Chemie Ergänzungsprüfung (Niveau Fachmaturität
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! Anforderungen*im*Fach*Chemie** für*die*Ergänzungsprüfung*auf*Niveau*Fachmaturität*Pädagogik*(Kandidierende*mit*Berufs@*oder* Fachmaturität*für*die*Studiengänge*Primarstufe*und*Kindergarten@Unterstufe)* ! ! Einleitung* Chemie!ist!die!Lehre!von!den!Stoffen!und!ihren!Umwandlungen.!Sie!beschreibt!die!Struktur!der!Materie,! aus!der!sowohl!die!belebte!wie!auch!die!unbelebte!Natur!besteht,!sowie!die!Gesetzmässigkeiten,!nach! denen!Stoffe!miteinander!reagieren.!Dazu!werden!ausgehend!von!der!Beobachtung!stofflicher!Phänomene! Modellvorstellungen!über!die!Beschaffenheit!der!kleinsten!materiellen!Bausteine!entwickelt.!Die!Kenntnis! der!chemischen!Grundprinzipien!ist!Basis!für!ein!vertieftes!Verständnis!zahlreicher!biologischer,! ökologischer,!medizinischer!und!industrieller!Vorgänge.!Das!Fachwissen!über!stoffliche!Vorgänge!und!über! den!dazugehörigen!Energieumsatz!erlaubt!eine!differenzierte!Beurteilung!der!Chancen!und!Risiken,!die! der!Gesellschaft!aus!den!von!chemischen!Wissenschaften!abgeleiteten!Technologien!erwachsen.!Diese! soll!das!Bewusstsein!für!einen!nachhaltigen!Umgang!mit!Ressourcen!fördern.! ! Kompetenzanforderungen* An!die!Kandidatin!oder!den!Kandidaten!werden!in!den!folgenden!Themengebieten!die!nachfolgenden! Anforderungen!gestellt.! ! Stoffe! Reinstoff,*Gemische! —! Die!Begriffe!„Reinstoff“,!„Gemisch“,!„Lösung“,!„homogenes“!und!„heterogenes!Stoffsystem“!und! „Phase“!definieren!und!zur!Einteilung!von!Stoffen!verwenden.! —! Die!Aggregatzustände!unterscheiden!und!erläutern.! Trennverfahren! —! Die!Unterschiede!zwischen!chemischen!und!physikalischen!Vorgängen!definieren.! —! Den!Unterschied!zwischen!Mischung!und!Verbindung!kennen.! —! Die!folgenden!Trennverfahren!beschreiben!und!erklären:!Filtration,!Destillation,!Extraktion,! Chromatografie.! ! Elementare*Stoffe! Elementarstoffe!! —! Den!Begriff!„Elementarstoff“!definieren.! —! Elementarstoffe!und!Verbindungen!unterscheiden.! —! Die!Massen[!und!Ordnungszahl!verwenden!um!ein!Atom!einem!chemischen!Element!zuzuordnen! (Symbol,!Name).! ! Atommodelle*! Atommodell*nach*Dalton*! —! Das!Atommodell!nach!Dalton!beschreiben!und!anwenden.! —! Bedeutung!von!Elementsymbolen!und!der!Formelsprache!verstehen.! —! Möglichkeiten!und!Grenzen!des!Modells!erläutern.! Kern@Hülle@Modell! —! Einfluss!von!Ladung!und!Distanz!auf!die!elektrostatische!Kraft!zwischen!zwei!Körpern!anhand!des! Coulomb’schen!Gesetzes!angeben.! —! Ein!Atommodell!mit!Kern!und!Elektronen!beschreiben!und!Anwendungen!nennen.! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!1!von!14! ! —! Die!physikalischen!Eigenschaften!der!drei!Elementarteilchen!