WS16-17Klausur mit Lösung.pdf

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Uploaded by Anonymous User at 2017-02-17
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Das ist meine Lösung. Die Aufgabe 10 konnte ich nicht machen. Wenn ihr Fehler findet oder Ergänzungen habt, schreibt das in die Comments.

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Woher weiß man das? Gibt es dafür eine Regel?
1. Oxidationszahlen bestimmen 2.Oxidation (Elektronenabgabe) und Reduktion (Elektronenaufnahme) bestimmen 3. Der Reaktionspartner, der oxidiert, ist das Reduktionsmittel und umgekehrt -> Bei den Edukten hat Li die Ox.zahl 0 und bei den Produkten +1 -> Li oxidiert -> Reduktionsmittel
Fehlt hier nicht noch z=1? Dort müssten doch ebenfalls wieder 5 Ca Atome liegen?
(z=1) == (z= 0)
Hat Ca nicht 6 Nachbarn ?
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Kein Problem
Nein, Ca hat 8 Nachbarn. Und Fluor 4. Stell dir die Ebenen genau übereinander vor, das Karo-muster des Blatts hilft, falls sonst schwer vorstellbar.
Werden die -445,4 kJ/mol nicht bei der Reaktion von 2 Mol Lithium frei? Dann müsste man nämlich die Hälfte der Energie mit 14,41 multiplizieren und erhält -3209,107 kJ/mol
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Aber dann müsste d) falsch sein, weil man ja da wieder die molare Reaktionsenthalpie braucht, also die Hälfte des Wertes von c).
Ergebnis ist also eigentlich 3204,1 :)
Warum rechnet man hier ½?
Das ist die Formel für schwache Säuren. Die sollte man auswendig lernen. Die Herleitung hatten wir in der Übung am 16.1.
Wie kommt man auf die 14?
pOH + pH = 14. Hatten wir in der Vorlesung. Hat was mit Gleichgewicht zu tun und das der pKw=14 ist, glaube ich.
Ich glaube auch, dass diese Struktur korrekt ist, aber ich denke, dass es C- und O+ sein müsste. Also einfach so zwei Ladungen hinzufügen, die sich dann in der Gesamtladung ausgleichen. Oder?
Woher weiß man dass HCl eine starke Säure ist?
Man muss dies auswendig lernen
Wie kommt man auf die Lösung in 3b?
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kann das jemand erklären
Soweit ich das verstanden habe, schaut man sich an, wie viele gasförmige Teilchen es auf den jeweiligen Seiten gibt. Links sind es 2 (2x N2O5) und rechts 5 (4x NO2 und 1x O2). Bei Druckerhöhung wandert das Gleichgewicht dorthin, wo weniger Teilchen sind (Prinzip vom kleinsten Zwang), also nach links.
Müsste es unter Normbedingungen nicht 298,15 K sein und nicht 273,15K ?
298,15 K gilt soweit ich weiß nur für thermodynamische Standardbedingungen und nicht allgemein für chemische Normbedingungen
standart- und Normbedingungen sind 2 verschiedene Zustände mit ihren jeweils eigenen genormten Drücken und Temperaturen. Normbedingung liegt bei 273,15 K. einfach mal googlen ,dann weiss man sofort wie die Definiert sind.
wieso hat es 10 Elektronen stehe auf dem schlauch
Die 2- gibt an, dass es zweifach negativ geladen ist. Das bedeutet, es hat 2 Elektronen mehr, als Protonen
Wie kommt man auf die Lösung?
1) In erster Linie entscheidet die Hauptquantenzahl (Zeilennummerierung) oben nach unten 2) Dann nimmt die Größe innerhalb der Zeile ab (von links nach rechts) in PSE 3) Dann muss man natürlich noch auf die Ladungen achten.... Rb+ ist viel kleiner als Rb und genauso ist Te2- viel größer als Te ist. Das zweifach negative ist größer als das eifnach negativ geladene Teilchen. Ich hoffe ich konnte helfen
Müsste dann nicht die Reihenfolge sein: Rb+ > Sr2+ > Te2- > Br- Eine Antwort wäre super, da ich mit der scheisse am verzweifeln bin ;(
Soll man mit H+ erweitern oder mit H3O+ ? Kriege dann nämlich mehr Wasser am Ende raus
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aber dann bekäme man doch 6 wasser raus statt 2!? :/
machs einfach mit H+!
