## alles mit '#' am Start der Zeile wird ignoriert ## Leere Zeilen werden ebenfalls ignoriert # # Aufgabensammlung: https://www.chemie-die-stimmt.de/archiv/alte-aufgaben/ # # Mögliche Nummerierung möglicher Themen # 10 Intro 20 Atombau 30 ZMK 40 Salze 50 chem GW # 60 Thermo 70 SB 80 Redox 90 Radio 100 OC # # .................................................................. # Aufbau der Fragen - Antworten # .................................................................. ## _t_ Thema / Unterthema (Unterthema fakultativ). Neue Sektion _muss_ mit _t_ beginnen ## _o_ Owner Autor der Aufgabe, Kürzel ## _h_ Hinweis (fakultativ) Ein kurzer Hinweis auf häfige Fehler oder auch ein Hinweis wie die Aufgabe gelöst werden könnte ## _l_ Level Schwierigkeitsgrad * (einfach) ** (mittel) *** (schwer) ## _q_ Question Frage .... ## _q_ ... Fortsetzung der Frage auf einer neuen Zeile, ohne Zeilenumbruch ## _q_
... Fortsetzung der Frage aber mit Zeilenumbruch ## _a_ Answer Antwort ... ## _a_ ... Fortsetzung der Antwort ## _a_
... Fortsetzung der Antwort aber explizit auf neuer Zeile ## # .................................................................. # Specialcharacters innerhalb Aufgabensektion # .................................................................. ## -- # zu Beginn einer Zeile: komplette Zeile wird ignoriert ## -- $_H2O_$ wird gemäss http://charchem.org/en/rules-macro übersetzt ## Achtung: nicht immer offensichtlicher Syntax, aber sehr mächtig unterdessen nicht mehr machen .... ## -- a^2 wird a2 ## -- a_2 wird a2 H_3O^+ korrektes Hydroxonium ... ## -- 4*10^-7 wird 4·10-7 ## Analog z.B. auch 6.022E23 ... ## -- grad_C wird zu Grad Celsius ## -- Start-Tabelle resp. Ende-Tabelle spezieller Syntax für Tabellen ## -- Spezialzeichen für Pfeile etc. ## -- ___ (3*'_') stoppt das Einlesen der Aufgaben. Alles unterhalb des '___' wird ignoriert¨ ## -- ergibt einen horizontalen Abstand von 5 Leerschlägen ## -- 70 kg wird immer zusammen geschrieben, also kein Zeilenumbruch nach '70' # ------------------------------------------- # --------------- Testen --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Testen _n_ test-1 _o_ rs _h_ und hier ist ein Hinweis _h_ noch mehr weitere Zeile _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ test _s_ Test _q_ Zum Teil gibts folgende Konstrukte nicht, aber Testseite, gucken wie die Darstellung funktioniert: _q_
normal .. C_6H_12O_6, H_2O, CO_2, e^+, e^-, p^+, p^-, ^13C, Mg^2+, (Mg^2+), (F^-), (C_6H_12O_6) _q_
Kerne: ^1H, ^4He, _92U, ^7_3Li, ^4_2He^2+, ^4_2He^+2 _q_
Beta-Minus: ^1_0n => ^1_1p + ^0_-1e^- _q_
Beta-Plus: ^1_1p => ^1_0n + ^0_1e^+ _q_
Mehratomie Ionen NH_4^+, SO_4^2- , SO_4^-2, SO_4^2- , SO_4^2 _q_
... noch mehr CO_3^2- , CO_3^-2 , HCO_3^- , HSO_4^- , OH^-, H_3O^+, (H_3O^+) , H_3O^+ _q_
plus-Ladungen Na^+ / Na^2+ / Na^+2 / Na^3+ / Na^+3 / _92U^+ / _92U^2+ / _92U^+2 _q_
minus-Ladungen Br^- / Br^2- / Br^-2 / Br^3- / Br^-3 / Br^4- / O^- / O^-1 / O^1- _q_
diverses =header= _abs_ e^-, ee^-, ab^-, AB^-, CDE^-, CDe^-, p^+, Br^- , Na^+, Cl^-, H_3O^+, OH^-, _q_
Komplexe [Fe(H_2O)_6]^-, Fe(H_2O)_6]^3-, Fe(H_2O)_6]^-3,Fe(H_2O)_6]^+, Fe(H_2O)_6]^2+, _q_
Test pH = log(c(H_3O^+)), ^82Br^-, _q_
Klammerdinge (^13C), (^4_2He), ^4_2He, (^4_2He^2+), (^4_2He^+2), (Mg^2+), (Mg^+2) _q_
Thermodynamik dHf(H_2O) .... dHf(H_2O) _q_
Und hier sollte eine Tabelle kommen: _q_ Start-Tabelle _q_ =header= Stoff $$ M(g/mol) $$ m(g) $$ n(mol) _q_ H_2O $$ 18 $$ 100 $$ 100/18= 5.55 _q_ H_2 $$ 2 $$ 2*5.55 = 11.1 $$ 5.55 _q_ O_2 $$ 32 $$ 32*2.77 = 88.9 $$ 5.55 / 2 = 2.77 _q_ O_3 $$ 32 $$ 32*2.77 = 88.9 $$ 5.55 / 2 = 2.77 _q_ Ende-Tabelle _q_
Und hier sollte eine Liste kommen: _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- punkt a) _q_ --- und noch mehr, sollte Punkte b sein. Ganz viel Ionen etc, gleicher Punkt b) _q_ Na^+ / Na^2+ / Na^+2 / Na^3+ / Na^+3 / _92U^+ / _92U^2+ / _92U^+2 _q_ --- und hier sollte Punkte c) automatisch kommen _q_ Ende-Liste _a_ noch nix # ------------------------------------------- # --------------- Testen --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Testen _o_ rs _n_ test-3 _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ An dieser Stelle kommt die ganze Frage, aber kurz formuliert! _s_ Stichworte an dieser Stelle angeben _q_ An dieser Stelle kommt die Frage. _q_ Fortsetzung der Frage (im Inputfile) auf einer neuen Zeile.Auch können explizite Zeilenumbrüche gemacht werden:
_q_ Desweiteren ist die chemische Notation relativ einfach: Fe^3+, SO_4^2-, ^235U, ^235 U (Leerschlag), ^236_92U, 6.022*10^23 (sollte gleich _q_ dargestellt werden: 6.022E23)
_q_ Fehler ? SO_4^2 vs. SO_4^2+ vs. SO_4^+2 resp. SO^+2_4 (umgekehrte Abfolge) etc. _a_ Und hier präsentiert sich die Antwort. _v_ test_video.mp4 (0:0) # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-101 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Wer - Warum ? _s_ Q1 _q_ Wer hat diese Forum kreiert? Und vor allem: warum ? _q_ $stop ... stop$ _q_ Wer hat diese Forum kreiert? Und vor allem: warum ? _a_ Wer? Rainer Steiger, Kantilehrer in Schaffhausen. Kontakt: rainer.steiger@kanti.sh.ch
_a_ Warum? Reine Aufgabenseiten (ohne grössere Theorie) gibt es fast keine. Auch sind die Aufgaben oftmals _a_ irgendwo in den Tiefen von Homepages versteckt. Diesem Umstand wollte ich entgegentreten. _a_ Auch soll der Aufruf der Seite praktisch und einfach sein, Stichwort Handy. Zu guter Letzt: _a_ Ein Ziel dieser Seite soll sein, dass zu den Aufgaben nicht nur reine Textantworten sondern _a_ auch Videos zur Verfügung stehen. _a_
Zudem: alles ist frei verfügbar, keine Werbung und dergleichen. # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-107 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Was funktioniert ? _s_ Q5 _q_ Wo hat es schon Fragen ? _a_ Unter Stöchiometrie sowie Radioaktivität befinden sich einige (Test)-Fragen. In einem noch nicht _a_ veröffentlichten Masterfile sind aber noch viele weitere Fragen schon vorhanden. # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-102 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Mitarbeit ? _s_ Q2 _q_ Kann und darf ich mithelfen? _a_ Oh ja, sehr gerne. Dieses Forum ist am gedeihen, Mitarbeit (vorerst in zur Verfügung stellen von Aufgaben) _a_ sehr erwünscht. Für später wäre es natürlich gut denkbar, dass die Administratorenrechte erweitert werden würden. # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-103 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Format ? _s_ Q3 _q_ In welchem Format sollten die Aufgaben sein? _a_ ... to be done # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-104 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Information ? _s_ Q4 _q_ Was bedeutet das Informationszeichen rechts bei den Fragen? _a_ Dienen als Hinweise für den Schwierigkeitsgrad, den Autor der Fragen sowie einem Kürzel (z.B. ZMK-1), der _a_ eindeutig sein muss. Mit diesem Kürzel lassen sich die Fragen schnell suchen resp. darstellen # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-105 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Bugs ? _s_ Q5 _q_ Sind Bugs vorhanden? _a_ Oh ja. Aktuell ist das Forum aber immer noch am gedeihen. Die Chancen sind aber gut, dass sie behoben werden. # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-106 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Wünsche ? _s_ Q5 _q_ Gibt es Wünsche, Ergänzugen, Features ? _a_ Bitte unbedingt mir mitteilen (rainer.steiger@kanti.sh.ch). Wahrscheinlich können sie realisiert werden. # ------------------------------------------- # --------------- Intro --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Intro _o_ rs _n_ Intro-1 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ Gemischtrennung _s_ Intro, Trennungsvorgänge _q_ Beschreibe, wie die folgenden Gemische möglichst effizient getrennt werden können: _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- Sand und Kochsalz _q_ --- Gleich grosse Holzkugeln sowie Eisenkugeln (2 Varianten angeben) _q_ --- Gleich schwere Holzkugeln sowie Eisenkugeln _q_ --- Sand, Salz sowie Wasser _q_ Ende-Liste _h_ Ein häufiger Fehler: die Substanzen werden verändert z.B. verbrennen wäre also keine Trennung. _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) Eine Möglichkeit bestünde darin, Wasser beizufügen. Kochsalz löst sich bekanntlich auf. Somit wäre _a_ ein Gemisch Festkörper (Sand) mit einer Flüssigkeit (Salzwasser) zu trennen: Filtration. _a_ Das Salzwasser muss am Schluss wieder vom Wasser getrennt werden: verdampfen des Wasser. _a_ --- b) Gleich grosse Kugeln heisst, dass die Kugeln unterschiedlich schwer sind. Variannte _a_