(Neutron,!Proton,!Elektron)!benennen! und!ihren!Aufenthaltsort!im!Atom!angeben.! –! den!Begriff!„Isotop“!definieren!und!mit!konkreten!Beispiel!belegen! –! Möglichkeiten!und!Grenzen!des!Modells!aufzeigen! Schalenmodell! –! das!Schalenmodell!beschreiben!und!anwenden! –! Unterschiede!in!den!Ionisierungsenergien!der!Atomsorten!mithilfe!des!Schalenmodells!deuten! –! Atomhüllenaufbau!nach!Bohr!und!die!Besetzung!der!Schalen!beschreiben! –! Valenzelektronen!und!Valenzschale!definieren! –! Entwicklung!der!Atomgrössen!innerhalb!von!Perioden!und!Hauptgruppen!des!Periodensystems! kennen!und!mithilfe!des!Schalenmodells!deuten! –! Chemische!Reaktivität!von!Metallen,!Nichtmetallen!und!Edelgasen!mit!ihrem!Aufbau!der! Elektronenhülle!begründen! –! Möglichkeiten!und!Grenzen!des!Modells!aufzeigen! Kugelwolkenmodell! –! das!Kugelwolkenmodell!beschreiben!und!anwenden! –! Möglichkeiten!und!Grenzen!des!Modells!aufzeigen! Elementarstoffe! –! den!Begriff!„Elementarstoff“!definieren! –! Elementarstoffe!und!Verbindungen!unterscheiden! –! die!Massen[!und!Ordnungszahl!verwenden!um!ein!Atom!einem!chemischen!Element!zuzuordnen! (Symbol,!Name)! ! ! Periodensystem! –! die!Aufbauprinzipien!nach!Atommasse!und!chemischen!Eigenschaften!des!Periodensystems! erklären! –! den!Begriff!„Atommasse“!definieren! –! die!Unterschiede!in!den!Perioden!und!Hauptgruppen!beschreiben! –! die!Zahl!der!Valenzelektronen!und!die!Kernladung!eines!Hauptgruppenelementes!aus!seiner! Position!im!Periodensystem!ablesen! –! Im!Periodensystem!Metalle!und!Nichtmetalle!identifizieren! ! Lewis@Schreibweise*von*Atomen! –! die!Atome!der!Hauptgruppen!in!Lewis[Formel!(Punkt[Strich!Schreibweise!für!Einzelelektronen! respektive!Elektronenpaare)!darstellen! ! Kovalente*Bindung*und*Moleküle! Kovalente*Bindung! ! –! das!Zustandekommen!einer!kovalenten!Bindung!(Elektronenpaarbindungen)!zwischen! Nichtmetallatomen!beschreiben!! –! den!Begriff!„Molekül“!definieren!! –! Die!unterschiedlichen!Stoffeigenschaften!von!Diamant!und!Graphit!anhand!ihrer!atomaren! Strukturen!herleiten! Lewis@Formel*von*Molekülen! –! die!Edelgasregel!zur!Herleitung!von!Molekülstrukturen!anwenden! –! die!Lewis[Formel!für!einfache!Moleküle!zeichnen!können! –! Geometrie!und!räumliche!Gestalt!eines!Moleküls!mit!Hilfe!des!Elektronenpaarabstossungs[ Modells!(EPA)!angeben! Elektronegativität*und*Polarität! —! Das!Konzept!der!Elektronegativität!erläutern.! —! Die!Polarität!von!Elektronenpaarbindungen!beurteilen.! —! Die!Bindungsstärke!in!einfachen!Molekülen!abschätzen.! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!2!von!14! ! ! —! Den!Dipolcharakter!von!Molekülen!bestimmen.! Zwischenmolekulare*Kräfte! —! Die!Prinzipien!der!drei!Arten!zwischenmolekularer!Kräfte!