Woher weiß ich dass es hier z.B in dem Fall 14H+ sind? Kann mir das jemand vielleicht bisschen genauer erklären? Ich versteh das iwie nicht.
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Das hängt mit den Ladungen zusammen, da du links -8 und rechts +6 hast musst du das entweder mit H+ oder OH- ausgleichen, in der Aufgabenstellung ist gegeben, dass die Reaktion im Sauren stattfindet, also musst du 14H+ nehmen, da -8+14=+6
Und wenn man theoretisch nur eine wässrige Lösung hat? Wo dann wie was?
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aufgabe 6 e) sollte doch eigentlich eine Doppelbindung sein und keine dreifach Bindung. und an O dann zwei frei Elektronenpaare oder ?
Nein, das ist schon richtig so
Du musst die Oktettregel für C beachten also ist das schon richtig so. Einfach immer am Ende nochmal nachzählen ob das Oktett komplett ist (gilt jedoch nicht für alle Atome, zb. P oder S dürfen die Oktettregel verletzen)
Und noch eine Frage, bei der 4c muss man doch die Summe der Produkte der Bildungsenthalpie minus der Summe der Edukte der Bildungsenthalpie rechnen. Bei deiner Rechnung wird doch nur die Summe der Produktseite gebildet oder irre ich mich. Würde mich auf ne kurze Erklärung freuen :D
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Irgendwie habe ich einen Denkfehler. Gleichung lautet ja Summe Produkte minus Summe Edukte. Also müsste man doch 2*(-230)-(2*(-278.5)+2*(-285.8) rechnen oder??
Richtig! Summe der Produkte (hier: Li+OH) minus Summe der Edukte (hier H2O). Er hat das minus bei normalerweise: "-2*(-285,8)" schon rausmultipliziert. Du rechnest aber: 2*Produkt 1 - (2*Edukt + 2*Produkt 2). ;)
Wieso reicht es hier Cu -> Cu2+ + 2e- zu schreiben ? Was ist mit dem Wasser und dem H+ ?
Nur bei Cu nimmt die Oxidationszahl zu
wie lautet das Vorgehen hierbei?
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Müsste schon richtig so sein, denn der kürzeste Abstand zwischen Ca und F ist dann eindeutig 1/4 Raumdiagonale. Abstand F-F interessiert uns ja nicht.
Wurzel(3*(1/4)^2)*a=236,55pm
Auch möglich mit Ka = x^2/[c0]
Hier habe ich vor der Multiplikation noch 8H+ stehen. Dachte ich muss die 3e-, die 2fache Ladung desCrO7 und die 3fach ladung des Cr auf der anderen Seite ausgleichen. Also wären das doch 3+2+3=8 H+ oder nicht? Allerdings kommt man dann mit den sauerstoffatomen nicht hin, wenn man mit H2O ausgleichen will.
Das hatte ich auch zuerst gedacht, allerdings wird ja Cr2O7 ^2- --> 2 Cr ^3+ . Das wichtige ist die 2 vorm Cr, das heisst es werden zwei mal 3 Elektronen aufgenommen also 6 Elektronen bei den Edukten dazu.
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Bei den Redox-Gleichungen steht zwar in saurer Lösung, aber sollen wir die Gesamtreaktion auf der Eduktseite mit H+ erweitern? Ich dachte man erweitern nur an der Stelle wo" ... "steht. Zumindest ist das in allen anderen Altklausuren so ....
Nein, du erweiterst mit H+ oder OH- dort, wo es aufgrund verschiedener Ladungen notwendig ist. Das heißt, dass du später auf beiden Seiten gleiche Ladungen stehen haben musst. Dieses "..." bedeutet oft, dass Nebenprodukte wie H2 oder H2O entstehen.
Müsste es nicht eigentlich RB > SR > TE > BR sein ? Schließlich steigt die Atomgröße je höher die Periode ist, durch mehr schalen .. und sinkt innerhalb einer periode durch mehr elektronen und demzufolge größere anziehung ?!
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Die Reihenfolge ist richtig, nur sind größer/kleiner hier vertauscht
Es ist eigentlich sehr einfach, wenn man sich vor Augen hällt, dass je weniger Elektronen ein Atom hat, die restlichen umso mehr zum Kern gezogen werden und der Gesamtradius sinkt.
Wieso wird hier mit 7,2 mol für H2 gerechnet?
