1 Themenbereich: Allgemeine Chemie
Aufgabe 1.1:
Erklären Sie die Entstehung des Linienspektrums des Wasserstoffatoms mithilfe des bohrschen Atommodells. Gehen Sie dabei auf die unterschiedlichen Frequenzen und die Seriengrenze ein.
2,5 Pkt.
Aufgabe 1.2:
Geben Sie die Elektronengrundzustände folgender Elemente an:
(Zeichnen Sie die Elektronen als Halbpfeile bzw. und berücksichtigen Sie so den Spin der Elektronen.)
1,5 Pkt.
Aufgabe 1.3:
Zeichnen Sie für folgende Moleküle/Ionen die Lewisformeln mit Formalladungen und notieren Sie zu jedem Atom die Oxidationszahl.
S2O82-, HNO3, N2O, H3O+
1,5 Pkt.
Aufgabe 1.4:
Nennen Sie je drei typische Eigenschaften von:
1.
kovalenten Verbindungen,
1 Pkt.
2.
ionischen Verbindungen,
1 Pkt.
3.
metallischen Verbindungen.
Aufgabe 1.5:
Stellen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen richtig. Schreiben Sie auch den Ko-effizienten „1“!
1,5 Pkt.
Aufgabe 1.6:
Benennen Sie folgende Verbindungen:
1,5 Pkt.
Aufgabe 1.7:
Stellen Sie die chemischen Formeln folgender Verbindungen auf:
Arsen(III)-oxid, Natriumsulfit, Hydrogeniodid, Hypobromige Säure, Strontium-hydroxid, Mangan(IV)-dihydroxid-oxid
1 Pkt.
insg. 12,5 Pkt.
2 Themenbereich:
Wasserstoff, Alkali-, Erdalkali-, Erdmetalle
Aufgabe 2.1:
Aus welchen Verbindungen wird Wasserstoff (als Hauptprodukt) großtechnisch ge-wonnen?
Formulieren Sie die Reaktion und die anschließende Aufreinigung des entstehenden Gasgemisches. Benennen Sie die einzelnen Verfahrensschritte.
3 Pkt.
Aufgabe 2.2:
Für welche (drei) Verfahren wird großtechnisch der meiste Wasserstoff verwendet?
Formulieren Sie jeweils die grundlegende Reaktionsgleichung.
2,5 Pkt.
Aufgabe 2.3:
Was ist die wichtigste chemische Eigenschaft der Alkalimetalle?
Formulieren Sie zwei Beispielreaktionen mit unterschiedlichen Produkten.
1 Pkt.
Aufgabe 2.4:
Nennen Sie drei wichtige Calciumverbindungen und je eine Verwendung.
2,5 Pkt.
Aufgabe 2.5:
Welcher spezielle Bindungstyp tritt typischerweise beim Bor auf und wie werden Teilchen genannt, die solche Bindungen aufweisen?
1 Pkt.
Aufgabe 2.6:
Erläutern Sie kurz die Ähnlichkeiten und Unterschiede hinsichtlich Strukturen und Eigenschaften zwischen Bornitrid und Kohlenstoff.
2,5 Pkt.
Aufgabe 2.7:
Geben Sie drei Beispiele für die Verwendung von elementarem Aluminium.
1 Pkt.
Aufgabe 2.8:
Welche Eigenschaft macht BF3 und AlCl3 zu Katalysatoren für z. B. Friedel-Crafts-Synthesen?
1 Pkt.
insg. 14,5 Pkt.
3
ChFA 1 5
3 Themenbereich: Kohlenstoff, Silicium
Aufgabe 3.1:
Welche Arten von Carbiden kennen Sie und wie unterscheiden sich diese in ihren chemischen Eigenschaften? Nennen Sie je ein Beispiel.
3,5 Pkt.
Aufgabe 3.2:
Kohlenstoffmonoxid
1.
Zeichnen Sie die Elektronenstrukturformel von Kohlenstoffmonoxid und geben Sie zwei Beispiele für dazu isoelektronische Verbindungen.
1 Pkt.
2.
Worauf beruht die Toxizität von Kohlenstoffmonoxid?
1 Pkt.
3.
Formulieren Sie die Herstellung von Wassergas und geben Sie ein Beispiel für eine Synthesereaktion aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
1 Pkt.
3 Pkt.
Aufgabe 3.3:
Formulieren Sie die Erzeugung polykristallinen Reinstsiliciums ausgehend von SiO2 und benennen Sie die einzelnen Prozessschritte.