Mit einer Waage (nicht sehr effizient wenn es sehr viele Kugeln wären) _a_
Alles ins Wasser geben, Holzkugeln schwimmen, Eisenkugeln nicht _a_
Verbrennen wäre z.B. keine Lösung, da die Holzkugeln zerstört werden _a_
Eisen ist bekanntlich magnetisch, eine Trennung der Holzkugeln somit sehr effizient _a_ --- c) Gleich schwer heisst (aufgrund der Dichte), dass die Eisenkugeln einen kleineren Durchmesser _a_ aufweisen. Mit einem Sieb wäre die Trennung somit möglich. _a_ --- d) Daran denken: am Schluss müssen alle Komponenten wieder vorhanden sein ! Starten mit _a_ einer Filtration, somit wäre der Sand vom Salz - Wassergemisch getrennt (Salz löst sich _a_ bekanntlicherweise in Wasser). Danach gilt es, das Wasser vom Kochsalz abzutrennen. Eine Destillation _a_ würde sich anbieten (nicht abdampfen, da dann das Wasser verlorgen ginge) _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-2 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Stöchiometrie, Anzahl Atome _b_ Anzahl Elemente _q_ Berechne die Anzahl aller beteiligten Elemente folgender Ausdrücke: _q_ Start-Liste Typ: ABC _q_ --- Wasser _q_ --- Kohlendioxid _q_ --- C_6H_12O_6 _q_ --- 7*H_2O _q_ --- 40*C_6H_12O_6 _q_ --- 3 Dutzend NH_3 _q_ --- 7 Millionen O_3 (=Ozon) _q_ --- 2 mol H_2O _q_ --- 13 mol N_2 _q_ Ende-Liste _h_ 1 mol entspricht dem grossen Dutzend der ChemikerInnen: 6.022E23 _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) Wasser = H_2O, Anzahl: 2*H, 1*O _a_ --- b) Kohlendioxid = CO_2, Anzahl: 1*C, 2*O _a_ --- c) C_6H_12O_6, Anzahl: 6*C, 12*H, 6*O _a_ --- d) 7*H_2O, Anzahl: 14*H, 7*O _a_ --- e) 40*C_6H_12O_6, Anzahl: 240*C, 480*H, 240*O _a_ --- f) 1 Dutzend = 12 Stück, somit: 36 NH_3; Anzahl: 36*N, 108*H _a_ --- g) 7 Millionen O_3 = 7E6 O_3 = 21 Millionen O-Atome = 21E6*O = 2.1E7*O _a_ --- h)2 mol H_2O, Anzahl: 4 mol H, 2 mol O (H: 2.4E24, O: 1.2E24) _a_ --- i) 13 mol N_2, Anzahl: 26 mol N (1.56E25) _a_ Ende-Liste _v_ anzahl_elemente_04.mp4 (7:45) # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _u_ Begriffe _n_ Stöchiometrie-3 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Bedeutung Mol _s_ Stöchiometrie, Molmasse _q_ Was ist ein Mol? _a_ Das Mol ist eine Mengenangabe. Genauer: 1 Mol entsprich 6.022E23'Dingen'. _a_ Diese Dinge können Atome, Reiskörner, Elektronen, Moleküle, Gummibärchen etc. sein # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _u_ Begriffe _n_ Stöchiometrie-4 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Stöchiometrie, Molmasse _b_ Bedeutung M (1) _q_ Was ist die Molmasse, abgekürzt 'M'? _a_ Die Molmasse gibt an, wieviel Gramm einer Substanz einem Mol entspricht. Bei Kohlenstoff steht auf dem PSE z.B. 12.0107. _a_ Diese Zahl bedeutet, dass ein Mol Kohlenstoff-Atome (=6.022E23 C-Atome) insgesamt 12.0107 g (oder gerundet 12.0 g) wiegen (m = 12 g). _a_
Gleiche Aussage, aber _apo_in kurz_apo_: M(C) = 12 g/mol. Beachte: wie in der Physik üblich wird auch in der Chemie die Masse _a_ mit 'm' umschrieben. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-5 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Stöchiometrie, Molmasse _b_ Bedeutung M (2) _q_ Wie berechnet man die Molmasse 'M', z.B. von Wasser (H_2O)? _h_ Hinweis: Wie das Wort Molmasse schon sagt ... ein Mol beachten. _a_ Jedenfalls braucht man das Periodensystem ('PSE'). Berechnung z.B. für Wasser, H_2O. _a_ Bei H steht auf dem PSE 1.00794 (g/mol), bei Sauerstoff 15.9994 (g/mol). Da Wasser 2 Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom aufweist, _a_ weist ein mol Wasser die Masse von 2*1.00794 + 1*15.9994 = 18.01528 g oder gerundet 18 g/mol auf. In Kurzform _a_ geschrieben: M(H_2O) = 18 g/mol _v_ stoechio_molmasse_H2O.mp4 (3:38) # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-6 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Stöchiometrie, Molmasse, Masse _b_ Bedeutung m _q_ Was ist mit 'm' gemeint. _a_ Damit ist die zur Verfügung stehende Masse gemeint. Oder die Masse, welche auf der Waage eingewogen wird. _a_ Z.B. 90 Gramm Traubenzucker: m(Traubenzuckers) = 90 g. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-7 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Stöchiometrie, Molmasse, Anzahl Mol, Mole _b_ Berechnung von n _q_ Wie berechnet man die Anzahl Mol n? _a_ Dazu braucht man die Masse m ('eingewogene Masse') sowie die Molmasse ('M'). Ohne diese beiden Begriffe geht es nicht, _a_ Danach kann die Frage mit zwei gleichen Ansätzen gelöst werden: Beispiel: 88 g CO_2 seien vorhanden. _a_ Damit wird m = 88 g sowie M(CO_2) = 44 g/mol. _a_
Variante 1: Mit einem Dreisatz kann weitergerechnet werden: ein Mol CO_2 wiegt 44 Gramm _a_ (ja durch die Molmasse gegeben).Nun hat man aber total 88 g. Wieviele Mol sind dies? Dreisatz machen und die Antwort lautet: 2 mol _a_
Variante 2: Mit einer Formel (welche schlussendlich den Dreisatz ausführt) n = m/M = 88g / (44g/mol) = 2 mol # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Unterschied _s_ Stöchiometrie, Molmasse _q_ Was ist der Unterschied zwischen g/mol und u ('unit') ? _a_ Auf dem Periodensystem ('PSE') sind u.a. die Massen der Atome angegeben. So steht beim Element Brom die Angabe 79.904. _a_ Diese Angabe ist folgendermmassen zu interpretieren: entweder ist gefragt, welche Masse ein einziges Bromatom aufweist (: 79.904 u) _a_ oder welche Masse ein Mol Bromatome aufweisen (: 79.904 g). Ein 'u' ist eine Massenangabe (1 u = 1.66E-27kg) # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Bedeutung u _q_ Was ist ein unit ('u') ? _s_ Stöchiometrie, Molmasse, Unit _a_ Ein unit entspricht ungefähr der Masse eines Protons. und entspricht 1.66E-27 kg resp. 1.66E-24 g. Die relative Atommasse _a_ (offizieller Begriff aber z.T. verwirrlich) auf dem Periodensystem geben somit zwei Ansichten wieder: _a_
-- die Masse eines (einzelnen!) Atoms, z.B. beim Kolehnstoff wäre dies 12.0107 u _a_
-- die Masse eines Mols (also 6.022E23) Atome, z.B. Kohlenstoff 12.0107 Gramm # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Bedeutung Index _q_ Was ist der Index resp. der stöchiometrische Koeffizient ? _s_ Stöchiometrie, Koeffizient, Stöchiometrie _a_ Der Index besagt, wieviele Atome in einer Verbindung vorkommen, Bsp: die Verbindung Traubenzucker, C_6H_12O_6 _a_ weist pro Molekül 6 C-Atome, 12 H-Atome und 6 O-Atome auf. Hinweis: diese Zahlen werden unmittelbar NACH dem Atom KLEIN geschrieben. _a_
Im Gegensatz dazu gibt es den stöchiometrische Koeffizienten, GROSS geschrieben, VOR dem Atom (oder der Verbindung).
