AUFGABEN ZUM 1. PRAKTIKUM

AUFGABEN ZUM 1. PRAKTIKUM
PFLICHTAUFGABEN
Stöchiometrie
1. Eine Mineralstofftablette möge 1 g Magnesiumcarbonat und 500 mg Natriumhydrogencarbonat
enthalten. Wie viel l Kohlenstoffdioxid kann maximal aus
der Tablette bei Einwirkung von Säure entstehen.
2. Wie viel Gramm Schwefelsäure enthalten 500 ml einer Lösung,
a) deren Konzentration c(H 2 SO 4 ) = 1 mol/l beträgt
b) deren Konzentration c(1/2 H 2 SO 4 ) = 1 mol/l beträgt?
3. In 500 g Wasser wird eine Portion gasförmiges Hydrogenchlorid, die im
Normzustand 50 Liter einnimmt, gelöst. Wie groß ist der Massenanteil (HCl)
in % der entstehenden Salzsäure?
Lewis-Formeln
4. Stellen Sie die LEWIS-Formel für das Carbonat-Ion auf!
5. Stellen Sie die LEWIS-Formel für das Nitrat-Ion auf!
6. Stellen Sie die LEWIS-Formel für Ethanol auf!
Chemisches Gleichgewicht
7. In einem Gefäß werden zu Beginn der Essigsäureethylester-Synthese 5 mol
Essigsäure, 4 mol Ethanol und 2 mol Wasser gegeben. Berechnen Sie die
Stoffmenge aller Stoffe im Zustand des chemischen Gleichgewichts, wenn die
Gleichgewichtskonstante 4 beträgt!
8. Die Bildung von Stickstoffdioxid (NO 2 ) kann über folgende Reaktionsgleichung
beschrieben werden:
N O 2NO
ΔH= +182,6 kJ/mol (1)
2
2
O2 2
2NO
NO ΔH= -116,2 kJ/mol (2)
2
Stellen Sie das Massenwirkungsgesetz für die Gesamtreaktion auf!
Wie werden die Gleichgewichte der Gleichungen (1) und (2) beeinflusst?
(Verschiebung nach rechts/ nach links/ gar nicht)
Druckerhöhung
Temperaturerhöhung
Reaktion (1) Reaktion (2)
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9. Für die Umsetzung von Ethanol mit Essigsäure (Ethansäure) zu
Essigsäureethylester und Wasser möge die Gleichgewichtskonstante K =4
sein.
a) Zur Veresterung werden 1 mol Ethanol und 1 mol Essigsäure eingesetzt.
Wie viel mol Ester kann man maximal erhalten? Wie groß
ist also die Ausbeute (praktisches Ergebnis/theoretisches Ergebnis)?
b) Zur Veresterung wird Essigsäure im Überschuss verwendet, auf 1
mol Ethanol werden 2 mol Essigsäure eingesetzt. Wie viel mol Ester
können nun maximal erhalten werden? Geben Sie die Ausbeute
an!
c) Die Reaktionspartner werden im stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt.
Es wird aber durch ein wasserentziehendes Mittel dafür
gesorgt, dass im Gleichgewicht nicht mehr als 0,08 mol Wasser
vorhanden sind. Wie viel mol Ester kann man maximal herstellen?
Wie groß ist also die Ausbeute?
Löslichkeitsprodukt
10. Wie viel Gramm Calciumcarbonat lösen sich in 1 l Wasser? M(CaCO 3 ): 100,1
g/mol K L : 4,8 · 10 -9 mol 2 /l 2
11. In einem Liter einer gesättigten BaCrO 4 -Lösung sind 4 mg BaCrO 4 gelöst.
Wie groß ist das Löslichkeitsprodukt?
12. (nur MBT, BMT und MB) Zur Fällung von schwerlöslichem Aluminiumhydroxid
wird zu 0,1 mol/l Al 3+ -Lösung das gleiche Volumen einer Lösung mit c(OH - ) =
0,3 mol/l gegeben. Welche Konzentration an Al 3+ wird nicht erfasst?
K L (Al(OH) 3 )=2∙10 -33 (mol/l) 4 .
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WEITERFÜHRENDE AUFGABEN
1. Stellen Sie die LEWIS-Formel(n) für folgende Moleküle auf:
Sauerstoff, Ozon, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Phosphorsäure, Schwefelsäure.
2. Geben Sie die Masse der jeweils gelösten Stoffe an:
a) 0,4 l einer Salzsäure c(HCl) = 0,2 mol/l
b) 15 ml einer Kaliumhydroxidlösung c(KOH) = 0,3 mol/l!