(H[Brücken,!Dipol[Dipol[Wechselwirkungen! und!Van[der[Waals[Kräfte)!erklären.! —! Die!Anomalie!des!Wassers!erklären.! —! Die!relativen!Stärken!der!zwischenmolekularen!Kräfte!vergleichen.! —! Den!Zusammenhang!zwischen!Schmelz[!und!Siedetemperatur!eines!Reinstoffes!und!den!ZMK! erkennen!und!auf!Beispiele!anwenden.! —! Die!Mischbarkeit!von!Stoffen!aufgrund!ihrer!Moleküle!beurteilen.! Metallbindung*und*Metalle! —! Metallische!Eigenschaften!benennen!(Leitfähigkeit,!Duktilität,!Glanz).! —! Die!metallische!Bindung!anhand!des!Elektronengas[Modells!erläutern.! —! Die!elektrische!Leitfähigkeit!erläutern.! Ionenbindung*und*Salze! —! Die!Bildung!von!Ionen!aus!einem!Metall[!und!einem!Nichtmetallatom!erläutern.! —! Die!Ladung!der!wichtigsten!einatomigen!Ionen!angeben!und!daraus!die!Formeln!der!Verbindungen! ableiten.! —! Eigenschaften!der!Salze!aufgrund!ihres!atomaren!Aufbaus!erklären!(mechanisches!Verhalten,! Schmelzpunkte,!Löslichkeit,!Sprödigkeit,!el.!Leitfähigkeit).! —! Allgemeine!Regeln!zur!Benennung!von!Salzen!anwenden!können.! —! Die!Kräfte!in!einem!Ionengitter!abschätzen.! —! Die!Namen!und!Summenformeln!der!wichtigsten!Komplexionen!nennen!(Sulfat[Ion,!Phosphat[Ion,! Nitrat[Ion,!Carbonat[Ion).! —! Kochsalz!und!seine!Eigenschaften!und!Anwendungen!kennen.! —! Die!Vorgänge!beim!Lösen!eines!Salzes!qualitativ!erklären!(Löslichkeit!von!Salzen!in!Wasser,! Eigenschaften!von!Salzlösungen).! Chemische*Reaktionen! Reaktionsgleichung! —! Einfache!Reaktionsgleichungen!aufstellen.! Energieumsatz*chemischer*Reaktionen! —! Den!Begriff!„Reaktionsenthalpie“!kennen.! —! Exotherme!und!endotherme!Vorgänge!qualitativ!erklären.! —! Energiediagramme!zeichnen!und!aufzeigen.! Energie*bei*chemischen*Reaktionen! ! —! Bei!einfachen!Reaktionen!von!molekularen!Stoffen!an!Hand!der!Bindungspolaritäten!abschätzen,!ob! der!Vorgang!exotherm!oder!endotherm!verlaufen!wird.! Säure/Base@Reaktionen! Protonenspender,*Protonenempfänger! —! Säuren!und!Basen!nach!Brønsted!als!Protonenspender!und!Protonenempfänger!definieren!und! wichtige!Beispiele!nennen.! —! Korrespondierende!Säure[Base[Paare!nennen.! Protolysegleichgewichte! ! —! Reaktionsgleichungen!für!Säure/Base[Reaktionen!mit!Hilfe!der!Säure/Base[Tabelle!aufstellen!und! abschätzen!können,!ob!eine!Reaktion!abläuft!oder!nicht.! —! Stärke!von!Säuren!und!Basen!abschätzen.! —! Das!Konzept!der!"Schwächeren"!und!"Stärkeren"!Säure!und!Base!anwenden.! * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!3!von!14! ! ! pH@Wert! ! —! Saure,!neutrale!und!basische!Lösungen!auf!der!pH[Skala!einordnen.! —! Den!pH[Wert!definieren!und!die!Konzentrationen!der!Hydroniumionen!