Aus 2 mol Li entsteht nur ein mol H2, also muss man n(Li) durch 2 teilen, um n(H2) zu erhalten.
Du erkennst an der Reaktion, dass aus 2Li 1H2 entsteht. Also um an die Stoffmenge zu kommen, musst du erst die von 100g Li bestimmen und dann x0,5 nehmen.
Redoxreaktionen....... Fragen zur Aufstellung von Halbreaktionen. Wie viele e-s aufgenommen und abgegeben werden, bekomm ich noch hin. Problematisch wird es dann beim Ladungsausgleich mit H+/H-. 1. Ich darf statt H3O+ nur H+ und statt OH- nur H- schreiben?! Wurde hier jetzt öfter gesagt.. 2. Wie viele brauche ich davon? Der Stoffausgleich mit Wasser wird doch danach gemacht, oder?
Gut zum lernen von Redoxreaktionen: https://www.periodni.com/de/redox-ubungsaufgaben.html wird auch ausführlich an jeder Aufgabe erklärt... hab alles innerhalb 1 Stunde verstanden
Wie berechnet man diese Aufgabe?
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Rechnet man hier nicht mit der Formel der Pufferlösung? also pH=pKa+log(c(A-)/c(HA)) Dann hätte ich da 4,4490 raus
Man findet erstmal H3O+ nämlich H+ von CH3COOH durch die Säurekonstante. Danach finden wir die verbleibende OH- Konzentration. und der Rest ist trivial. ( pH finden )
Warum hat O2 die Oxidationszahl -II. Ist das nicht ein Peroxid und müsste -I haben?
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außer wenn Fluor dabei ist oder eben bei Peroxiden, dachte ich Warum ist das O2 kein Peroxid?
Das ist ein Dioxid. N ist das Zentralatom. Es gibt keine O-O-Bindung
Das muss umgekehrt sein oder nicht?
Nein Produkte durch Edukte
Allerdings hat man bei Gasen keine Konzentrationen, sondern Partialdrücke
Woher zur Hölle soll man wissen, dass das eine O-Atom nur eine EInzelbindung verwendet. Genauso gut hätte man doch eine doppelbindung wie auf der anderen seite verwenden können und dann dem N-Atom ein Elektron "schenken" können sodass die Formalladung beim N-Atom -1 beträgt.
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O ist elektronegativer, deswegen zieht es das Elektron stärker an und deswegen ist die negative Teilladung beim O
wenn du das machst, würde die Oktettregel für N atom nicht erfüllen.
Sollten nicht nur 2 Linien die beiden Elemente verbinden? Und dann bei Sauerstoff dann 2 freie Elektronenpaare sein?
Nein Kohlenmonoxid ist da speziell, das ist so schon richtig
Eigentlich ist das nur eine Übergangsform, da sonst beim C die Oktettregel nicht erfüllt wäre.
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Sollte bei der Aufgabe 11 a) nicht eigentlich bei beim Redox 3e- bei herauskommen? Oder bin ich falsch?
Wie komme ich hier auf die Reaktionsgleichung?
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dann hättest du aber keine ausgeglichene Reaktion mehr bzgl der ladung. Denke man dass diese enthalpien gegeben sind wegen li+ + OH- -> LiOH weiß aber nicht wie man dann die enthalpe von LiOH daraus berechnen kann
laut Google ist die Reaktionsgleichung in der Lösung übrigens richtig
Muss man hier die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Pufferlösungen anwenden?
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Danke!
Kein Problem
War das nicht immer nach rechts? Oder auf die Seite mit weniger Gasförmigen?
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ja das habe ich auch in meinen Notizen stehen , das bei Druckerhöhung das Gleichgewicht nach rechts und bei Temperaturerhöhung das Gleichgewicht nach links verschoben wird.
@Anonymous Letter Nein Produkte sind das was rauskommt, sie stehen rechts. Bei einer exothermen Reaktion Verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Edukte (sieht Tabelle oder Viktors Antwort), also nach links. In der Tabelle kannst du sehen, wie sich das Gleichgewicht bei Temperaturänderung verschiebt, für Druckänderungen ist es immer das Gegenteil.
