bungsaufgaben zur

Allgemeinen und Anorganischen Chemie

Aufgabenblatt I

"Aggregatzustnde und Phasen"

1. Geben Sie an, welche der in der folgenden Beschreibung angegebenen Eigenschaften

intensiv und welche extensiv sind:

a) "Die gelbe Substanz wird bei 25 C fest, sie besitzt eine Masse von 6.0 g und eine Dichte von 2.3 g/cm3."

b) "Die Dichte von Wasser einer bei Raumtemperatur farblosen Flssigkeit wurde

durch Messung von Masse und Volumen einer Probe bestimmt." c) "Blei ist ein weiches Metall mit hoher Dichte und niedrigem Schmelzpunkt."

2. Chlor ist ein gelbgrnes Gas mit einer Dichte von 3.2 g/l. Bei 34.6 C verflssigt es

sich, es reagiert explosionsartig mit Natrium unter Bildung von Natriumchlorid. Welche dieser Eigenschaften sind physikalische und welche sind chemische Eigenschaften?

3. Welche der folgenden Prozesse sind chemische, welche sind physikalische Umsetzun-

gen?

a) Ziehen eines Kupferdrahtes aus einem Kupferstab b) Verbrennen von Wasserstoff c) Zermahlen von Gestein d) Schmelzen von Eis e) Sauerwerden von Milch f) Hartkochen eines Eies g) Leuchten des Glhfadens einer Lampe

4. Geben Sie an, ob es sich bei den folgenden Substanzen um Elemente, Verbindungen oder

Gemische handelt:

a) Milch, Kochsalz, Gold, Tinte. b) Beim Kochen von Meerwasser verdampft die Flssigkeit vollstndig, und im Gef

verbleibt ein fester Rckstand. Kondensiert man den Dampf und leitet einen elektri-schen Strom durch das Kondensat (fhrt man also eine Elektrolyse durch), so bilden sich die Gase Wasserstoff und Sauerstoff. Wo liegt hier eine Mischung und wo eine Verbindung vor?

c) Silicium erhlt man durch Erhitzen von Quarz mit Kohlenstoff. Handelt es sich bei

Quarz um eine Mischung oder eine Verbindung?

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5. Welche der folgenden Substanzen sind unter Normalbedingungen gasfrmig, flssig oder fest?

a) Quecksilber b) Eisen c) Sauerstoff d) Aluminium e) Helium f) Wasser

6. Welche Arten von Gemischen stellen folgende Stoffe dar?

a) Tee b) Lebertran c) Erdl d) Stadtgas e) Bimsstein f) Wein mit Weinstein

7. Durch welche Methode kann man die folgenden Gemische trennen?

a) Sand-Wasser b) Kochsalz-Wasser c) Alkohol-Wasser d) Farbpigmente eines Blattes e) Zucker-Sand

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Aufgabenblatt II

"Eigenschaften von Gasen"

1. An einen gasgefllten Behlter ist ein Manometer mit offenem Glasrohr angeschlossen.

Statt mit Quecksilber wird das U-Rohr mit einer anderen schwerflchtigen Substanz, Di-butylphthalat, gefllt. Die Dichte des Phthalats betrgt 1.05 g/ml. Wie gro ist der Druck des eingeschlossenen Gases, wenn die Flssigkeitssulen in der in Abb. b) gezeigten Weise einen Hhenunterschied von h = 12.2 cm aufweisen (Luftdruck = 951 mbar)?

Manometer mit geschlossenem Glasrohr (a) und offenem Glasrohr (b) und (c). In (b) ist der Druck des Gases in dem Behlter grer als der Luftdruck; in (c) ist der Atmosph-rendruck grer als der Druck des Gases.

2. Eine Blitzlichtbirne hat ein Volumen von 2,6 cm3 und enthlt gasfrmigen Sauerstoff.

Der Druck in der Birne betrgt 2,3 bar, die Temperatur 26 C. Welche Stoffmenge Sauer-stoff ist darin enthalten?

3. Ein groer Vorratsbehlter fr Erdgas ist so gebaut, da der Innendruck konstant auf

2,2 bar gehalten wird. Bei einer Auentemperatur von 15 C nimmt das Gas in dem Be-hlter ein Volumen von 1000 m3 ein. Welches Volumen beansprucht die gleiche Stoff-menge Erdgas bei 31 C?

