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