Übungsaufgaben zur Klausur.pdf - Fachbereich Biologie, Chemie ...

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Übungsaufgaben zur Klausur.pdf - Fachbereich Biologie, Chemie ...

Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie der Freien Universität Berlin

Institut für Chemie – Anorganische und Analytische Chemie

PRAKTIKUM ALLG. UND ANORG. CHEMIE

Übungsaufgaben zur Klausur

Sie finden hier eine Sammlung alter Klausrfragen. Sie sollen der Überprüfung

des eigenen Wissenstandes dienen. Die hier aufgeführten Themengebiete und

Fragen sind jedoch nur eine beschränkte Auswahl, die als Orientierungs- und

Lernhilfe genutzt werden soll. Sie ersetzten aber keinesfalls das vollständige

Nacharbeiten der Lehrinhalte von Vorlesung, Übungen und Praktikum.

Lewis-Strukturen, VSEPR-Theorie, Oxidationszahlen, Nomenklatur

1. Zeichnen Sie die Lewis-Strukturformeln folgender Verbindungen.

Benennen Sie diese und geben Sie die Oxidationsstufe des markierten

Elements in der Verbindung an.

SO 3

H 3 PO 4

NO 2


S 2 O 8

2−

P 4

Cr 2 O 7

2-


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2. Welche Geometrie erwarten Sie nach der VSEPR-Theorie für folgende

Moleküle oder Ionen? (4P)

ClO 3


ClO 4


NO 3


N 3


3. Zeichnen Sie die Lewis-Strukturformeln folgender Verbindungen und

Ionen? Benennen Sie diese und geben Sie die Oxidationsstufen der

markierten Elemente an. Welche räumliche Struktur erwarten Sie jeweils

nach der VSEPR-Theorie?

CO 3

2−

XeF 4

NO 2

+

S 2 O 3

2−


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4. Welche Sauerstoffsäuren des Schwefels sind Ihnen bekannt?

Nennen Sie 5 verschiedene Beispiele unter Angabe des chemischen

Namens, der Lewisstrukturformel, sowie der Oxidationsstufe des

Schwefels.

5. Benennen Sie folgende Verbindungen.

[Ag(NH 3 ) 2 ]Cl

K 4 [Fe(CN) 6 ]

CO(NH 2 ) 2

NaH 2 PO 4

ZrOCl 2


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Redoxgleichungen

1. Mangan-(II) kann durch Oxidation zu Permanganat nachgewiesen werden.

Formulieren Sie die Redoxgleichung mit den zugehörigen

Teilgleichungen.

2. Wasserstoffperoxid kann sowohl als Oxidations-, als auch als

Reduktionsmittel wirken. Stellen Sie jeweils für die Reaktion von

Wasserstoffperoxid mit MnO − 4 bzw. SO 2−

3 im Sauren die

Redoxgleichung mit den zugehörigen Teilgleichungen auf.

3. Beim Nachweis von Nitrat-Ionen stören Nitrit-Ionen. Diese müssen

vorher z.B. durch Reaktion mit Harnstoff entfernt werden. Formulieren

Sie die Redoxgleichung mit den zugehörigen Teilgleichungen. Um welche

Art von Reaktion handelt es sich hier?

4. Formulieren Sie Redoxgleichung mit den zugehörigen Teilgleichungen

für die Reaktion von Fe 2+ mit Permanganat in saurer Lösung.

5. Hydrogensulfat-Ionen werden durch anodische Oxidation in wässriger

Lösung in Peroxodisulfat-Ionen überführt.

Formulieren Sie die Reaktionsgleichung.


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chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz,

Löslichkeitsprodukt, Säure-Base-Theorien

pH-Wert-Berechnungen, Konzentration, Anteil usw.

1. Sie vereinigen gleiche Volumina einer 0,2moll −1 Natriumsulfat-Lösung

und einer 0,2 moll −1 Blei(II)-nitrat-Lösung. Was beobachten Sie? Welche

Konzentration an Pb 2+ - und Sulfat-Ionen liegt näherungsweise vor,

nachdem sich das Gleichgewicht eingestellt hat. (Das Löslichkeitsprodukt

von Blei(II)-sulfat betrage 10 −8 mol 2 l −2 ).

Wie würde der Rechenansatz lauten, wenn Sie gleiche Volumina einer

0,2 moll −1 Natriumsulfat-Lösung und einer 0,4 moll −1 Blei(II)-nitrat-

Lösung vereinigen.

2. Welchen pH-Wert hat eine 0,01 moll −1 Essigsäure? Der pKs-Wert von

Essigsäure beträgt 4,7.

3. Was bedeutet die Angabe 35%ige Salzsäure?

Sie sollen nun aus 35%iger Salzsäure durch Verdünnen eine 20%ige

Salzsäure herstellen. Wie gehen Sie vor?

4. Eine Lösung von Borsäure in Wasser regiert sauer. Warum?

5. Sie vereinigen gleiche Volumina einer 0,1 mol/l Essigsäure mit einer 0,1

mol/l Natriumacetat-Lsg.. Welchen pH-Wert hat die resultierende Lösung.

