D) (E) 9. (A) (B) (C) (D) (E) Matrikel-Nr. 2. Welche Aussage zu Wasser trifft nicht zu? (A) (B) (C) Das Wassermolkül ist gewinkelt gebaut. Das Wassermolekül ist unpolar. Wassermoleküle bilden untereinander Wasserstoffbrückenbindungen aus. Das Molekül kann ein Proton abspalten. Das Molekül kann ein Proton anlagern. (D) (E) 4. Welchem thermodynamischen System kommt eine Thermosflasche sehr nahe? (A) (B) (C) (D) (E) einem geschlossenen System einem abgeschlossenen System einem offenen System einem adiabatischen System einem verborgenen System. 6. Für die Atombindung (kovalente Bindung) ist charakteristisch, daß sie ... in Metallen und ihren Legierungen vorkommt. zwischen Atomen gleicher oder ähnlicher Elektronegativität ausgebildet wird. nicht gerichtet ist. ausschließlich durch Überlappung von pOrbitalen zustande kommt. durch ein einzelnes Elektron hervorgerufen/getragen wird. (A) (B) (C) (D) (E) 7. 8. 2. 2003 8. (A) (B) (C) (D) (E) Welche Aussage trifft auf einen Liter einer wäßrigen Lösung, die 9 g NaCl enthält, nicht zu? 10. Das Kochsalz löst sich komplett auf. Das gelöste Kochsalz dissoziiert vollständig in Na+ und Cl-. Die Lösung ist isotonisch zu Blut. Alle in Lösung befindlichen Ionen aus der Dissoziation sind hydratisiert. Die Chloridionen reagieren mit H+ aus Wasser, so daß die Lösung schwach alkalisch reagiert. (B) (A) (C) (D) (E) Welche Aussage zum Siedepunkt trifft nicht zu? Der Siedepunkt einer Substanz entspricht der Temperatur, bei der ihr Dampfdruck gleich dem Atmosphärendruck ist. Löst man Salze in Wasser auf, so sinkt der Siedepunkt der wäßrigen Lösung im Vergleich zu reinem Wasser. Eine Flüssigkeit kann schon unterhalb ihres Siedepunktes langsam verdampfen (Parfüm!). Druckerhöhung führt zu einem höheren Siedepunkt. Durch Anlegen von Vakuum wird der Siedepunkt gesenkt. Welche Aussage über Elektrolyte trifft nicht zu? Starke Elektrolyte sind in wäßriger Lösung praktisch vollständig dissoziiert. Schwache Elektrolyte sind in wäßriger Lösung wenig dissoziiert. Schwerlösliche Salze sind schwache Elektrolyte (Bsp. BaSO4, AgCl, PbS). Auch wasserlösliche Verbindungen, die nicht dissoziieren, wie Zucker, sind Elektrolyte. Säuren und Basen sind je nach Dissoziationsgrad in wäßriger Lösung starke oder schwache Elektrolyte. Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 1 – 10 ein: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11. Welche Aussage trifft nicht zu? Gegenüber Wasser sind Brönsted-Säuren... 12. Der pKS-Wert einer schwachen Säure HA betrage 4.7. In einer Pufferlösung betrage das Verhältnis [A-]:[HA] = 10 : 1. Welchen pH-Wert hat diese Pufferlösung? (A) 5.7 (B) 3.7 (C) 4.7 (D) 6.7 (E) 7.7 (A) (B) (C) (D) (E) H2CO3 HNO2 H2PO4NH3 HSO4- 13. Vergleichen Sie 10 ml eines 0,1 molaren mit 10 ml eines 0,01 molaren Phosphatpuffers, der aus jeweils gleichen Stoffmengen von KH2PO4 und K2HPO4 besteht. Welche Aussage trifft nicht zu? Die Pufferlösungen... haben einen unterschiedlichen pH-Wert. unterscheiden sich in der Pufferkapazität (Menge von abpufferbarer Säure bzw. Base). unterscheiden sich in der Konzentration der Elektrolyte. können unterschiedliche Mengen Protonen abpuffern. können unterschiedliche Mengen Hydroxidionen abpuffern. (A) (B) (C) (D) (E) 