(H3O+aq)!angeben.! —! Definition!von!sauren,!basischen!und!neutralen!Lösungen!kennen.! * Redox@Reaktionen* —! —! —! —! Die!Begriffe!Oxidation!und!Reduktion!als!Elektronenverschiebung!definieren.! Redoxgleichungen!für!einfache!Redoxvorgänge!formulieren.! Regeln!für!die!Erstellung!von!Oxidationszahlen!anwenden.! Verbrennungsreaktionen!als!Redox[Prozesse!formulieren.! ! Organische*Chemie! Sonderfall*Kohlenstoff! ! —! Die!Vielfalt!der!Kohlenstoffverbindungen!erklären.! —! Organische!und!anorganische!Chemie!definieren!und!typische!Vertreter!benennen.! —! Typisches!Verhalten!organischer!Verbindung!kennen!(Verbrennung,!unterschiedliche!Reaktivität,! —! Aggregatzustand!bei!RT,!Mischbarkeit!mit!Wasser,..).! —! Konstitutionsisomere!erkennen!und!definieren!können.! Funktionelle*Gruppen* ! —! Die!funktionellen!Gruppen!der!folgenden!Stoffklassen!angeben:!Alkane,!Alkene,!Alkine,!Alkohole,! Carbonsäuren.! IUPAC@Nomenklatur! ! —! Die!homologe!Reihe!der!Alkane!bis!Decan!mit!Seitenketten!kennen.! ! ! Empfohlene*Literatur* Nachfolgende!Literaturhinweise!enthalten!die!für!die!Prüfung!relevanten!Themengebiete.! —! Stieger,!Markus!et!al.:!Elemente.!Grundlagen!der!Chemie!für!Schweizer!Maturitätsschulen.!Klett!und! Balmer!Verlag,!Zug,!!2007,!ISBN:!978[3[264[83645[5! —! Bütikofer,!Markus!et!al.:!AKAD!Lektionen,!Compendio!Bildungsmedien!AG,!Zürich,!2011.! Folgende!Hefte!sind!zur!Vorbereitung!empfohlen:!CH!501!–!504,!CH!512,!CH!513,!CH!521![!524! ! ! Prüfungsmodalitäten* —! —! ! Schriftliche!Prüfung!von!60!Minuten!Dauer.! Erlaubte!Hilfsmittel! —! Taschenrechner!(erlaubt!sind!ausschliesslich!folgende!Modelle:!„CASIO!FX[991DE!PLUS“,!alle! Modelle!von!Texas!Instruments!mit!der!Bezeichnung!„TI[30“!oder!„TI[34“!im!Namen!oder!„HP! 300s+!Wissenschaftstaschenrechner“)! —! Keine!Formelsammlung!oder!sonstiges!Informationsmaterial.!Alle!notwendigen!Daten!(z.B.!PSE,! Tabellen,!Formeln)!werden!zur!Verfügung!gestellt!(vgl.!Anhang!zu!den!Musteraufgaben).! * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!4!von!14! ! ! Musteraufgaben* Mit!Lösungen! ! Stoffe* * 1.! „Bei!der!Destillation!von!Alkohol!aus!Wein!handelt!es!sich!um!eine!Analyse.“!!Bestätigen!oder! widerlegen!Sie!diese!Aussage!mit!Begründung.!! ! Die!Aussage!ist!falsch.!Bei!einer!Analyse!wird!eine!Verbingung!in!die!Elemtarstoffe!zerlegt,!es! handelt!sich!dabei!um!eine!chemische!Reaktion.!Bei!der!Destillation!wird!lediglich!ein!Gemisch!aus! verschiedenen!Flüssigkeiten!in!die!Reinstoffe!getrennt.! ! ! ! ! 2.! Machen!Sie!in!der!folgenden!Tabelle!