Begründen Sie Ihre Antwort mit Hilfe des Massenwirkungsgesetzes.

Der pKs-Wert von Essigsäure beträgt 4,76.

6. Chromat-Ionen liegen in wässriger Lösung im Gleichgewicht mit

Dichromat-Ionen vor. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung.


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Warum fällt aus einer mit Essigsäure angesäuerten Lösung, die Ba 2+ - und

Sr 2+ -Ionen enthält, beim Fällen mit Bariumchromat-Lösung im

Überschuss nur Bariumchromat aus.

7. Sie haben eine wässrige Lösung von Fluor-, Chlor bzw. Bromwasserstoff

mit je einer Konzentration von 0.01 mol/l vorliegen. Ordnen Sie die

Säuren nach steigendem pKs-Wert. Wie heißen die beiden ersten

Lösungen mit Trivialnamen. (3P)

Welche der drei Säuren verursacht bei gleicher Konzentration und

Einwirkzeit auf die Haut die „schlimmsten“ Verätzungen. (1P)

8. Das Löslichkeitsprodukt von Calciumhydroxid beträgt bei einer

bestimmten Temperatur 2x10 −6 mol 3 /l 3 . Berechnen Sie den pH-Wert einer

gesättigten wässrigen Calciumhydroxid-Lösung bei dieser Temperatur

unter Annahme vollständiger Dissoziation.


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Periodensystem, Atombau, chemische Bindung

1. Schreiben Sie die Elemente der 4. und 5. Hauptgruppe in der richtigen

Reihenfolge (entsprechend ihrer Stellung im Periodensystem) auf.

2. Bei Verbindungen der Hauptgruppen Elementen der zweiten Periode und

den Elementen der folgenden Perioden gibt es einen wesentlichen

Unterschied. So ist z.B. Kohlendioxid unter Normalbedingungen

gasförmig, während Siliziumdioxid fest ist.

a, Erklären Sie diesen Unterschied und zeichnen Sie hierzu die Lewis-

Struktur von Kohlendioxid und einen kleinen Ausschnitt aus der

Struktur von festem Siliziumdioxid. Welche allgemeine Regel

kommt hier zum tragen?

b, Zeichnen Sie die Lewis-Struktur von Schwefelsäure. Wird hier

gegen diese Regel verstoßen? Begründen Sie Ihre Antwort.

3. Geben Sie die Elektronenkonfiguration von Fe 2+ und Fe 3+ an .

Bennenen Sie die Verbindungen K 4 [Fe(CN) 6 ] und K 3 [Fe(CN) 6 ].

Welche der beiden Verbindungen ist stabiler und warum? Welche Regel

kommt hier zum tragen?

4. Schreiben Sie die Elemente der 1. Nebenperiode in der richtigen

Reihenfolge (entsprechend ihrer Stellung im Periodensystem) auf. (2P)

5. Welche Elemente des Periodensystem sind unter Standardbedingungen

flüssig?


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Synthesen und industrielle Darstellungsverfahren

1. Sie sollen Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff im Labor herstellen.

Als Edukte stehen Ihnen Natriumchlorid, Natriumbromid, konz.

Schwefelsäure und konz. Phosphorsäure zur Verfügung. Formulieren Sie

die Reaktionsgleichungen. Begründen Sie die Wahl der jeweiligen Edukte

2. Wie wird Phosphor industriell dargestellt? Formulieren Sie die

Reaktionsgleichung.

Welche Modifikationen von Phosphor kennen Sie.

3. Sie sollen in großem Maßstab deuterierten Chlorwasserstoff (DCl)

herstellen. Sie dürfen hierzu aber keine deuterierten Edukte einkaufen.

Wie würden Sie vorgehen. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen.

4 a, Fluor ist das elektronegativste Element. Auf chemischem Weg

ist es nur schwer darzustellen. Wie kann elementares Fluor

dennoch dargestellt werden?

b, Kennen Sie eine Methode, wie es auch auf chemischem Weg

hergestellt werden kann?

5. Wie wird Salpetersäure großtechnisch hergestellt. Die Herstellung verläuft

über mehrere Schritte. Als Edukte stehen Ihnen zur Verfügung: Luft,

Kohlenstoff („Koks“) und Wasser. Formulieren Sie die

Reaktionsgleichungen.


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Nachweisreaktionen

1. Zu einer Lösung von Kupfersulfat in Wasser wird Ammoniak-Lösung

hinzugefügt. Was beobachten Sie? Formulieren Sie die

Reaktionsgleichung und benennen Sie die entstehende Verbindung.

2. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für den Nachweis von Silikat

nach der „Wassertropfenmethode“.

Warum sind Siliziumtetrafluorid oder auch Siliziumtetrachlorid sehr

hydrolyseempfindliche Verbindungen, während hingegen

Kohlenstofftetrafluorid oder auch Kohlenstofftetrachlorid unter

Normalbedingungen nicht mit Wasser reagieren.

3. Im Kationentrennungsgang ausgefälltes Antimon(III)sulfid löst sich durch

Zugabe von Ammoniumpolysulfid-Lösung wieder auf. Erklären Sie

worauf dieser Lösungsvorgang beruht

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