ILS Einsendeaufgabe ALCH4 - Note 1,0 nach Korrektur

1. a) Welche Stoffportion an MgSO4.5H2O muss in 1 Liter Lösung enthalten sein,
um eine Massenkonzentration β(Mg2+) = 2,43 g/L herzustellen? Das Reagens
soll für eine Fällungsreaktion eingesetzt werden.
b) Berechnen Sie c(Mg2+), ceq(Mg2+) und w(MgSO4). Die Dichte ρ der Lsg. beträgt
1,02 kg/L.
c) Wie heißen die unter b) geforderten Konzentrationsangaben und welche Ein-
heiten weisen sie auf?
d) Welches Volumen dieser Stammlösung muss mit welchem Wasservolumen ver-
dünnt werden, um 250 mL einer Lösung der Massenkonzentration β(Mg2+)
= 1,00 g/L zu erhalten?

2. 15,0 g der Aminosäure Homocystein (C4H9O2NS) werden vollständig mit Sauerstoff
verbrannt.

a) Formulieren Sie die Reaktionsgleichung.
b) Wie groß ist das gesamte Gasvolumen der Reaktionsprodukte unter Normalbe-
dingungen (alle Produkte seien ideale Gase)?
c) Wie groß ist das Gasvolumen bei einer Temperatur von 200 °C und einem
Druck von 5 MPa?
d) Wie groß ist der Massenanteil des Kohlendioxids im Gasgemisch?
e) Wie groß ist der Partialdruck an Wasserdampf im Gasgemisch nach c)?

3. Glycerintrinitrat („Nitroglycerin“) detoniert in exothermer Reaktion nach
aC3H5(NO3)3(fl) b CO2(g) + c H2O(g) + d N2(g) + e O2(g).
a) Bestimmen Sie die Koeffizienten a –e.
b) Formulieren Sie das MWG. Ist Kc bei RT eher hoch oder niedrig? Wird Kc bei
steigender Temperatur größer oder kleiner?
c) Wie heißen allgemein chemische Systeme, die zwar existieren, thermodyna-
misch aber nicht stabil sind?

4. Die Belastung der Atmosphäre mit NOx durch Verbrennungsmotoren beruht auf
der Reaktion
N2(g) + O2(g) 2 NO(g) ΔH°= +180,8 kJ/mol, Kc =10–30 (25 °C)
a) Wie heißen die Größen ΔH° und Kc und wie ist ΔH° definiert?
b) Formulieren Sie das MWG für die Reaktion.
c) Welche Einheit hat Kc obiger Reaktion?

→



© Fernstudienzentrum Hamburg


d) Berechnen Sie Kp bei 25 °C.
e) Wo liegt das Gleichgewicht der Rk. bei 25 °C?
f) Um die Leistung von Verbrennungsmotoren zu steigern, wurden Kompression
(Verbrennungsdruck) und Verbrennungstemperatur im Motor gesteigert.
Begründen Sie die Auswirkung dieser Maßnahmen auf die NO-Belastung des
Auspuffgases.
g) Wie verlagert sich das Gleichgewicht bei Erhöhung der λ-Zahl (Erhöhung der
Sauerstoffkonzentration)?
h) Welche Wirkung hat der Katalysator auf ΔH0, ΔHa, Kc, Stoßzahl, Geschwin-
digkeit der Hinreaktion, Geschwindigkeit der Rückreaktion, Energie des akti-
vierten Komplexes und Anteil reaktionsbereiter Moleküle? Ohne Begründung!

5. Magnesiumhydroxid Mg(OH)2 wird in Wasser eingerührt. Das Löslichkeitsprodukt
der Verbindung beträgt 10–12 mol3L–3.
a) Wie groß ist die Löslichkeit an Mg(OH)2 in mg/L (im Gleichgewichtszustand)?
b) Wie heißt die gesuchte Größe und welches Symbol hat sie?
c) Durch Zugabe von NaOH wird ein pH von 13 ([OH–]= 0,1 mol/L) eingestellt.
Welche Löslichkeit an Mg(OH)2 in mg/L ergibt sich unter diesen Bedingungen?
d) Welche allgemeine Regel wird durch Vergleich der Ergebnisse von a) und c)
veranschaulicht?