überall!dort!ein!Kreuz,!wo!eine!Beziehung!im!Tabellenkopf!die! in!der!ersten!Spalte!genannte!Stoffprobe!korrekt!charakterisiert.!Geben!Sie!ausserdem![!wo! möglich![!die!genaue!Bezeichnung!für!den!Stoff!an.! ! ! Rein[! Verbind[! Elemen Gemisch! Homo[! Hetero[! genau! stoff! ung! [! gen! gen! Bezeichnung! tarstoff! (Suspension,! etc)! Luft! ! ! ! ! ! ! ! Stickstoff! ! ! ! ! ! ! ! Orangensaft!mit! ! ! ! ! ! ! ! Fruchtfleisch! Zuckerwasser! ! ! ! ! ! ! ! Öl!in!Wasser! ! ! ! ! ! ! ! * ! Rein[! stoff! Verbind[! ung! Elemen [! tarstoff! Gemisch! Homo[! Hetero[! gen! gen! genau! Bezeichnung! (Suspension,! etc)! Luft! Stickstoff! Orangensaft!mit! Fruchtfleisch! Zuckerwasser! Öl!in!Wasser! ! x! ! ! ! ! ! x! ! x! ! x! x! ! ! ! ! x! ! ! Suspension! ! ! ! ! ! ! x! x! x! ! ! x! ! Emulsion! * * * * * * * * * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!5!von!14! ! ! Atommodelle* 1.! Im!folgenden!Diagramm!sind!alle!Ionisierungsenergien!einer!Atomsorte!dargestellt.!Um!welche! Atomsorte!handelt!es!sich?!Wie!viele!Hauptschalen!hat!diese!Atomsorte?!Woran!lässt!sich!das! erkennen?! ! ! ! ! Es!handelt!sich!um!Schwefel,!erkennbar!daran,!dass!das!Atom!16!Elektronen!hat.!Schwefel!hat!drei! Hauptschalen.!Man!erkennt!das!daran,!dass!es!zweimal!einen!grossen!Sprung!in!den! Ionisierungsenergien!gibt.! ! ! 2.! Nennen!Sie!3!Unterschiede!zwischen!dem!Dalton[!und!dem!Rutherford[Atommodell.! ! Dalton:! Rutherford:! !Atome!sind!feste!Kugeln! Atome!haben!eine!festen!Kern!und!!eine! durchlässige!Hülle! !Atom!haben!keine!Ladung! ! Atom!bestehen!aus!geladenenTeilchen! (Elektronen!und!Protonen)! !!! Die!Masse!eines!Atoms!bestimmt!die! Elementsorte! ! die!Anzahl!Protonen!bestimmt!dasElement! ! * Kovalente*Bindung*und*Moleküle* 1.! Aus!der!Angabe!C4H6O!kann!man!mehrere!verschiedene!Moleküle!zusammensetzen.!Zeichne!als! vollständige!Lewis[Formel!jeweils!eine!Variante,!welche!den!folgenden!Bedingungen!genügt:! a)! Es!liegt!eine!C[C!–!Dreifachbindung!vor.! ! b)! Es!liegt!eine!C[O!–Doppelbindung!vor.! a)! O !!!!!!!b)! ! ! 2.! Gegeben!sind!die!folgenden!3!Moleküle:!N2,!F2,!HF! a)! Ordnen!Sie!die!drei!Moleküle!nach!steigender!Siedetemperatur.!Begründen!Sie!ihre!Antwort.!! b)! Ordnen!Sie!die!drei!Moleküle!nach!ihrer!Bindungsstärke.!Begründen!Sie!ihre!Antwort.! ! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!6!von!14! ! ! a)!N2!<!F2!<!HF:!Bei!N2!und!!F2!liegen!nur!van!der!Waals!(vdW)VKräfte!vor.!Diese!sind!abhängig!von! der!Anzahl!der!Elektronen!und!somit!bei!Fluor!etwas!stärker.!HF!hingegen!bildet!HVBrücken!aus!und! hat!daher!den!höchsten!Siedepunkt!von!den!dreien.! ! b)!F2!<!HF!<!N2:!Fluor!hat!eine!nur!eine!Einfachbindung,!die!völlig!apolar!ist.!HF!hat!eine!deutlich! kürzere!und!stark!polare!Bindung.!Bei!Stickstoff!liegt!eine!Dreifachbindung!vor,!die!in!jedem!Fall! stärker!ist!als!eine!Einfachbindung.! ! ! 3.! Sie!haben!zwei!Ballone,!der!eine!ist!mit!Helium!gefüllt,!der!zweite!mit!Ammoniak!