Essigsäure ist wie der Name schon sagt eine schwache Säure und keine Base, die Rechnung stimmt aber
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Ich meine nicht die Unterscheidung von Säure und Base, sondern Unterscheidung stark und schwach, wenn kein pka o. pks-Wert gegeben ist. Man könnte ja auch jedes mal eine Reaktionsgleichung aufstellen, den Ks --> pKs --> stark/ schwach --> andere Formeln zur Berechnung von pH-Wert fordern. Wenn dem nicht so ist, bin ich ja froh :D
also in der Klausuren ist eigentlich immer der pka wert oder ka wert gegeben ..
Wie geht das mit den Ladungszahlen und dem Produkt? Wie überprüft man das? kann mir jemand den Rechenweg erklären? Danke im Voraus
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Ich Habe es nicht gefunden :/
Du multipliziert die Ladungen der einzelnen Atome. Bei MgO --> Mg: 2+ und O: 2-. 2*(-2)=-4. NaCl --> Na: 1+ und Cl: 1-. 1*(-1) = -1. Also hat MgO die höhere Gitterenergie. Wenn q+*q- bei beiden gleich ist, vergleichst du die Atomradien(-durchmesser). Allgemein ist die Formel: Ug=(q+*q-)/r. (oder halt /d). Je größer r, desto kleiner Ug. Je größer q+*q-, desto größer Ug.
Das sollte nicht bisphenoidal sein? (5 e- Paare)
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Da fehlt ein Elektronenpaar am F-Atom oben rechts, oder?
ja da fehlt ein EP
Wie kommt man hier auf die Lösung ?
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also n=4 steht für die schale in der wir uns bewegen. l=1 für die orbitalart in der wir sind.(l=0 steht für 2, l=1 für p, l=2 für d und l=3 für f) Die anderen beiden sind Magnet und spin quantenzahl, die sind in dem Fall aber uninteressant. wir haben n=4 also sind wir in schale 4 dann haben wir l=1 also im p orbital.
Danke!
Woher kommt das Na*?
aus dem NaBiO3 ---> Na(+) +Bi(3+) h20
müsste hier nicht 6 Cl2 stehen ? weil man alles mal 6 nehmen muss ?
Nein das ist richtig, weil man hier bei der oxidation alles mal 3 nehmen muss damit es gleich viele e- sind
ah jetzt sehe ich es auch man hat ja zuerst Cl- ----> Cl2 dann muss man angleichen auf 2Cl ---- Cl2 und dann hat man demzufolge auch +2e- und deswegen nur mal 3 .. danke !!
da muss nur ph stehen da du ja schon mit der 14 rechnest
Wenn man von vornherein mit H3O+ erweitert statt mit H+, also auch noch die Sauerstoff-Atome mit einbezieht, komme ich auf 6 Wasser am Ende. Stöchiometrisch kommt das hin. Ist das dann auch erlaubt? Meine Gleichung ist: Cu + 2NO3- + 4H3O+ -> Cu2+ + 2NO2 + 6H2O
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ich glaube ist beides richtig, könnte man denke ich auch in der Einsicht drüber diskutieren... einfacher weil weniger arbeit ist aber die variante nur mit H+ auszugleichen
Es ist egal, ob man H3O+ oder H+ nimmt, man muss dies allerdings stringent durchziehen.
Müsste Li nicht das Oxidationsmittel sein, da die Oxidationszahl zunimmt?
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ich hab es mir jetzt so gemerkt : das reduktionsmittel "klaut" dem anderen Stoff sein O (es reduziert den anderen stoff) und wenn es dann das O hat oxidiert es damit
Merke dir: OILRIG = Oxidation is loss, reduktion is gain. D.h: Das oxidierte Element verliert Elekrtonen und heißt Reduktionsmittel(Elektronendonator) und das reduzierte Element nimmt Elektronen auf und heißt Oxidationsmittlel(Elektronenakzeptor)
Die Formula ist nicht ph= pKa +log(0,1)? Warum durch halb?
Weil es eine schwache Säure/Base ist
hier müsste doch eigentlich 2,875 rauskommen .. also 2,88 und nicht 2,86
müsste das C hier nicht noch eine negative und das O eine positive Ladung bekommen?
steht in der Aufgabenstellung, dass wir die partialladungen mit anschreiben sollen? @anonyme Nudelsuppe
hi, wieso ist 3 deine Lösumg? statt 2?
wenn du den -Log von 10^-3 nimmst kommt 3 raus ???
Warum muss die Anzahl verdoppelt werden?
weil die Anzahl der Elektronen auch 2 sein muss
ne frage zur A7, c; Woran kann man den erkennen ,dass der Abstand bei PbF2 kleiner ist?