3 Pkt.
Aufgabe 3.4:
Formulieren Sie die Synthese von Polydimethylsiloxan ausgehend von Silicium.
Wie heißt der erste Teil dieser Synthese?
1,5 Pkt.
insg. 11 Pkt.
4
ChFA 1 6
4 Themenbereich: Stickstoff, Phosphor
Aufgabe 4.1:
Hydrazin
1.
Formulieren Sie die Synthese von Hydrazin aus Ammoniak.
Wie heißen die entsprechenden Synthesen?
1 Pkt.
2.
Nennen Sie zwei typische chemische Eigenschaften von Hydrazin.
1 Pkt.
3.
Formulieren Sie die Reaktion von Hydrazin mit Distickstofftetroxid.
Wofür wird diese Reaktion verwendet?
1 Pkt.
3 Pkt.
Aufgabe 4.2:
Stickoxide
1.
Bei welchen Prozessen kommt es zur Bildung von Stickoxiden?
1 Pkt.
2.
Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln von NO und NO2.
1 Pkt.
3.
Geben Sie zwei Beispiele (mit Reaktionsgleichungen)
für die schädliche Wirkung von Stickoxiden in der Umwelt.
2 Pkt.
4 Pkt.
Aufgabe 4.3:
Was versteht man unter „Rauchgasentstickung“ von Abgasen aus Kraftwerken?
Wie heißen die Verfahren? (Kurzer Text mit Reaktionsgleichung)
1,5 Pkt.
Aufgabe 4.4:
Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Sicherheitszündholzes.
3 Pkt.
Aufgabe 4.5:
Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Reaktionen von Tetraphosphorde-caoxid mit konzentrierter Schwefelsäure und konzentrierter Salpetersäure?
1 Pkt.
Aufgabe 4.6:
Formulieren Sie die Herstellung von Superphosphat, Doppelsuperphosphat und ei-nes kombinierten P-N-Düngers aus Phosphorit.
Warum kann Phosphorit nicht direkt als Phosphat-Dünger verwendet werden?
1,5 Pkt.
insg. 14 Pkt.
5
ChFA 1 7
5 Themenbereich: Sauerstoff, Schwefel
Aufgabe 5.1:
Beschreiben Sie die Gewinnung von Sauerstoff nach dem LINDE-Verfahren (mit Skizze).
2,5 Pkt.
Aufgabe 5.2:
Beurteilen Sie folgende Verbindungen hinsichtlich ihres Säure-Base-Charakters:
1,5 Pkt.
Aufgabe 5.3:
Formulieren Sie die Oxidationsreaktion von Ammoniak mit Ozon.
1 Pkt.
Aufgabe 5.4:
Zerfall von H2O2
1.
Warum ist Wasserstoffperoxid metastabil?
1 Pkt.
2.
Formulieren Sie den Zerfall von H2O2.
1 Pkt.
3.
Um welchen Spezialfall einer Redoxreaktion handelt es sich hierbei?
1 Pkt.
4.
Nennen Sie drei Umstände, unter denen der Zerfall von Dihydrogenperoxid be-schleunigt wird.
1 Pkt.
5.
Nennen Sie drei Aufbewahrungsmaßnahmen, die demzufolge ergriffen werden können, um den Zerfall zu bremsen.
1 Pkt.
5 Pkt.
CrO
Na2O
CrO3
Cl2O7
5
ChFA 1 8
Aufgabe 5.5:
Schwefel
1.
Welche Struktur hat elementarer Schwefel bei 20 °C?
Geben Sie Struktur- und Summenformel an!
1 Pkt.
2.
Formulieren Sie den modernen 2-stufigen Claus-Prozess zur Gewinnung von Schwefel aus Dihydrogensulfid.
1 Pkt.
2 Pkt.
Aufgabe 5.6:
Vergleichen Sie Dihydrogensulfid und Wasser hinsichtlich ihrer Siedepunkte und ih-rer thermischen Stabilität und begründen Sie die Unterschiede.
1,5 Pkt.
Aufgabe 5.7:
Schwefelsäure
1.
Aus welchen drei Rohstoffgruppen/Substanzen wird das SO2 für die Schwefel-säureherstellung hauptsächlich gewonnen?
Formulieren Sie je ein Beispiel.
2,5 Pkt.