_a_ Bsp: 7 He heisst, dass 7 Heliumatome vorkommen, 13 Fe heisst, dass total 13 Fe Atome vorliegen. _a_ Ein Malzeichen muss nicht unbedingt angegeben werden, kann aber. Beide Aussagen sind also identisch (13 Fe resp. 13*Fe). _a_ Eine Kombination dieser beiden Grössen ist auch möglich, z.B. 13 C_H_12O_6 heisst, dass total 13 Traubenzuckermoleküle _a_ vorkommen mit jeweils 6 C-Atomen, 12 H-Atomen und 6 O-Atomen. Total also 13*6=78 C-Atomen, 13*12=156 H-Atomen und 13*6=78 O-Atomen. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-12 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Gasgleichung 1 _s_ Ideales Gas, Gasgleichung, Stöchiometrie _q_ Wie lautet die allgemeine (ideale) Gasgleichung und was ist das? _a_ Sie lautet p*V = n*R*T, wobei p der Druck (in N/m^2), T die Tempertaur (in Kelvin), n die Anzahl Mol, V das Volumen (in m^3) _a_ und R eine Konstante (8.314 J*mol*K) ist. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-13 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Gasgleichung 2 _q_ Wieso ideale Gasgleichung ? _s_ Stöchiometrie, Gasgleichung _a_ Es gilt die nicht schlechte Annahme, dass die Gasteilchen sich voneinander unabhängig bewegen und dass das Eigenvolumen des _a_ Gases vernachlässibar klein ist zum beanpruchten Volumen # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-14 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Molvolumen _s_ Stöchiometrie, Gasgleichung, Molvolumen, Volumen _q_ Was ist mit dem Molvolumen gemeint? _a_ Bei Null Grad Celsius und Normaldruck (101'325 N/m^2) beansprucht jedes ideale Gas ein Volumen von 0.0224 m^3 resp. 22.4 Liter. _a_ Dieser Wert kann aber auch berechnet werden:V = n*R*T/p mit n=1 mol, R=8.314J/(molK), T=273K, p=101300N/m^2 ergibt _a_ sich ein Volumen von 0.0224 m^3 resp. 22.4 Litern. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-15 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Stöchiometrie allgemein _s_ Stöchiometrie _q_ Wie funktioniert Stöchiometrie? Auf was muss man sich besonders achten, bei einer Stöchiometrie Rechnung? _q_ Wie funktionieren die Textaufgaben bei der Stöchiometrie schon wieder? _q_ $stop ... stop$ _q_ Gibt es da ein Anwendungsmuster? (Anzahl Moleküle berechnen, Preis eines einzelnen Moleküls ...) _a_ Um die Fragen zu klären, müssen die Begriffe wie Molmasse sowie Anzahl mol bekannt sein. Wenn nicht bitte in dieser _a_ Rubrik an einer anderen Stelle sich informieren.
_a_ Die wichtigste Erkenntnis bei der Stöchiometrie ist, dass die Anzahl der beteiligten Atome/Moleküle zentral ist. _a_ Die Anzahl der beteiligten Atome muss auf beiden Seiten des Rekationspfeil identisch sein, es gehen keine Atome verloren _a_ oder kommen hinzu.
_a_ Beginne mit den Molekülen welche via Masse m gegeben sind und berechne daraus die Anzahl Mole n. _a_ Aufgrund der (ausgeglichen) stöchiometrischen Gleichung kann nun zuerst auf die Anzahl Mol 'n' rückgeschlossen werden. _a_ Aufgrund der Anzahl Mole 'n' sowie der jederzeit berechenbaren Molmassen 'M' kann nun die Massen m der unbekannten _a_ Substanzen berechnet werden: aus n=m/M folget m=n*M # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-16 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Molmassenberechnung 1 _s_ Molmasse, Molmassen, Stöchiometrie _q_ Berechne die Molmasse folgender Verbindungen: _q_
a) Wasser b) Kohlendioxid c) C_6H_12O_6 d) NaCl _a_ a) M(H_2O): 2*M(H) + 1*M(O) = 2*1+1*16 = 18 g/mol _a_
b) M(CO_2): 1*M(C) + 2*M(O) = 1*12+2*16= 44 g/mol _a_
c) M(C_6H_12O_6): 6*M(C) + 12*M(H) + 6*M(O) = 6+12+12*1+6*16 = 180 g/mol _a_
d) M(NaCl): M(Na^+) + M(Cl^-) = 23.0 +35.5 = 58.5 g/mol _v_ diverse_molmassen_berechnen.mp4 (7:22) # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-18 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Anzahl Elementarteilchen 1 _s_ Stöchiometrie, Kernaufbau, Kern _q_ Berechne die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- ^7Li _q_ --- ^13C _q_ --- ^235U _q_ --- ^7Li^2+ _q_ --- ^82Br^- _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) Wenn Lithium als Elementname definiert ist, so heisst dies automatisch 3 Protonen. Oder anders gesagt: etwas mit drei Protonen _a_ muss Lithium heissen, egal wieviele Neutronen und Elektronen vorhanden sind. Aus der Nukleonenzahl (Nukleus = Kern = _a_ Protonen und Neutronen) gleich 7 ergibt sich somit die Anzahl Neutronen gleich 4. (3 + x = 7). Da das Element neutral ist _a_ (oben rechts neben dem Elementsymbolkeine Ladung und somit neutral) ergibt sich die Anzahl der Elektronen = 3. _a_ --- b) ^13C: 6p, 7n, 6e- _a_ --- c) ^235U: 92p, 143n, 92e- _a_ --- d) ^7Li^2+: 3p, 4n, 1e- _a_ --- e) ^82Br^-: 35p, 47n, 36e- _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-19 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Kern, Kernaufbau, Atombau, Stöchiometrie _q_ Berechne die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen.