4. Der Gasdruck einer Spraydose betrgt bei 25 C 1,5 bar. Wie gro wre der Druck in der

Spraydose bei 450 C (ideales Gasgesetz)? 5. Welche der folgenden Behauptungen sind richtig?

- Bei konstanter Temperatur und konstantem Volumen ist der Druck umgekehrt propo-tional zu der Stoffmenge des Gases.

- Der Druck des Gases wchst proportional zur absoluten Temperatur, bei gleicher

Stoffmenge und Volumen.

- Das Volumen einer bestimmten Stoffmenge eines Gases nimmt bei einer Erhhung der Temperatur zu, wenn der Druck konstant gehalten wird.

- Bei konstantem Volumen ist der Druck eines Gases umgekehrt proportional zu seiner

Temperatur.

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6. Berechnen Sie, welches Volumen die Stoffmenge 1 Mol (10 g Chlor) eines Gases bei

einer Temperatur von 273 K (-163 C) und einem Druck von 1013,25 mbar (2,87 105Pa) einnimmt.

7. Welcher Druck herrscht in einem Behlter mit einem Volumen von 0,8 L, wenn man

0,2 L Sauerstoff mit einem Druck von 2 bar sowie 0,2 L Stickstoff mit einem Druck von 2 bar bei einer Temperatur von 0 C einfllt?

8. Welchen Druck weist ein Gemisch aus 2 g Wasserstoff und 8 g Stickstoff bei 273 K in

einem Behlter auf, der ein Volumen von 10 L hat? 9. Eine bestimmte Menge Helium nimmt bei 78 C und 46.2 bar ein Volumen von 16.5 L

ein. Welches Volumen hat sie im Normzustand? 10. 2.55 g NH4NO2 werden nach folgender Gleichung zersetzt:

NH4NO2(f) N2(g) + 2 H2O(g) Es wird ein Gasvolumen von 1.03 L frei. Zur Zeit der Messung betrgt die Temperatur 299 K und der Druck 960 mbar. Welche Stoffmenge N2 ist gebildet worden?

11. Welches Volumen hat eine Tonne Chlor im Normalzustand (0 C und 1 atm)? 12. Berechnen Sie den idealen und realen Druck von 2,5 mol Methan (a = 2,25 L2atmMol-2;

b = 0,0428 L Mol-1) in einem 10 L Behlter bei einer Temperatur von 75 C.

13. Berechnen Sie die Korrekturfaktoren fr Druck und Volumen von 1 Mol CO2 im Norm-zustand (a = 3,64 L2barMol-2, b = 0,0427 L Mol-1). Vergleichen Sie diese mit den aus der idealen Gasgleichung ermittelten Werten fr p und V.

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Aufgabenblatt III

"Chemische Formeln und Verbindungsstchiometrie" 1. Ein Chemiestudent stellte eine Reihe von Verbindungen her, die nur Stickstoff und Sau-

erstoff enthielten:

- Verbindung A 16,8 g Stickstoff und 19,2 g Sauerstoff - Verbindung B 17,1 g Stickstoff und 39,0 g Sauerstoff - Verbindung C 33,6 g Stickstoff und 57,3 g Sauerstoff

Zeigen Sie, da diese Ergebnisse dem Gesetz der multiplen Proportionen gehorchen! 2. Welche Stoffmenge hat eine Stoffportion Methan, die 100.000.000 Teilchen enthlt? 3. Wie viele Kohlenstoffatome sind in 2 Mol Cellulose (C6H12O6) enthalten? 4. Wie gro sind die molaren Massen von

a) Ca(NO3)2 , b) C12H22O11 (Rohrzucker), c) (NH4)2 Fe(SO4)2, d) K2Cr2O7 und e) [Al(OH)4]-?

5. Welche Stoffmenge Glucose ist in einer Stoffportion von a) 538 g und b) 1,0 g dieser

Substanz enthalten?