(NH 3).!Beide! Stoffe!sind!gasförmig.!Nun!kühlen!Sie!beide!Stoffe!so!weit!ab,!bis!sie!flüssig!werden.!Welcher!wird! zuerst!flüssig?!Begründen!Sie!! ! Hier!geht!es!um!die!zwischenmolekularen!Kräfte.!Bei!dem!Stoff!mit!den!Stärkeren!ZMK!haben!die! Moleküle!einen!stärkeren!Zusammenhalt!und!er!wird!zuerst!flüssig!werden.!Bei!Helium!wirken!nur! schwache!VdWVKräfte,!bei!Ammoniak!gibt!es!HVBrücken.!Also!wird!Ammoniak!zuerst!flüssig!werden.! ! ! 4.! 4Bestimmen!Sie!den!Namen!bzw.!die!Verhältnisformel!folgender!Salze:! a)! MnSO4!! ! ! ! ! ! b)! Calciumhydrid! c)! K2SO3! d)! Eisen(II)[phosphat!! .! a)!Mangan(II)Vsulfat! b)!CaH2! c)!Kaliumsulfit! d)!Fe3(PO4)2! ! ! 5.! Ist!ein!Salz!mit!der!Verhältnisformel!Cu5O3!denkbar?!Falls!ja:!Aus!welchen!Ionen!besteht!das! Salz?!Falls!nein:!Worin!besteht!die!prinzipielle!Unmöglichkeit?! ! Im!Prinzip!schon,!dann!wenn!nicht!alle!Kupferionen!in!dem!Salz!die!gleiche!Ladung!haben.!Es! müssten!4!Kupferionen!die!Ladung!+1!haben!und!eines!die!Ladung!+2.! ! ! * * * * * * * * * * * * * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!7!von!14! ! ! Chemische*Reaktionen* 1.! Im!folgenden!Enthalpie[Diagramm!der!Reaktion!der!Verbrennung!von!Kohlenstoff!(C)!mit! Sauerstoff!(O2)!sind!fünf!Fehler!enthalten.!Beschreiben!Sie!diese!Fehler!eindeutig.!* Enthalpie* Aktivierungs[Enthalpie! Wasser! Reaktions[Enthalpie! Kohlenstoff! Sauerstoff! Zeit* * * * 1.!Die!Reaktion!ist!exotherm,!nicht!endotherm! 2.!Als!zweites!Produkt!entsteht!noch!Kohlendioxid! 3.!Die!Aktivierungsenthalpie!ist!die!Energie!vom!Niveau!der!Edukte!bis!zum!höchsten!Punkt! 4.!Die!XVAchse!entspricht!dem!Reaktionsverlauf,!nicht!der!Zeit! 5.!Die!Energiekurve!sollte!vor!den!Edukten!und!nach!den!Produkten!nicht!nach!oben!gehen.! ! ! 2.! Gleichen!Sie!folgende!Reaktionsgleichungen!aus.! ! a)!C20H42! +! O 2! ! ! ! CO2! ! +! H2O! b)!B! SiO2! ! ! ! ! Si! +! B2O3! c)!NH3! ! +! O 2! ! ! ! NO! ! +! H2O! !a)!C20H42! +! 30.5!O2!! ! ! 20!CO2!! +! !21!H2O! b)!4B! +! 3!SiO2! ! ! ! ! 3!Si! +! 2!B2O3! c)!2NH3! +2.5!O2! ! ! 2!NO! ! +! 3!H2O! ! +! ! * ! ! ! ! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!8!von!14! ! ! Säure/Base@Reaktionen* 1.! Weshalb!leitet!völlig!reines,!flüssiges!Ammoniak!ganz!schwach!den!elektrischen!Strom?!Geben! Sie!als!Antwort!mindestens!eine!Reaktionsgleichung!mit!einem!prägnanten!Kommentar.! ! + V Ammoniak!ist!ein!Ampholyt:!NH3!+!NH3! ⥃"NH4 !!+!!NH2 !Durch!die!Autoprotolyse!entstehen!die! + V Ionen NH4 !!+!!NH2 ,!die!auch!für!die!Leitfähigkeit!verantwortlich!sind.! ! 2.! Stellen!Sie!für!die!folgenden!Reaktionen!die!Protolysen-Gleichung auf.!! a)! Natriumhydrogencarbonat!(NaHCO3)!reagiert!mit!Kaliumhydrogensulfat!(KHSO4).! b)! Calciumsulfat!(CaSO4)!reagiert!mit!einer!wässrigen!Lösung!aus!Wasserstoffiodid!(HI)! ! V! V !!! 2V! a)!HCO3 !+!!HSO4 ! ! !H2CO3 !+!SO4 ! 2V V!!!! 2V V!!!! V!!!!! b)!SO4 !!!+!!2!HI!!! !H2SO4!!+!2I! oder!SO4 !!!+!!!HI!!! !HSO4! !+!I! ! ! Redox@Reaktionen! 