14. Welche Aussage zur pH-Messung mit Farbindikatoren trifft zu? Die pH-Messung mit Farbindikatoren ist im Gegensatz zur elektrochemischen pH-Messung mit einer Glaselektrode temperaturunabhängig. Der Umschlagsbereich eines Indikators hängt von seinem pKS-Wert ab. Die Genauigkeit der pH-Messung ist bei einer hohen Indikatorkonzentration (1 molar) am besten. Indikatoren sind starke organische Säuren oder Basen. Ursache der Farbänderung ist eine irreversible Strukturänderung des Indikators. (A) (B) (C) (D) (E) 15. Welche Aussage aus dem Bereich der Redoxchemie 16. trifft nicht zu? (A) (B) (C) (D) (E) 17. (A) (B) (C) (D) (E) 19. (A) (B) (C) (D) (E) Reduktion einer Verbindung bedeutet Abgabe von Elektronen durch diese Verbindung an das Reduktionsmittel. Wenn bei einer chemischen Reaktion eine Verbindung oxidiert wird, muß gleichzeitig eine Verbindung reduziert werden. Fluor, Ozon und KMnO4 sind Beispiele für starke Oxidationsmittel. Reduktionsmittel geben Elektronen ab. Magnesium ist ein starkes Reduktionsmittel. (A) (B) (C) (D) (E) Eine Substanz wird in einem Scheidetrichter mit 100 ml Wasser und 100 ml Chloroform geschüttelt. Es bilden sich zwei Phasen aus. Danach beträgt der Verteilungskoeffizient der Substanz zwischen beiden Phasen 1. Wieviel Prozent der Substanz befinden sich in der wäßrigen Phase? Praktisch die gesamte Substanz. 10 % 25 % 50 % Es ist keine Substanz mehr in der wäßrigen Phase. 18. Die bei der Ammoniak-Synthese ablaufende Gleichgewichtsreaktion wird durch die Gleichung N2 + 3 H 2 2 NH3 beschrieben und ist mit einer Reaktions-enthalpie für die Ammoniakbildung von steht nach van´t Hoff in Beziehung zur DH = - 92 kJ/mol verbunden. Was muß man nach dem Gleichgewichtskonstanten der Reaktion. Prinzip des kleinsten Zwangs tun, um das ist bei exergonen Reaktionen negativ. Gleichgewicht auf die rechte Seite zu verschieben und gibt an, wieviel Arbeit eine Reaktion leisten kann. mehr NH3 zu erhalten? kann bei Redoxprozessen aus der Das Gleichgewicht wird auf die rechte Seite Elektromotorischen Kraft (EMK) berechnet verschoben, wenn... werden. ist umso größer, je schneller die Reaktion abläuft. (A) die Temperatur und der Druck erhöht werden. (B) ein Katalysator eingesetzt wird. (C) die Temperatur und der Druck erniedrigt werden. (D) die Temperatur erniedrigt und der Druck erhöht wird. (E) die Temperatur erhöht und der Druck erniedrigt wird. 20. Was charakterisiert den Begriff Elektronegativität? Welcher Begriff gehört in den (A) Die Menge der bei der Elektrolyse zur Kathode strebenden Kationen. Bereich der Chemischen Kinetik? (B) Die Größe der Negativität des Normalpotentials E0 eines Redoxpaars. Gleichgewichtskonstante Reaktionsordnung (C) Das Bestreben eines Atoms in einer polaren Atombindung die Reaktionsenthalpie Bindungselektronen an sich zu ziehen. isotherme Reaktionsführung (D) Die Anzahl der negativen Ladungen eines Anions. Reaktionsentropie (E) Die negativen Ladungen der Elektronen in einem Orbital. Welche Aussage trifft für die Komplettierung des folgenden Satzes nicht zu? Die Freie Enthalpie DRG nach der GibbsHelmholtz-Gleichung ... Tragen Sie hier die Antworten auf die Fragen 11 – 20 ein: 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1. Wiederholungsklausur Anorg. + Allg. Chemie 2003 mc-Fragen Liste der richtigen Antworten zur Korrektur Frage-Nr. Durchgang A 1 A 2 B 3 E 4 B 5 E 6 B 7 C 8 B 9 E 10 D 11 D 12 A 13 A 14 B 15 A 16 D 17 E 18 D 19 B 20 C Noten / Punkte 1 = 40 – 36 P. 2 = 35,5 – 32 P. 3 = 31,5 – 28 P. 4 = 27,5 – 24 P. 5 = 23,5 – 20,5 P. nicht bestanden! 