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Die Produkte sind dann gleich. Wenn das der Fall ist musst du angand der Ionenradien begründen welches von beiden eine höhere Gitterenergie aufweist
Super, danke!
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Bist du dir sicher, dass die Lösung der 2ten Aufgabe richtig ist. Wenn ja, bitte ich um erklärung, da ich dort noch etwas hänge
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Ich muss mein Kommentar revidieren. Anionen sind viel größer als Kationen, da die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen bei einem Kation zum Kern hin verschoben wird und somit der Atomradius sinkt. Ich weiß aber nicht wie das in dem Verhältnis zu den normalen Atomradien zu sehen ist.
Woher weiß man, dass es eine starke Base ist ?
Die wichitgsten Basen und Säuren musst du auswendig lernen. Dann weißt du welche stark oder schwach sind.
Wie komme ich von den Punktladungen auf die Elementarzelle? In der Elementarzelle sind ja 9 Ca-Atome, aber es sind nur 4 Punktladungen angegeben.
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Du musst bloß das Schema erkennen und fort führen
Wenn ein Calcium Atom im Punkt (0,0,0) ist (also dem Koordinatenursprung), sind in den restlichen Ecken ebenfalls welche, da diese ja wieder die Ursprünge der benachbarten Elementarzelle sind
Wie durch was teilt man hier?
Warum wird das ganze hier mal 2 genommen ?
Wie genau muss man hier vorgehen?
Du kannst dir merken: Atome die in den Ecken sitzen werden mit 1/8 multipliziert, Atome in den Flächen mit 1/2 und in der Raummitte mit 1. Dann addierst du alles auf. Dann setzt die Zahl der Fluor und Calcium Atome in ins Verhältnis siehst das CaF2 rauskommt. Sind aber 4 Ca Atome und 8 F in der EZ, deshalb sind es 4 Formeleinheiten. 4*CaF2
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könnte sich bei der 11b) nicht auch NaOH anstatt der Na+ bilden?
Mn nimmt doch e- auf, ist das dann keine Reduktion ?
Du musst die ganze Reaktion betrachten. Es werden ja insgesamt e- frei.
Speziell bei der z=0 und z=0.5 Ebene: Wie entstehen da die Muster? Habe in den beiden Ebenen nämlich jeweils nur 2 CA Atome drin. Wird das irgendwie gespiegelt?
Denke ja, in der Prüfung werden dir nur "Muster" vorgegeben. Wie z.B. eben ein Atom in der Würfelecke, dann musst du von selber aus die EZ in jeder Ecke mit dem Atom füllen
Das dachte ich mir auch so ähnlich. Danke dir :)
Wo finde ich eine Einteilung der Standardreduktionspotentiale bzw. woher weiß man welcher Stoff das höchste Potential hat?
L²P, WS 16/17, Grundzüge der Chemie, Redoxchemie I. Da dann nicht das Maschinenbauskript, sondern das komplette, Foliennummer 16
Vielen Dank!
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hat jemand Aufgabe 4c gerechnet?
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Hr= Summe(dH (Produkte))-Summe(dH(Edukte)) Hr= Reaktionsenthalpie dH=Bildungsenthalpien
dankeschön
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hi, verstehe Aufgabe 4b nicht wirklich. Warum einmal 2mol und für H2 1mol?
Kommt von der Reaktionsgleichung, da haben wir 2Li und 1H2. Deshalb kann man ohne die Masse der 2 Stoffe zu kennen sagen, das aus 2 mol Li 1 mol H2 geworden ist. Also die Hälfte und deshalb sind es 7,2 mol H2 wenn man 100g Li, also 14,41 mol Li hat. Verwirrend geschrieben, trotzdem verständlich ? P.S.: 2mol zu 1mol, damit stellt man dann das Verhältnis auf.
super vielen lieben dank
Müsste da nicht 101.3 kPa stehen ? Laut Skript sind 1013 mbar = 1013 hPa. Normdruck wird mit kPa gerechnet, oder irre ich mich da ?
ja aber sie hat das ist in Pascal umgerechnet, damit sie bei R die Einheit (pa* m³)/mol * K bekommt.
Du hast Recht, habe einfach einen riesen Denkfehler gehabt. Danke dir!
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bei aufgabe 4 d hast du die doppelte menge raus oder ?
ja du hast Recht
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was für ne note hast du?
1,3 :)