6. Welche Masse weist eine Stoffmenge von 0,433 Mol C12H24O12 auf?

7. Wie viele Cellulose-Teilchen sind in einer Masse von 5,23 g C6H12O6 enthalten?

8. Welche Masse haben 1,0 1020 Teilchen Calciumhydrogencarbonat? 9. Das als Ansthetikum verwendete Gas mit der empirischen Formel CH2 hat eine Dichte

von 1,66 g/l bei 35 C und Normaldruck. Welche Molekularformel hat die Verbindung? 10. Die Analyse einer Substanz X ergab 12,06 % Natrium, 11,34 % Bor, 29,38 % Sauerstoff

und 47,22 % Wasser. Aus der Molmassenbestimmung folgt: MG = 381 g/Mol. Welche empirische und welche Summenformel hat X?

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Aufgabenblatt IV

"Reaktionsstchiometrie I "

1. Welche Stoffmengenkonzentration erhlt man, wenn 23,4 g Natriumsulfat in so viel Was-ser auflst, da 125 ml Lsung entstehen?

2. Berechnen Sie die Stoffmengenkonzentrationen folgender Lsungen

a) 5,44 g Na2CrO4 in 250 ml Lsungsmittel b) 7,6 10-3 g Magnesiumfluorid in 100 ml Lsung c) 361 mg Kupfersulfatpentahydrat in 450 ml Lsung

3. Wieviel prozentig ist eine Eisen(II)sulfatlsung, die aus 39,61 g

Eisen(II)sulfatheptahydrat und 245,38 g Wasser hergestellt wurde?

4. In einem kg Seewasser mit der Dichte = 1,035 g/mL sind 0,075 mg Iodidionen enthalten. Wie gro ist die Stoffmengenkonzentration der I--Ionen?

5. Wie gro ist der Massenanteil von HCl in Prozent in einer Salzsure mit der Stoffmen-

genkonzentration von 6 Mol/l ( (HCl-Lsung) = 1,187 g/ml)?

6. Es ist die Molalitt einer 15,7 %igen Natriumnitratlsung zu bestimmen!

7. Welche Masse Kaliumsulfat bentigt man, um 350 ml einer Kaliumsulfatlsung herzu-stellen, die eine Stoffmengenkonzentration von 0,5 Mol/l aufweist?

8. Welches Volumen einer Schwefelsurelsung der Stoffmengenkonzentration 3 Mol/l

bentigt man, um 500 ml einer Lsung herzustellen, die eine Konzentration von 0,1 Mol/l aufweist?

9. Aus den konzentrierten Suren H2SO4 (18 Mol/l), H3PO4 (14,5 mol/l) und HCl (12 Mol/l)

sind

a) 10 l mit c (H2SO4)2; c(H3PO4) = 0,75 Mol/l b) 200 ml mit c(H3PO4); c(HCl) = 2,5 Mol/l c) 0,05 l mit c (HCl); c(H2SO4), c (H3PO4) = 5 Mol/l

herzustellen. Wieviel ml der konzentrierten Suren mssen jeweils verdnnt werden?

10. Welche Konzentrationen entstehen, wenn man folgende Lsungen verdnnt?

a) 1 l einer 1 M Salzsure werden auf 20 l verdnnt b) 3 l einer 0,01 M Kaliumnitratlsung werden auf 27 l verdnnt c) 250 ml einer 4 M Ammoniumsulfatlsung werden in 5 l verdnnt d) 100 ml einer 0,3 M Magnesiumbromidlsung werden in 20 l verdnnt e) 2 ml einer 10 M Nickelsulfatlsung werden in 120 ml verdnnt f) 0,6 l einer 0,1 M Lithiumsulfitlsung werden in 10 l verdnnt

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Aufgabenblatt V

"Reaktionsstchiometrie II" 1. Gleichen Sie folgende Reaktionsgleichungen ab:

a) Al + Cl2 AlCl3 b) N2O5 + H2O HNO3 c) CuFeS2 + O2 Cu + FeO + SO2 d) Sn2+ + OH- [Sn(OH)6]4- e) Fe2O3 + H+ Fe3+ + H2O f) HCl + CaO CaCl2 + H2O g) CaO + C CaC2 + CO2 h) CH4 + NH3 + O2 HCN + H2O

2. Stellen Sie fr folgende, in Worten beschriebene Reaktionen eine vollstndige chemische

Gleichung auf:

a) Phosphin, PH3(g)