6 = 20 – 0 nicht bestanden! 8. 2. 2003 1. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie Name: Seminargruppe: Vorname: Teil 2: 08. 02. 2003 Matrikelnr.: Textfragen __________________________________________________________________________________________ 1. Bestimmen Sie die Oxidationszahlen der fett gedruckten Elemente in den folgenden Verbindungen: HOCl N2O (1 P.) 2. a) Die koordinative Bindung (Komplexbindung) gilt als Spezialfall der Atombindung. Erklären Sie weshalb! (1 P.) b) Nennen Sie die Namen von zwei im menschlichen Körper oder in Pflanzen vorkommenden Koordinationsverbindungen und das darin als Zentralion enthaltene Element! 1 P.) 3. Erklären Sie die folgenden Begriffe! a) Diffusion: (zus. 2 P.) b) Osmose: 4. a) Erläutern Sie den Begriff Katalyse! (zus. 2 P.) b) Wie wirkt ein Katalysator? 5. a) Vervollständigen Sie die beiden folgenden Redoxgleichungen hinsichtlich der entstehenden Produkte und in Bezug auf alle Stöchiometriekoeffizienten auf beiden Seiten der Gleichung! (2 P.) b) Welcher sich auf die Oxidationszahländerung beziehende Fachbegriff aus der RedoxChemie ist der jeweiligen Gleichung zuzuordnen? (1 P.) H2S H2O2 + SO2 S H2O + + Begriffszuordnung: Begriffszuordnung: 1. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie 08. 02. 2003 Seminargruppe: Matrikelnr.: Name: Vorname: ___________________________________________________________________________ 6. Zeichnen Sie einen Versuchsaufbau aus zwei Halbelementen mit Cu/Cu2+ und Zn/Zn2+ (Daniell-Element, Batterie) so, daß Spannung und Stromfluß meßbar sind. Es sollte in der Zeichnung erkennbar sein, in welcher Richtung die Elektronen fließen und wie der Stromfluß zustande kommt (Reaktionsgleichungen für Halbelemente oder Bruttogleichung) (2 P.) 7. Nennen Sie für die vier nachfolgenden Stoffe die Art der chemischen Bindung oder Wechselwirkung und ordnen Sie die folgenden vier Bindungsenergie-Werte zu: -710 kJ/mol, -160 kJ/mol, -40 kJ/mol, -5 kJ/mol (2 P.): Art der Bindung Bindungsenergie-Wert KCl Kaliumchlorid (fest) F2 Fluor (gasförmig) He••••He Helium (gasförmig) H2O••••HOH Wasser (flüssig) 1. Wiederholungsklausur Allgemeine und Anorganische Chemie 08. 02. 2003 Seminargruppe: Matrikelnr.: Name: Vorname: ___________________________________________________________________________ 8. Geben Sie die pH-Werte der folgenden Lösungen in der Tabelle an! Geben Sie darunter gesondert den Rechenweg für Ihre Lösung der Frage b) an. Es gilt: Molmasse von NaOH = 40 g/mol. Für HAc = Essigsäure gilt: pKs = 4.8. (zus. 3 P.) Lösung (a) 0.01 M HCl (b) 0.4 g NaOH in 100 ml Wasser (c) Gemisch 10 ml 0.01 M HCl + 10 ml 0.01 M NaOH (d) Gemisch 50 ml 0.1 M HAc + 50 ml 0.1 M NaAc pH Der Rechenweg für (b) ist: 9. Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln einschließlich der nicht-bindenden Elektronenpaare! Bei ionischen Verbindungen führen Sie die Ionen und ihre Valenzelektronen getrennt auf (2 P.) Verbindung Valenzstrichformel mit nicht-bindenden Elektronenpaaren CO2 NH3 MgO N2 10. Suchen Sie sich aus den nachfolgenden drei Reaktionen diejenige heraus, die keine Redoxreaktion ist und vervollständigen Sie deren Reaktionsgleichung durch Angabe der Produkte und aller Stöchiometriekoeffizienten! Die anderen beiden Gleichungen können Sie unbearbeitet lassen. (1 P.) · Zn HCl ® · Na2CO3 + H2SO4 ® · NaOH Cl2 ® + + Korrekturanleitung zur 1. Wiederholungsklausur AAC für Mediziner vom 8. 2. 03 Teil 2: Textfragen: 1 + 2 + 2 + 2+ 3 + 2+ 2 +3 + 2 + 1 = 20 Punkte 1. Beide Oxidationszahlen sind + 1 (je ½ Pkt.) 2. 3. 4. a) ein Bindungspartner liefert das gesamte Bindungselektronenpaar (1 Pkt.). b) z.B. Chlorophyll (Mg), Hämin (Fe), Vitamin B 12 (Co) (1 Pkt. auf 2 Paare) Diffusion: Wandern von Teilchen entlang eines Konzentrationsgefälles (oder Sinngemäßes zum spontanen, entropiegetriebenen Konzentrationsausgleich). Osmose: Diffusion eines Lösungsmittels von einem Ort niedriger StoffKonzentration durch eine semipermeable Membran an einen Ort höherer Stoff-Konzentration. (auf beide def. Je 1 P.) Katalysator: Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, ohne bei der chem. Reaktion verbraucht zu werden. Katalyse: Beschleunigung der Gleichgewichtseinstellung durch Katalysatoren. (je 1 P.) 5. 2 H2S + SO2 2 H2O2 3S + 2 H2O Begriffszuordnung: Synproportionierung Begriffszuordnung: Disproportionierung 2 H2O + O2 auf jede richtige Gleichung 1 P. und auf jeden richtigen Begriff 1/2 P. 6. Zeichnung des Prinzips in der unten dargestellten Art: Für Zeichnung 1.5 P: Pro Fehler 0.5 P abziehen. Als Gleichungen: Cu2+ + 2 e- -> Cu, Zn -> Zn2+ + 2eoder: Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cu hierfür 0.5 P e- Cu Zn Cu2+ Zn2+ 7. (insgesamt 2 P. vergeben) Art der Bindung Bindungsenergie-Wert KCl ionisch -710 Kaliumchlorid (fest) F2 kovalent -160 Fluor (gasförmig) He••••He van-der-Waals, -5 Helium (gasförmig) Dispersionskräfte, LondonKräfte, meinetwegen auch hydrophob obwohl eigentlich nicht zutreffend H2O••••HOH Wasserstoffbrücke, H-Brücke -40 Wasser (flüssig) Für jedes richtige Feld 0.25 P addieren und ggf. am Ende auf den nächsten halben Punkt aufrunden. 8. Geben Sie die pH-Werte der folgenden Lösungen an (einschließlich Rechenweg für Lösung (b)). HAc = Essigsäure (pKs = 4.8). Formelgewicht NaOH: 40 g/mol (3 P.) Lösung (a) 0.01 M HCl (b) 0.4 g NaOH in 100 ml Wasser (c) Gemisch 10 ml 0.01 M HCl + 10 ml 0.01 M NaOH (d) Gemisch 50 ml 0.1 M HAc + 50 ml 0.1 M NaAc pH 2 13 7 4.8 Rechenweg für (b): (a), (c), (d): 0.5 P für richtige Antwort (b) n = 0.4 g : 40 g/mol = 0.01 mol c = 0.01 mol : 0.1 l = 0.1 mol/l pOH = -log (0.1) = 1 pH = 14 - pOH = 13 1.5 P für richtiger Wert und Rechnung 9. Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln einschließlich der nicht-bindenden Elektronenpaare! Bei ionischen Verbindungen führen Sie die Ionen und ihre Valenzelektronen getrennt auf (2 P. insges.) (je richtiger Lösung 1/2 P.) Verbindung Valenzstrichformel mit nicht-bindenden Elektronenpaaren CO2 NH3 MgO N2 10. · (1 P. für das aussortierten und die richtig gelöste Gleichung dieser Reaktion): Na2CO3 + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O + CO2 (oder. + H2CO3)