_q_ a) 7*H_2O, gegeben seien die Isotope ^3H sowie ^15O _a_ ... # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-20 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Erstelle Reaktionsgleichung 1 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Verbrennung, Stöchiometrie _q_ Formuliere die (ausgeglichene) Verbrennungsreaktion eines Octans (C_8H_18) _a_ Verbrennen heisst eine Reaktion mit O_2, nach Möglichkeit entstehen Kohlendioxid und Wasser: _a_
C_8H_18 +12.5*O_2 <=> 8*CO_2 + 9*H_2O
_a_ Wie kann dies überhaupt gelöst werden? Willkürlich wird von einem Teilchen C_8H_18 ausgegangen. Somit _a_ sind 8 C-Atome auf der linken Seite der Reaktionsgleichung vorhanden. Damit müssen aber auch 8 C-Atome auf der _a_ rechten Seite erscheinen. Da die C-Atome nur in das Kohlendioxid gehen müssen total 8 CO_2 vorhanden sein.
_a_ Analog mit den Wasserstoffatomen: auf der linken Seite kommen vom Octan total 18 H-Atome. Die gehen alle zum Wasser, _a_ welches pro Molekül 2 H-Atome benötigt. Somit können maximal 9 Wassermoleküle gebildet werden.
_a_ Somit sind alle Koeffizienten auf der rechten Seite bestimmt. Damit ergibt sich aber auch die totale Anzahl der O-Atome, _a_ nämlich 8*2 + 9*1 = 25 O-Atome. Die kommen schlussendlich vom O_2 auf der linken Seite. Total lassen sich daraus _a_ 12.5*O_2 Moleküle bilden. _v_ verbrennung_octan_c8_18.mp4 (8:40) # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-21 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Erstelle Reaktionsgleichung 2 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Verbrennung, Stöchiometrie _q_ Traubenzucker wird verbrannt. Formuliere die (ausgeglichene) Reaktion. _a_ C_6H_12O_6 + 6*O_2 <=> 6*CO_2 + 6*H_2O # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-22 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Erstelle Reaktionsgleichung 3 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Verbrennung, Stöchiometrie _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- Stelle Wasser aus den Elementen dar. Formuliere die (ausgeglichene) Reaktion. _q_ --- Stelle Ammoniak aus den Elementen dar. Formuliere die (ausgeglichene) Reaktion. _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) 2*H_2 + O*2 <=> 2*H_2O
_a_ --- b) 3*H_2 + 2*N_2 <=> 2 NH_3 _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-24 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Verbrennung, Stöchiometrie _p_ ja _b_ Erstelle Reaktionsgleichung 5 _q_ Eine Substanz wurde verbrannt und man erhält pro unbekammntem Molekül 9 Wasser- sowie 9 Kohlendioxidmoleküle. _q_ Um welche Substanz handelt es sich? Hinweis zur gesuchten Substanz: CxH2x, wobei _q_ x zu bestimmen wäre. _a_ Wasser: H_2O, Kohlendioxid: CO_2 _a_
Formulierung der Verbrennungsreaktion: 9*H_2O + 9*CO_2 <=> C_9H_18 + 13.5*O_2.
_a_ Unbekannte Substanz also C_9H_18 resp. x = 9 # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometriero --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-25 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Erstelle Reaktionsgleichung 6 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Verbrennung, Stöchiometrie _q_ Gleiche folgende Reaktionsgleichungen aus _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- H_2 + O_2 <=> H_2O _q_ --- Mg + O_2 <=> MgO _q_ --- Fe + O_2 <=> Fe_2O_3 _q_ Ende-Liste _a_ Noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _u_ Berechnugen _n_ Stöchiometrie-26 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Berechne mit Reaktionsgleichungen 1 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie _q_ Es sollen 100 Gramm Wasser hergestellt werden. Stelle _q_
a) ... die Reaktionsgleichung auf _q_
b) ... berechne wieviel Gramm der einzelnen Komponenten benötigt werden _a_ a) 2*H_2 + O_2 <=> 2*H_2O _a_
b) Tabelle: _a_ Start-Tabelle _a_ =header= Stoff $$ M(g/mol) $$ m(g) $$ n(mol) _a_ H_2O $$ 18 $$ 100 $$ 100/18= 5.55 _a_ H_2 $$ 2 $$ 2*5.55 = 11.1 $$ 5.55 _a_ O_2 $$ 32 $$ 32*2.77 = 88.9 $$ 5.55 / 2 = 2.77 _a_ Ende-Tabelle _a_ # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _u_ Berechnugen _n_ Stöchiometrie-27 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Berechne mit Reaktionsgleichung 2 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie, Verbrennung _q_ Es werden 64 Gramm Methan verbrannt (CH_4). Wieviel Gramm der verschiedenen Produkte entstehen? _h_ Verbrennen heisst Reatkion mit O_2, nach Möglichkeit (sofern C und O im Edukt) entstehen CO_2 und H_2O _a_ 1. Teil: ausgeglichenen Reaktionsgleichung aufstellen: 1*CH_4 + 2*O_2 <=> 1*CO_2 + 2*H_2O
_a_ 2. Teil: Tabelle aufstellen: _a_
_a_ Start-Tabelle _a_ =header= Stoff $$ M(g/mol) $$ m(g) $$ n(mol) _a_ CH_4 $$ 16 $$ 64 $$ 64/16= 4 _a_ CO_2 $$ 44 $$ 176 $$ 4 _a_ H_2O $$ 18 $$ 144 $$ 2*4=8 _a_ Ende-Tabelle _a_
Hinweis: nicht verlangt, aber die benötigte Menge O_2 berechnet sich folgendermasssen: _a_
Gemäss Reaktionsgleichung braucht es doppelt so viele Teilchen O_2 wie CH_4, also total _a_ 8 mol. M(O_2) = 32 g/mol. Somit total 8*32 = 256 Gramm O_2 notwendig. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _u_ Berechnugen _n_ Stöchiometrie-28 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Berechne mit Reaktionsgleichung 3 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie _q_ Stelle 51 Gramm Ammoniak (NH_3) aus den Elementen her, wieviel Gramm der einzelnen Produkte werden benötigt? _h_ Hinweis: Da Ammoniak = NH_3, somit wären die Edukte H_2 und N_2 _a_ Die ausgeglichene Reaktionsgleichung lautet: 1*N_2 + 3*H_2 => 2*NH_3
_a_ Start-Tabelle _a_ =header= Stoff $$ M(g/mol) $$ m(g) $$ n(mol) _a_ NH_3 $$ 17 $$ 51 $$ 3 _a_ H_2 $$ 2 $$ 9 $$ 3/2*3 = 4.5 _a_ N_2 $$ 28 $$ 42 $$ 3/2 = 1.5 _a_ Ende-Tabelle _a_ Es werden somit Gramm H_2 sowie Gramm N_2 benötigt. # ------------------------------------------- # --------------- Stöchiometrie --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Stöchiometrie _n_ Stöchiometrie-29 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Berechne mit Reaktionsgleichung 4 _s_ Reaktionsgleichung, Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie, Volumen _q_ Bei einer Reaktion entstehen 54 Gramm Wasser. Welches Volumen nimmt das Wasser ... _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- ... im flüssigen Zustand ein? _q_ --- ... im gasförmigen Zustand bei Normalbedingungen ein ? _q_ --- ... im gasförmigen Zustand bei einem Druck von 3 bar und 70 grad_C ein ? _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) Annahme: 1 Liter entspricht 1 kg (Dichte = 1.0 g/cm^3). Somit 1000 ml 1000 Gramm. Also 54 Milliliter. _a_ --- b) Bei Normalbedingungen (0 grad_C und Normaldruck) nimmt ein beliebiges Gas (auch Wasser in Form von Wasserdampf) _a_ pro Mol 22.4 Liter ein. Mit n = m/M(H_2O=) = 54 / 18 = 3 mol ergibt sich ein Volumen von 3*22.4=67.2 Litern. _a_ --- c) Mit pV=nRT ergibt sich für (n = 1 mol) ein V = nRT/p = (1 mol * 8.314 JmolK * (273+70)K) / (3*101300 N/m^2) = 0.00938 m^3 _a_ resp. 9.38 Liter (pro mol) und somit für 3 mol (siehe Aufgabe b) ein Volumen von 28.2 Liter. _a_ Ende-Liste ## --------- folgende Dinge from Dr. Rainer fragen .......................................... # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-1 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Atombau, Proton, Protonen, Neutron, Neutronen, Elektron _b_ Protonen _q_ Was sind Protonen? _a_ Protonen sind neben den Neutronen und Elektronen eines der Bestandteile des Atoms. Die Anzahl der Protonen _a_ definieren den Namen des Elements. Ein Atom mit (z.B.) 79 Protonen (und unwichtig wieviele Neutronen und Elektronen _a_ es hat) wird immer Gold ('Au') genannt. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _o_ rs _n_ Atom-2 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Atombau, Proton, Protonen, Neutron, Neutronen, Elektron, Ordnungszahl _b_ Anzahl Protonen _q_ Wie finde ich heraus, wieviele Protonen ein Atom hat? _a_ Die Ordnungszahl auf dem PSE gibt die Antwort auf die Frage. Bei Gold wären dies 79 Protonen. _a_ Hinweis: Ein Atom kann auch 'Zwillinge' haben, nennen sich aber 'Isotope': die Anzahl der Protonen ist identisch, _a_ die Anzahl der Neutronen unterscheidet sich aber. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _o_ rs _n_ Atom-3 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Isotop _b_ Was ist ein Isotop? _q_ Was ist ein Isotop? _a_ Die Isotope (eines Elements) haben die gleiche Anzahl Protonen, die Anzahl der Neutronen ist aber unterschiedlich. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-4 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Valenzelektron _b_ Valenzeelektronen _q_ Was sind Valenzelektronen? _a_ Die Valenzelektronen sind diejenigen Elektronen, welche sich in der äussersten Schale befinden. _a_ Diese Anzahl kann aus dem Periodensystem entnommen werden, indem z.B. von links nach rechts _a_ gezählt wird. So weist z.B. Stickstoff 5 Valenzelektronen auf. Insgesamt hat es übrigens, _a_ da die Ordnungszahl 7 ist, 7 Protonen und somit im neutralen Zustand 7 Elektronen. Diese gesamte Zahl _a_ an Elektronen ist aber nicht zu verwechseln mit den Elektronen, welche sich nur in der äussersten Schale _a_ befinden: die Valenzeelektronen. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-5 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Wann muss man die Formalladung beachten und wann nicht? Oder wie bestimmt man überhaupt die Formalladung? _a_ So kurz die Frage so lang die Antwort. Die Bestimmung der Formalladung bedarf der Klärung einiger Fragen: _a_
-- A) Wie viele Valenzelektronen ('VE') haben alle beteiligten Atome wenn sie isoliert (ohne Bindung) sind. _a_ Kohlenstoff hat 4 VE, Stickstoff 5 VE, Wasserstoff 1 VE _a_
-- B) Von der aktuellen Situation (Atome kovalent untereinander gebunden) wird eine Elektronenbilanz für jedes _a_ Atom erstellt: die nicht bindenden Elektronenpaare ergeben jeweils zwei Elektronenn, _a_ jede kovalente Bindung gibt zur Elektronenbilanz jeweils ein Elektron. _a_
-- C) Nun werden beide Situationen (A resp. B) miteinander verglichen. Bilde nun die Differenz (der Elektronen) _a_ zwischen A und B, oder genauer: A-B. Das Resultat entspricht der Formalladung. _a_

Beispiel: Ozon, O.Atom aussen, rechs: A: 6, B: 6, A-B = 0, d.h. das das rechte O-Atom keine Formalladung aufweist. _a_ Mittleres Atom: A: 6, B: 5, A-B=+1, dh. dass das mittlere O-Atom hätte eine (einfache) positive Ladung. _a_ O-Atom links: A: 6, B:7, A-B=-1, d.h., dass das linke O-Atom einen (einfache) negative Ladung hätte. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-6 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Was ist die Nukleonenzahl (auch Atommassenzahl genannt) ? _a_ Diese Anzahl (muss übrigens eine ganze Zahl sein!) entspricht der Summe der Protonen sowie Neutronen eines Atoms. _a_ Diese Anzahl kann aus dem (kleinen) üblichen Periodensystem NICHT abgelesen werden. Die Nukklonenzahl steht _a_ definitionsgemäss oben links beim Elementsymbol. Beispiel $^13C$ sei gegeben. Da die Rede von 'C' weiss man automatisch, _a_ dass 6 Protonen vorhanden sein müssen. (Jedes Kohlenstoffatom hat per Definition 6 Protonen). Aus der Differenz _a_ zwischen 13 und 6 errechnt sich die Anzahl der Neutronen: 7. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-7 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Wie berechnet man die Elektronegativität? _a_ Dieser Wert entspricht schlussendlich einem Verhalten (:Elektronen einer kovalenten Bindungen an sich zu ziehen) und wird _a_ experimentell bestimmt. Der höchste Wert findet man für das Element Fluor und wurde (mehr oder weniger) willkürlich _a_ auf den Wert 4.0 angesetzt. Der EN-Wert ist im Periodenystem angegeben. Für Kohlenstoff beträgt dieser Wert ca. 2.5. _a_ Die Werte können sich je nach Periodensystem geringfügig unterscheiden. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Steht die relative Atommasse (auf Periodensystem) für ein einzelnes Atom oder ein Mol? _a_ Die Angabe steht für zwei 'Ansichten': _a_
--- die Masse eines (einzelnen!) Atoms, z.B. beim Kolehnstoff wäre dies 12.0107 u ('units') (oder umgerechnet in Gramm: 12.0107 · 1.66 · 10-31 = 1.99 · 10-30 g ) _a_
--- die Masse eines Mols (=6.022 · 1023 ) Atome, z.B. Kohlenstoff 12.0107 Gramm # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Wie nennt man die Elektronen in der letzten / äussersten Schale? _a_ Das wären die Valenzelektronen. Was nun Valenzelektronen überhaupt sind resp. wie deren Anzahl bestimmt wird _a_ ist an einer anderen Stelle erklärt. # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Wie viele Bindungen kann ein Wasserstoffatom eingehen? _a_ Ein Wasserstoffatom hat ein Valenzelektron und kann somit genau eine Bindung eingehen. Für Profis: _a_ Mehrzentrenbindungen werden nicht behandelt. :-) # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-11 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ Polarität bestimmen _q_ Wie erkennt man, ob ein Molekül polar ist oder nicht? _a_... siehe Antwort zur gleichen Frage unter ZMK # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-12 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Was bedeutet Dipol? _a_ .. siehe Antwort zur gleichen Frage unter ZMK # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-13 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Elektronenkonfiguration, Atombau _q_ Wie lautet die komplette Elektronenkonfiguration von ... _q_ a) C b) Netz _abc_ c) Cu _a_ Noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-14 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Atombau, Bohrsches Atommodell, Lichtentstehung _q_ Erkläre die Entstehung des Lichtes anhand des Bohrschen Atommodells _a_ Noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-15 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Atombau, Moleküle zeichnen, Lewisstruktur _b_ Moleküle zeichnen _q_ Zeichne die Lewisstruktur folgender Moleküle: _q_ a) CH_4 b) CO_2 c) N_2 d) H_2O e) O_2 _a_ Noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Atombau ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Atombau _n_ Atom-16 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Atombau, Moleküle zeichnen, Lewisstruktur _b_ Moleküle zeichnen _q_ Zeichne die Lewisstruktur folgender mehratomiger Anionen und Kationen: _q_