3. Berechnen Sie die Stoffmengenkonzentration folgender Lösungen:
a)1,2 g NaOH in 0,6 l wässeriger Lösung
b) 4,9 mg H 2 SO 4 in 15 ml wässeriger Lösung!
4. Wie viel ml Kohlenstoffdioxid werden frei, wenn in einer Brausepulverportion
2,1 g Natriumhydrogencarbonat NaHCO 3 enthalten sind und die Zersetzung
von Natriumhydrogencarbonat beim Auflösen in Wasser Natriumhydroxid und
Kohlenstoffdioxid ergibt?
5. Bestimmen Sie den Massenanteil von Eisen in Eisen(III)-oxid Fe 2 O 3 !
6. Der Massenanteil des Stickstoffs in einer Aminosäure mit zwei Stickstoffatomen
beträgt 0,1915. Wie groß ist die relative Molekülmasse dieser Aminosäure?
7. In einer Aminosäure verhalten sich die molaren Anteile der Elemente Stickstoff,
Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff wie 1: 7 : 3 : 2. Wie groß ist der
Massenanteil des Stickstoffs?
8. Tierische Knochen enthalten 58% Calciumphosphat. Welchen Massenanteil
Phosphor haben sie?
9. Stark ätzende Substanzen wie rauchende Salpetersäure oder Brom werden
nicht abgewogen, sondern pipettiert. Welches Volumen haben 120 g einer
Salpetersäure der Massekonzentration 85,5%? Die Dichte dieser Salpetersäurelösung
beträgt ρ=1,470 g/ml.
10. Wie viel Gramm Kaliumiodid sind in 625 g wässriger KI-Lösung mit 0, 08
enthalten?
11. Wie viel Gramm Kochsalz und wie viel Gramm Wasser werden zum Herstellen
von 500 g 7,8%iger Kochsalzlösung benötigt?
12. Wie viel Gramm HNO 3 sind in 370 ml 8%iger Salpetersäure enthalten?
(ρ=1,0427 g/ml)
13. Für eine polarimetrische Untersuchung wurden 120 mg Rohrzucker im Messkolben
in Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf 250 ml aufgefüllt. Wie groß ist
die Massenkonzentration?
14. Berechnen Sie die Massenkonzentration der gesättigten Lösung von Bariumsulfat
über dem Bodenkörper. In 150 ml der Lösung wurden 0,35 mg BaSO 4
nachgewiesen.
15. 1 kg 10% Salpetersäure soll auf den Massenanteil des Konzentrates 0, 15
erhöht werden. Wie viel Gramm Wasser sind zu entziehen, welche Masse hat
das Konzentrat?
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16. Stellen Sie die Lewis-Formeln für Ozon, Stickstoffmonoxid, Kohlenmonoxid,
Kohlendioxid, Schwefelsäure und Phosphorsäure auf!
17. In ein Reaktionsgefäß mit dem Volumen 1 Liter werden je 4,5·10 -2 mol Wasserstoff
(g) und Iod (g) gegeben, die zu HI reagieren. Berechnen Sie die
Gleichgewichtskonstante K c , wenn im Zustand des chemischen Gleichgewichts
nur noch je 1/5 der Ausgangsstoffe vorliegen!
18. Berechnen Sie die Änderung der Enthalpie für den Vorgang des Lösens von
KCl bzw. MgCl 2 ! (Molare Gitterenthalpie KCl -710 kJ/mol; MgCl 2 -2489
kJ/mol; Hydratationsenthalpie: K + -325 kJ/mol ; Mg 2+ -1910 kJ/mol; Cl - -380
kJ/mol) Läuft dieser Vorgang freiwillig ab?
19. Berechnen Sie, ob die Reaktion von Ameisensäure zu Kohlendioxid und
Wasserstoff bei 25°C endergon oder exergon abläuft! Die Reaktionsenthalpie
H° beträgt 15,7 kJ/mol und die Reaktionsentropie S° 0,215 kJ/molK.
20. Berechnen Sie die molaren Standardreaktionsenthalpie Δ B H für die Bildung
von Calciumcarbonat nach CaO CO 2
CaCO
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. Gegeben sind folgende Bildunsgenthalpien:
Δ B H (CaO) = - 635 kJ/mol
Δ B H (CO 2 ) = - 393 kJ/mol
Δ B H (CaCO 3 ) = -1207 kJ/mol
21. Formulieren Sie für eine allgemeine Reaktion 1. und 2. Ordnung die Zeitgesetze!
22. Berechnen Sie den osmotischen Druck einer medizinischen Kochsalzlösung!
ω(NaCl) = 0,9%, ρ(Lösung) = 1,008 g/ml, ϑ=37°C, f a (Lösung) = 0,76
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