1.! Das!Element!Rubidium!ist!in!der!Redox[Reihe!nicht!verzeichnet.!Handelt!es!sich!bei!ihm!um!ein! potentielles!Reduktionsmittel!oder!um!ein!potentielles!Oxidationsmittel?!Begründen!Sie!Ihre! Antwort.! ! Rubidium!ist!ein!Metall.!Metalle!sind!dadurch!definiert,!dass!sie!ihre!Valenzelektronen!nur!sehr! schwach!fest!halten!und!sie!daher!leicht!abgeben.!Als!Elektronenspender!ist!Rubidium!also!ein! potentielles!Reduktionsmittel.! ! ! 2.! Welche!der!folgenden!chemischen!Umsetzungen!sind!Redox[Reaktionen?!Falls!eine!Redox[ Reaktion!vorliegt:!Welche!Atomsorte!wird!oxidiert,!welche!reduziert? ! ! a)! 16!KNO3!!!+! b)! 2!KMnO4!!!!+! S8! ! ! 16!HCl! !!!+!!!10!KI!!! !16!KNO2!! !2!MnCl2!!! +!!! +!!! 8!SO2! 12!KCl! +!5!I2!+!!8!H2O! ! 0 +IV +V +III a)!RedoxVReaktion:!Oxidiert!wird!Schwefel!von!S !zu!S ,!reduziert!wird!Stickstoff!von!N !!zu!N ! V 0 +VII +II b)!RedoxVReaktion:!Oxidiert!wird!Iod!von!I !zu!I ,!reduziert!wird!Mangan!von!Mn !zu!Mn ! ! * * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!9!von!14! ! ! Organische*Chemie! ! 1.! Zeichnen!Sie!4!verschiedene!Isomere,!die!der!Summenformel!C 6H14!und!benennen!Sie!diese.! ! Die!möglichen!Isomere!sind:!Hexan,!2VMethylpentan,!3VMethylpentan,!!2,2VDimethylbutan,!2,3V Dimethylbutan! ! ! 2.! Ordnen!Sie!die!folgenden!Moleküle!nach!ihrem!Siedepunkt.!Begründen!Sie!ihre!Wahl! stichwortartig.! ! ! Höchster!Siedepunkt:!HVBrücken!bei!grösserer!Oberfläche!als! Molekül!2.!D.h.!die!VanVderVWaalsVKräfte!sind!stärker! ! ! Zweithöchster!Siedepunkt:!HVBrücken!aber!schwächere!vanV derVWaalsVKräfte!als!Molekül!1.! ! ! ! Tiefster!Siedepunkt:!vanVderVWaalsVKräfte!etwa!gleich!wie! Molekül!1,!aber!keine!HVBrücken,!sondern!nur!sehr!schwache! DipolVDipolVWechselwirkung!! ! ! ! ! ! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! ! Seite!10!von!14! ! Anhang*zur*Prüfung*(wird*als*Hilfsmittel*bei*der*Prüfung*abgegeben)* ! Säuren@*und*Basennamen! ! Säuren* *****************Ampholyte* * Basen* Hydronium[Ion! Wasser! Hydroxid[Ion! Oxid[Ion! H 3O +! H 2O ! OH[! O 2[ ! Chlorwasserstoff! HCl!! ! ! Chlorid[Ion! Cl[! Schwefelwasserstoff! H 2S ! Hydrogensulfid[Ion! HS[! ! Sulfid[Ion! S 2[ ! Ammonium[Ion! Ammoniak! NH3! ! Amid[Ion!! NH [! + NH4 ! .............................! Kohlensäure! H2CO3! 2 Hydrogencarbonat[Ion! ! HCO [! Carbonat[Ion! CO 2[! Salpetersäure! HNO3! ! Nitrat[Ion! NO [! Salpetrige!Säure! HNO2! ! Phosphorsäure! ! Dihydrogenphosphat[! Ion! H3PO4! H2PO4[! Schwefelsäure! H2SO4! 3 3 ! 3 ! Nitrit[Ion! NO [! 2 Hydrogenphosphat[! Ion! HPO 2[! Phosphat[Ion! Hydrogensulfat[Ion! HSO [! ! Sulfat[Ion! SO 2[! Schweflige!Säure! H2SO3! Hydrogensulfit[Ion! HSO [! ! Essigsäure! ! ! 4 4 Sulfit[Ion! SO 2[! 3 3 Acetat[Ion! CH3COO[! ! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! PO43[! 