a) Sulfat b) Nitrat c) Carbonat d) Ammonium e) Hydrogencarbonat f) Hydrogensulfat _a_ a) Sulfat: SO_4^(2-) _a_
b) Nitrat: NO3- _a_
c) Carbonat: CO_3^(2-) _a_
d) Ammonium: NH_4^+ _a_
e) Hydrogencarbonat: HCO3- _a_
f) Hydrogensulfat: HSO4- # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _o_ rs _n_ ZMK-1 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ ZMK, Polarität, polar, apolar _b_ Polarität # _b_ Wieso ist ein Molekül polar _q_ Wie erkennt man, ob ein Molekül polar ist oder nicht? _q_ Oder: Wann ist ein Molekül polar/ein Dipol? _q_ Oder: Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit ein Dipol entsteht? _q_ Oder: Was bedeutet Dipol? _a_ Im ersten Schritt geht es darum, das Molekül korrekt zu zeichnen, inklusive Bindungswinkel. _a_ Danach wird jede Bindung einzeln betrachtet und aufgrund der EN-Werte der beteiligten Atom die _a_ Polaritätsrichtung entschieden. Dies indem vom elektropositiveren Atom zum elektronegativeren Atom die Polaritätsrichtung definiert _a_ sei. Im dritten Schritt werden die gezeichneten Pfeile ('Vektoren') addiert. Ergibt eine resultierende Kraft, so weist das _a_ Molekül einen (permanenten) Dipol auf. Oder auch anders gesagt: es ist polar. _a_ Als Vereinfachung gelte, dass C-H Bindungen üblicherweise für die Entscheidung nicht beigezogen werden müssen, da die _a_ EN-Werte der C resp. H-Atome praktisch identisch sind. # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-2 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ ZMK, Dipol-Dipol-Wechselwirkung, DDW _b_ DD-Wechselwirkung _q_ Was genau ist eine Dipol-Dipol Wechselwirkung? _a_ Die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen gehören zu den ZMK's. Weisen die Moleküle jeweils einen permanenten Dipol _a_ ('zwei Pole', bisschen negtativ wie auch bisschen positiv geladen) auf, so können sie sich aufgrund ihres Dipolcharakters _a_ gegenseitig anziehen. # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _o_ rs _n_ ZMK-3 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Wasserstoffbrücken? _s_ ZMK, Wasserstoffbrücken, H-Brücken _q_ Erkläre was Wasserstoffbrücken sind. _a_ Zur Ausbildung von H-Brücken braucht es verschiedene Zutaten: _a_
ein H-Atom, welches an eines der Atome F, O oder N kovalent gebunden ist. Auf der 'Gegenseite' ein freies Elektronenpaar _a_ (wiederum Bestandteil eines F, N oder O-Atoms). Zu guter Letzt muss die räuliche Anordnung linear sein; -O-H · · · | . _a_ Beachte, dass die H-Brücke nicht wie die kovalente Bindung mit einem Strich sondern mit (ca.) drei Punkten angedeutet wird. _a_
Als Merkregel kann das Wort 'FöHN' verwendet werden. # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-4 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ ZMK, FöHN _q_ Wie verwendet man das Wort FÖHN in Chemie? _a_ Diese Eselsbrücke verweist auf die Zutaten einer H-Brücke: Antwort siehe unter 'Was sind Wasserstoffbrücken? # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-5 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ ZMK, Aggregatszustand, Aggregatszustände _q_ Was sind Aggregatszustände? _a_ Aggregatszustände sind nichts anderes als die 'Beschaffenheit' eines Stoffes bei einer bestimmten Temperatur sowie eines _a_ bestimmten Druckes. Dieser Beschaffenheit sagen wir im Alltag und auch in Labor fest, flüssig und gasförmig. _a_ Wieso etwas im jeweiligen Aggregatszusand vorliegt kann mit den ZMK's geklärt werden. # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _o_ rs _n_ ZMK-6 _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Aggregatszustände _s_ Aggregatszustand, Übergänge _q_ Wie nennt man folgende Übergänge (Wechsel des Aggregatszustandes): _q_
a) fest => flüssig _q_
b) flüssig => fest _q_
c) flüssig => gasförmig _q_ $stop d), e), f) ... stop$ _q_
d) gasförmig => flüssig _q_
e) fest => gasförmig _q_
f) gasförmig => fest _a_
a) fest => flüssig: schmelzen _a_
b) flüssig => fest: erstarren _a_
c) flüssig => gasförmig: verdampfen _a_
d) gasförmig => flüssig: kondensieren _a_
e) fest => gasförmig: sublimieren _a_
f) gasförmig => fest: ressublimieren # ------------------------------------------- # ------------------- ZMK ------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-7 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Wie kann von zwei (oder auch mehr) unterschiedlichen Molekülen beurteilt werden, welche den höheren Schmelzpunkt hat _a_ Im Prinzip geht es darum, dass geguckt wird, ob und welche der ZMK's der betreffende Stoff machen kann. Je mehr _a_ verschiedene ZMK's gebildet werden können, desto höher liegt auch sein Schmelz- resp. Siedepunkt. _a_ Es kann aber nicht auf den absoluten ('konkrete Zahl') Schmelz- resp. Siedepunkt geschllossen werden. _a_ Es können nur Vergleiche zwischen den verschiedenen Stoffe gemacht werden # ------------------------------------------- # --------------- ZMK --------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Bestimme die Anzahl der Elektronen folgender Verbindungen: _q_
a) C_6H_12O_6 b) C_3H_6O c) H_2O d) NaBr e) Na^+ f) H_3O^+ g) CO_3^2- _a_ Mittels der Ordnungszahl (=Anzahl Protonen) eines Elementes kann auf die Anzahl der Elektronen geschlossen werden: _a_ nämlich identisch bei neutralen Elementen, entsprechend angepasst bei negativer oder positiver Ladung. _a_ a) C_6H_12O_6: 6*6+12*1+6*8 = 96 Elektronen _a_
b) C_3H_6O: 3*6+6*1+8 = 32 Elektronen _a_
c) noch nicht fergig .............................................. # ------------------------------------------- # --------------- ZMK --------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Zeichne zwei Wassermoleküle, welche eine Wasserstoffbrückenbindung bilden _a_ Noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- ZMK --------------------- # ------------------------------------------- _t_ ZMK _n_ ZMK-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Gegeben seien H_2 sowie He. Welche dieser beiden Substanzen hat den höheren Siedepunkt? _a_ Es kommen nur VdW-Kräfte vor, die Anzahl der Elektronen beträgt jeweils Molekül 2 Elektronen. Somit muss in diesem _a_ Fall über die Oberfläche des H_2 resp. He eine Prognose gemacht. Prinzipiell gilt ja, dass der Durchmesser _a_ (resp. Radius) eines Atoms im PSE von links nach rechts abnimmt, d.h. r(H) > r(He) . _a_ Somit gilt natürlich auch Oberfläche(H_2) > Oberfläche(He). Da sich die Elektronen nun auf der grösseren _a_ Oberfläche besser verteilen können und somit die VdW-Kraft schwächer wird, gilt: _a_ Sdp(H_2) > Sdp(He) . Das Experiment bestätigt auch diese Vermutung (Sdp(H_2) = -253, Sdp(He) = -269) # ------------------------------------------- # ------ chemisches Gleichgewicht ---------- # ------------------------------------------- _t_ Chemisches Gleichgewicht _n_ GW-1 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Definition _s_ Chemisches Gleichgewicht, Definition _q_ Wie ist das chememische Gleichgewicht definiert? _a_ v = dc / dt oder in Worten:
_a_ Die Veränderung einer Konzentration über die Zeit hinweg # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-1 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Radioaktivität, Anzahl, Proton, Neutron, Elektron, Kern _b_ Bestimme Anzahl Protonen, Neutronen und Elektronen _q_ Bestimme die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen folgender Atomkerne _q_ $stop (... Tabelle ...) stop$ _q_
_q_ Start-Tabelle _q_ =header= Anzahl ... $$ Protonen $$ Neutronen $$ Elektronen _q_ ^3_1H $$ $$ $$ _q_ ^5_2He $$ $$ $$ _q_ ^13C $$ $$ $$ _q_ ^234U $$ $$ $$ _q_ ^13C^2+ $$ $$ $$ _q_ ^34S^2- $$ $$ $$ _q_ ^4He^2+ $$ $$ $$ _q_ ^17O $$ $$ $$ _q_ ^200Au $$ $$ $$ _q_ ^78Br^- $$ $$ $$ _q_ Ende-Tabelle _a_ Start-Tabelle _a_ =header= Anzahl ... $$ Protonen $$ Neutronen $$ Elektronen _a_ ^3_1H $$ 1 $$ 2 $$ 1 _a_ ^5_2He $$ 2 $$ 3 $$ 2 _a_ ^13C $$ 6 $$ 7 $$ 6 _a_ ^234U $$ 92 $$ 142 $$ 92 _a_ ^13C^2+ $$ 6 $$ 7 $$ 4 _a_ ^34S^2- $$ 16 $$ 18 $$ 18 _a_ ^4He^2+ $$ 2 $$ 2 $$ 0 _a_ ^17O $$ 8 $$ 9 $$ 8 _a_ ^200Au^+ $$ 79 $$ 121 $$ 78 _a_ ^78Br^- $$ 35 $$ 43 $$ 36 _a_ Ende-Tabelle # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-2 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Prozentverhältnisse 1 # _b_ Berechne aus den Prozentverhältnissen diverse Molmassen _s_ Radioaktivität, Isotop, Isotope, Gemisch, Molmasse, Molmassen _h_ Die Masse eines C-12 beträgt exatkt (Definition) 12 u _q_ Natürlicher Kohlenstoff besteht zu 98.94% aus ^12C, der Rest bestehe aus ^13C (m=13.003355 u). _q_
_q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- Berechne aus diesen Werten die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse. _q_ --- Was kann aus dem tatsächlichen Wert von 12.0107 (Wert aus dem PSE) rückgeschlossen werden? _q_ --- Berechne die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse mit der Idee, dass die Massen von _q_ m(^12C)=12u und m(^13C)=13u betragen. _q_ Ende-Liste _q_ _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) 0.9894*12 u + 0.0106*13.003355 u = 12.010635 u _a_ --- b) Der theoretische Wert ('PSE') liegt bei 12.0107 u resp. 12.0107 g/mol. Der kleine Unterschied _a_ liegt in gerundeten Werten der Häufigkeiten _a_ --- c) 0.9894*12 u+ 0.0106*13 u = 12.0106 u _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-3 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja # _b_ Berechne aus den Prozentverhältnissen diverse Molmassen _b_ Prozentverhältnisse 2 _s_ Radioaktivität, Isotop, Isotope, Gemisch, Molmasse, Molmassen _q_ Das Element Chlor besteht aus zwei Isotopen: ^35Cl resp. ^37Cl. _q_ m(^35Cl) = 34.969 u, Häufigkeit = 75.77%, m(^37Cl) = 36.966 u. _q_
Berechne daraus die durchschnittliche Masse und interpretiere das Resulatat. _a_ m(Cl) = 0.7577*34.969 u + (1-0.7577)*36.966 u = 35.4528731 u _a_
Die durchschnittliche Masse eines Chloratoms beträgt 35.4528 u resp. ein Mol hätte die Masse von 35.4528 Gramm. _a_ Beachte: auch wenn man noch so gut in der Natur sucht, nie wird man ein solches Atom finden. Entweder haben die Chloratome _a_ die Masse von 34.969 u oder die Masse von 36.966 u. # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-4 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Prozentverhältnisse 3 # _b_ Berechne aus den Prozentverhältnissen diverse Molmassen _s_ Radioaktivität, Isotop, Isotope, Gemisch, Molmasse _q_ Brom tritt in der Natur als Gemisch der beiden stabilen Isotope ^79Br sowie ^81Br auf. _q_ Häufigkeiten: ^79Br zu 50.65%, m = 78.918338 u. Berechne aus der durchschnittlichen Molmasse _q_ des Broms nun die Häufigkeit sowie die Masse des ^81Br in u sowie g/mol. _h_ Die Molmasse des Broms beträgt (PSE) 79.904 u resp. 79.904 g/mol _a_ Häufigkeit des zweiten Isotops: 100 - 50.65% = 49.35% _a_
Somit: 0.5065*78.918338 u + 0.4935* x u = 79.904 u _a_
x = 80.9156 u resp. 80.9156 g/mol # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-5 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Prozentverhältnisse 4 # _b_ Berechne aus den Prozentverhältnissen diverse Molmassen _s_ Radioaktivität, Isotop, Isotope, Gemisch, Molmasse _q_ Ein Element besteht aus einem Gemisch aus drei Isotopen, wobei die beiden leichteren Isotope die gleiche Häufigkeiten haben. _q_ Die Molmassen der drei Isotope sei ebenfalls bekannt.
_q_ Berechne daraus die allgemeine Formel der durchschnittlichen Molmasse des Elementes. _a_
--- Häufigkeit Isotop I: x, wobei x eine Zahl zwischen 0 (0%) und 1 (100%) wäre _a_
--- Häufigkeit Isotop II: x _a_
--- somit hat das Isotop III die Häufigkeit (1-2x) _a_
--- Zu erwartendes Molmasse: x*M(Isotop I) + x*M(Isotop II) + (1-2x)*M(Isotop III) # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-6 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Berechne den Kerndurchmesser _s_ Radioaktivität, Kern, Durchmesser, Kerndurchmesser _q_ Schätze den Durchmesser der folgenden Kerne ab: _q_ Start-Liste Typ: abc _q_ --- ^3H _q_ --- ^40K _q_ --- ^235U _q_ Ende-Liste _h_ Der Radius berechnet sich mit r = 1.2E-15*A^(1/3) (Resultat in Meter, wobei A die Nukleonenzahl ist) _q_ _a_ Start-Liste Typ: abc _a_ --- a) ^3H: d = 2*r = 2*1.2E-15*3^(1/3) = 3.46E-15 m _a_ --- b) ^40K: d = 2*r = 2*1.2E-15*40^(1/3) = 8.21E-15 m _a_ --- c) ^235U: d = 2*r = 2*1.2E-15*235^(1/3) = 1.48E-14 m _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-7 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Plot erstellen # _b_ Wolfram-Alpha-Plot erstellen _h_ Wolfram-Alpha: y = 2*1.2*10^-15*x^(1/3), x from 1 to 300 _s_ Radioaktivität, Wolfram, Wolfram-Alpha, Wolframalpha _q_ Zeichne den Graph folgender Funktion r = 1.2E-15*A^(1/3) (Resultat in Meter) _a_ noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Dichte Heliumkern # _b_ Berechne die Dichte eines Heliumkerns _s_ Radioaktivität, Dichte, Kerndichte _q_ Berechne die Dichte eines Heliumkernes ( ^4He ) _h_ Annahmen: _h_
-- der Heliumkern beansprucht ein kugelförmiges Volumen _h_
-- Masse Proton = Masse Neutron = 1 u _a_ Es werden diverse Schritte benötigt: _a_
- Dichte = m/V = m/(4/3*pi*r^3) _a_
-- Masse des Kernes: je 2 Protonen sowie 2 Neutronen, _a_
ca. 4 u, 1 u = 1.66E-27kg, somit 6.64E-27kg _a_
-- Radius des Heliumkerns: r = 1.2E-15*4^(1/3) = 1.9049E-15 m _a_
-- V = 4/3*pi*r^3) = 2.895E-44 m^3 _a_
- Dichte = m/V = 2.293E17 kg/m^3 (vgl. Wasser: 1000 kg/m^3) # ---------------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität, Zerfall ---------- # ---------------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Definiere (allgemein) die unterschiedlichen Zerfallsmöglichkeiten _s_ Radioaktivität, Zerfall, Zerfälle, Alphazerfall, Betaminus, Betaplus, Betaminuszerfall, Betapluszerfall, Beta Minus, _q_
Definiere allgemein die folgenden Zerfälle. Benutze folgendes Schema: _q_