2.
Beschreiben Sie stichwortartig die Darstellung von konzentrierter Schwefelsäure
nach dem Kontaktverfahren. Gehen Sie von elementarem Schwefel als
Ausgangsmaterial aus und formulieren Sie alle erforderlichen Gleichungen
der einzelnen Reaktionsschritte.
2,5 Pkt.
3.
Warum wirkt konzentrierte Schwefelsäure stärker oxidierend als verdünnte?
1 Pkt.
4.
Geben Sie drei Beispiele für die technische Verwendung von Schwefelsäure.
Keine Reaktionsgleichungen erforderlich.
1 Pkt.
7 Pkt.
insg. 20,5 Pkt.
6
ChFA 1 9
6 Themenbereich: Halogene
Aufgabe 6.1:
Fluor lässt sich durch Elektrolyse von flüssigem Hydrogenfluorid gewinnen.
Warum muss man bei diesem Prozess Kaliumfluorid zusetzen? (2 Gründe)
1 Pkt.
Aufgabe 6.2:
Iodgewinnung
1.
Stellen Sie die Redox-Gleichung für die Reaktion von Iodsäure und Schwefel-dioxid auf.
1 Pkt.
2.
Um aus der entstandenen Iodid-Lösung Iod zu gewinnen, wird sie im Sauren mit Iodatlösung versetzt. Formulieren Sie diese Komproportionierungsreaktion.
1 Pkt.
2 Pkt.
Aufgabe 6.3:
Nennen Sie je zwei Vor- und Nachteile für das Diaphragma-, Amalgam- und
Membranverfahren bei der Chloralkalielektrolyse.
2,5 Pkt.
Aufgabe 6.4:
Was passiert, wenn Sie bei der Chloralkalielektrolyse das Diaphragma entfernen und eine Durchmischung der Elektrodenräume zulassen?
1.
Welche Produkte erhalten Sie dann? Formulieren Sie die zusätzliche Reaktion.
1 Pkt.
2.
Was passiert mit diesen Produkten, wenn Sie zusätzlich bei erhöhter
Temperatur arbeiten? Formulieren Sie die Reaktion.
1 Pkt.
2 Pkt.
Aufgabe 6.5:
Warum kann man Flusssäure nicht in Glasflaschen aufbewahren?
(Begründung mit Reaktionsgleichung)
1 Pkt.
insg. 8,5 Pkt.
7
ChFA 1 10
7 Themenbereich: Übergangsmetalle
Aufgabe 7.1:
Welche Grundvoraussetzung muss ein Molekül oder Ion erfüllen, damit es als Li-gand in Komplexen auftreten kann?
1 Pkt.
Aufgabe 7.2:
Was ist ein Chelatligand? Nennen Sie ein Beispiel.
Warum kann das CO-Molekül nicht als Chelatligand fungieren?
1,5 Pkt.
Aufgabe 7.3:
Benennen Sie folgende Komplexverbindungen:
Geben Sie die Formeln zu folgenden Komplexen an:
1,5 Pkt.
Aufgabe 7.4:
Beschreiben Sie das Van-Arkel-de-Boer-Verfahren zur Aufreinigung von Titan.
1,5 Pkt.
Aufgabe 7.5:
Nur 10–15 % des produzierten Chroms fließen in die chemische Industrie. Wofür wird der Großteil davon verwendet und was passiert dabei?
1 Pkt.
Aufgabe 7.6:
Für die Stahlproduktion muss das Roheisen aus dem Hochofen raffiniert werden.
Benennen Sie die Reaktionsschritte vom Roheisen bis zum legierten Stahl und for-mulieren Sie die ablaufenden Reaktionen. Was versteht man unter „Feinen“?
4,5 Pkt.
[PtCl3(NH3)3]Cl
Ca[Co(C2O4)2(NH3)4]
Hexaammincobalt(III)-hexacyanochromat(III)
Ammonium-cyanodicarbonylnitrosylcobaltat(0)
7
ChFA 1 11
Aufgabe 7.7:
Geben Sie die Zusammensetzung und eine typische Eigenschaft/Verwendung fol-gender Legierungen an:
Konstantan, Monelmetall, Kupfernickel, Nickel-Messing.
4 Pkt.
Aufgabe 7.8:
Beschreiben Sie stichpunktartig die Gewinnung von reinem Kupfer ausgehend von Kupferkies.
6.00
6.00
;)
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