4 CH3COOH! ! ! ! ! ! ! * * * ! ! Seite!11!von!14! ! HI! I! HCl! Cl ! H2SO4! HSO4 ! ! 15.74! ! ! ! ! [ [ [ ! [1.32! HNO3! NO3 ! ! HOOC[COOH! HOOC[COO ! ! 3.14! 3.35! SO4 ! H2SO3! [ ! 12.08! HSO3 ! ! 12.04! H3PO4! [ ! 11.87! H2PO4 ! [ HF! F! ! 10.86! [ HNO2! NO2 ! ! 10.65! [ ! 3.75! HCOOH! HCOO ! ! ! 2.13! HSO4 ! ! 3.86! CH3CHOHCOOH! CH3CHOHCOO ! 4.29! HCOO[COO ! [ ! 4.75! CH3COOH! CH3COO ! 4.85! 3+ [AI(H2O)6] ! H2CO3! H2S! 7.00! HSO3 ! ! 7.20! [ H2PO4 ! ! 9.25! NH4 ! ! 9.40! [ COO[COO ! + 9.71! ! 9.25! ! 9.15! ! 7.48! ! 7.08! ! 7.00! HPO4 ! ! 6.80! NH3! ! 4.75! ! 4.60! 2[ ! 3.60! 3[ ! 1.64! ! 1.00! [ 2+ [AI(OH)(H2O)5] ! HCO3 [[ [! 2[ SO3 ! 2[ [ HCN! CN ! ! 10.40! HCO3 ! [ CO3 ! ! 12.36! HPO4 ! 2[ PO4 ! [ 2[ ! 13.00! HS ! S ! ! 15.74! H2O! OH ! C2H5OH! C 2H 5O NH3! NH2 ! [ ! [1.74! [ [ [ ! 10.14! ! HS [ [! Vollständige! Protonen[ aufnahme! ! 6.92! Keine!! Protonen[! abgabe! schwache!Säuren! Sehr! schwache! Säuren! ! ! 6.52! [ ! 10.25! 2[ OH ! O ! H 2! H! [ schwache!Basen! ! 1.96! ! 12.75! 2[ mittelstark e!Basen! ! 1.92! [ [ ! ! 1.25! ! 15.32! Starke!Basen! + ! mittelstarke!Säuren! H2O! [ sehr! schwache! Basen! !ClO [! 4 ! ! !HClO 4! H 3O ! ! * 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! pKB! Vollständige! Protonen[! abgabe! korrespondie[! rende!Base! ! [1.74! ! * * Säure! starke! Säuren! pKS! ! ! Keine! Protonen[! aufnahme! * * * Säuren@*und*Basenkonstanten* * ! Seite!12!von!14! ! Redox@Potentiale* * reduzierte!Form! oxidierte!Form! Li! + Li ! K! K +! Ca! 2+ Ca ! !°!!(Volt)! +!!e"! +!!e ! [!2.92! +!!2e"! [!2.76! " +! Na! Na Mg! 2+ Mg ! +!!e ! [!2.711! +!!2e"! [!2.375! " 3+! Al! Al 2 S2O4 [!!+!4OH[! 2 ! 2SO3 [ !+!2H2O! +!!3e ! [!1.706! +!2e"! [!1.40! H2!!+!!2OH[! 2H2O!!!! +!!2e Zn! 2+ Zn ! +!!2e"! Cr! Cr 3+! S2[! S! "! [!0.84! [!0.763! " +!!3e ! [!0.74! +!!2e"! [!0.508! " Fe! Fe 2+! +!!2e ! [!0.409! Cd! 2+ Cd ! +!!2e"! [!0.403! Co! Co 2+! Ni! 2+ Ni ! " +!!2e ! [!0.28! +!!2e"! [!0.23! " Sn! Sn 2+! +!!2e ! [!0.136! Pb! 2+ Pb ! +!!2e"! [!0.126! H 2* 2H+* +**2e"* **0* Cu! Cu 2+! +!!2e[! +!0.34! 4!OH[! O2!!+!!2!H2O! +!!4e[! +!0.401! 2!I[! I 2! +!!2e[! +!0.522! +!!e[! +!0.77! +!!e[! +!0.80! Fe 2+ ! Fe 3+! + Ag ! Ag! 2!H2O! 4!H !!+!!O2!! +!!4e[! +!0.82! Hg! 2+ Hg ! +!!2e[! +!0.851! +!!e[! +!0.95! + +! NO2!!+!!H2O! HNO3!!+!!H MnOOH! + MnO2!!+!H ! +!!e[! +!1.014! 2!Br[! Br2! +!!2e[! +!1.087! 2!Cl[! Cl2! +!!2e[! +!1.358! +!!3e[! +!1.42! +!!2e[! +!1.46! MnO4[!!!+!!8!H !! +!!5e[! +!1.491! 2+ Pt ! +!!2e[! +!1.6! +!!e[! +!1.8! +!!2e[! +!1.8! 3+! Au! Au 2+ Pb !!+!!2!H2O! + PbO2!!+!4!H ! Mn 2+!! +!!4!H2O! Pt! 2+ + 3+! Co ! Co 2+ Pb !!! 4+ Pb ! 2[ 2[ 2!SO4 ! S 2O 8 ! +!!2e[! +!2.01! 2!F[! F 2! +!!2e[! +!2.87! 20150714!Ergänzungsprüfung!Chemie!Niveau!Fachmatur!Pädagogik! ! [!3.045! " ! Seite!13!von!14! ! ! !