A => B + C, wobei bei allen Teilchen die Ordnungszahl sowie die Nukleonenzahl angegeben werden soll. _h_ Alphazerfall: es entsteht ein alpha-Teilchen (He), Beta-Zerfall: es entsteht ein Elektron (Beta-Minus: negativ _h_ geladenes Elektron, Beta-Plus: postiv geladenes Elektron) _q_ Start-Liste _q_ --- Alphazerfall _q_ --- Beta-Minus-Zerfall _q_ --- Beta-Plus-Zerfall _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste ## ## nachfolgende Dinge deshalb im html-code gemacht, weil regular-Expression Dinge zu mühsam werden für allgemeine Fälle ## _a_ --- a) Alphazerfall: xyA => _a_ x-4y-2B _a_ + 42He
_a_ --- b) Betaminus-Zerfall: _a_
Ein Neutron wandelt sich (u.a.) in ein Proton und ein Elektron um: _a_
xyA => _a_ xy+1B _a_ + 0-1e-
_a_ --- c) Betaplus-Zerfall: _a_
Ein Proton wandelt sich (u.a.) in ein Neutron und einem positiv (!) geladenen 'Elektron' um: _a_
xyA => _a_ xy-1B _a_ + 01e+
_a_ Ende-Liste # ---------------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität, Zerfall ---------- # ---------------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Diverse Zerfälle 1 # _b_ Diverse Isotope machen einen Alpha, Beta oder Gammazerfall _s_ Radioaktivität, Zerfall, Zerfälle, Alphazerfall, Betaminus, Betaplus, Betaminuszerfall, Betapluszerfall _q_ Ergänze folgende Tabelle, indem in die Zellinhalte das entsprechende Element nach dem Zerfall _q_ geschrieben wird. Eine Zeile ist schon gegeben, ergänze die restlichen Zellinhalte entsprechend. _q_
Achtung: es ist gut möglich, dass die aufzuschrreibenden _q_ Zerfälle in der Realität gar nicht stattfinden, hier geht es 'nur' um die Anwendung der Fakten. _q_ $stop ... (Tabelle) ... stop$ _q_

_q_ Start-Tabelle _q_ =header= Zerfall: $$ Alphazerfall $$ Beta-Minus-Zerfall $$ Beta-Plus-Zerfall _q_ ^13C $$ ^9_4Be $$ ^13_7N $$ ^13_5B _q_ ^17O $$ $$ $$ _q_ ^240U $$ $$ $$ _q_ ^232Th $$ $$ $$ _q_ ^200Au $$ $$ $$ _q_ ^214Pb $$ $$ $$ _q_ Ende-Tabelle _a_ _a_ Start-Tabelle _a_ =header= Zerfall: $$ Alphazerfall $$ Beta-Minus-Zerfall $$ Beta-Plus-Zerfall _a_ ^13_6C $$ ^9_4Be $$ ^13_7N $$ ^13_5B _a_ ^17_8O $$ ^13_6C $$ ^17_9F $$ ^17_7N _a_ ^240_92U $$ ^236_90Th $$ ^240_93Np $$ ^240_91Pa _a_ ^232_90Th $$ ^228_88Ra $$ ^232_91Pa $$ ^232_89Ac _a_ ^200_79Au $$ ^196_77Ir $$ ^200_80Hg $$ ^200_78Pt _a_ ^214_82Pb $$ ^210_80Hg $$ ^214_83Bi $$ ^214_81Tl _a_ Ende-Tabelle # ------------------------------------------- # ---------Radioaktivität, Zerfall ---------- # ------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-11 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Welches Element ? _s_ Radioaktivität, Zerfall, Zerfälle, Alphazerfall, Betaminus, Betaplus, Betaminuszerfall, Betapluszerfall _q_ Das Element x (Nukleonenzahl 214) zerfällt nach einem Alpha-Zerfall in drei identische Kerne y (Ordnungszahl 26). Ergänze y durch die _q_ Ordnungszahl sowie Nukleonenzahl und schreibe die komplette Zerfallsreaktion auf. _a_ ^214_80Hg => ^4_2He + 3* ^70_26Fe # ---------------------------------------------------- # --------------- Radioaktivität, Zerfall ---------- # ---------------------------------------------------- _t_ Radioaktivität _n_ Radio-12 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Was tun ? # _b_ Beurteile was zu tun wäre _s_ Diverse Strahler _q_ Es sei gegeben jeweils ein (purer) Alphastrahler, Betastrahler sowie Gammastrahler. Auf einen _q_ soll man sich setzen, den anderen essen und vom Dritten darf man sich soweit wie möglich entfernen. Was soll man tun? _a_ Entscheidungsmatrix machen: _a_

_a_ Start-Tabelle _a_ $$ eat $$ sit $$ throw out window _a_ alpha $$ 1 $$ 0 $$ 0 _a_ beta $$ 1 $$ 0.5 $$ 0 _a_ gamma $$ 0.5 $$ 0.5 $$ 0 _a_ Ende-Tabelle _a_ Es gelte: 0 kein Schaden, 0.5 solalalala, 1 Schaden

_a_ Grundgedanke: der Gesamtschaden soll minimiert werden.
_a_ Ein Alphastrahler wird schon von wenig Material (z.B. Kleider absorbiert, aber auch beim essen _a_ Magenschleimhaut, Darm), geringster Schaden somit bei alpha: sit
_a_ Ein Strahler muss gegessen werden ... kleinstes Übel beim Gammastrahler. Somit _a_ soll man den Beta-Strahler aus dem Fenster werfen resp. sich von ihm entfernen. _a_
_a_ from: https://www.youtube.com/watch?v=qjkTzk8NAxM # ------------------------------------------------ # --------------- Radioaktivität, HWZ ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-13 _o_ rs _k_ Kontrolliert: ja _l_ * _p_ ja _b_ Halbwertszeit 1 # _b_ Wieviele der ursprünglichen Atome sind nach einer gewissen Zeit noch vorhanden (HWZ) _s_ Radioaktivität, HWZ, Halbwertszeit, Halbwertszeiten _q_ Die Halbwertszeit ('HWZ') eines Isotopes betrage 10 Jahre. Nach wievielen Jahren (ausgedrückt in 'Ganz-Vielfachen der HWZ') ist _q_ von der ursprünglich vorhanden Anzahl Atome noch folgende Menge erhalten _q_ $stop ... (Liste) ... stop$ _q_ Start-Liste _q_ --- die Hälfte _q_ --- ein Viertel _q_ --- ein 128stel _q_ --- ca. 1 Prozent _q_ --- ca. 1 Promill _q_ --- ca. ein Millionstel _q_ Ende-Liste _h_ Erste Frage überhaupt: wieviele Halbwertszeiten sind vergangen? _a_ Start-Liste _a_ --- a) die Hälfte: eine HWZ ist verstrichen, somit 10 Jahre _a_ --- b) ein Viertel: total zwei HWZ, also 20 Jahre _a_ --- c) ein 128stel: total sieben HWZ, also 70 Jahre _a_ --- d) ca. 1 Prozent: also ca. ein Hunderstel. 1/64 wären 6 HWZ, 1/128 wären 7 HWZ, also zwischen 60 - 70 Jahren _a_ --- e) ca. 1 Promill: also ca. ein Tausendstel. 9 HWZ (=1/512), 10 HWZ (1/1024), somit zwischen 90 - 100 Jahren _a_ --- f) ca. ein Millionstel: 2x=1'000'000, x zwischen 19 und 20. Also somit 190 - 200 Jahren. Aufgabe kann auch _a_ ohne Mathematik gelöst werden, auf dem Taschenrechner 2^x ausprobieren, bis grösser als eine Million. _a_

Mit Mathe: 2x =1'000'000, x = log(1'000'000)/log(2) = 19.93 _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------------ # --------------- Radioaktivität, HWZ ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-14 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Halbwertszeit, Masse # _b_ Welche Masse ist nach einer gewissen Zeit noch vorhanden (HWZ) _s_ Radioaktivität, HWZ, Halbwertszeit, Halbwertszeiten _q_ Fiktive Annahme: Vor 10 Milliarden Jahren hätten 10 Milliarden ^244Pu existiert, dessen HWZ _q_ 8.3E7 Jahre betrage. Wieviele Atomkerne sind heute von den ursprünglichen ^244Pu noch vorhanden? _a_ Anzahl Kerne ursprünglich in mol: n(Pu) = m/M = 10^13kg / 0.244kg = 4.098E13 mol
_a_ Wirkliche Anzahl Kerne: 4.098E13 mol * 6.022E23 = 2.468E37
_a_ Heute noch vorhanden: N=No*2^(-t/T12) = 2.468E37 * 2^(-10^10/8.3E7) = 13.3 Kerne # ------------------------------------------------ # -------Radioaktivität, Altersbestimmung ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-15 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Altersbestimmung 1 # _b_ C-14-Konzentration bestimmen _s_ Altersbestimmung _q_ Wie alt ist eine Probe, die eine 8-mal tiefere ^14C-Konzentration enthält als ein noch _q_ lebender Organsimus (HWZ(^14C)= 5730 Jahre) _a_ Die Konzentration wurde 3-mal halbiert (und hat somit eine achtmal tiefere Konz.), d.h. die Probe ist _a_ 3*5730 = 17190 Jahre alt. # ------------------------------------------------ # -----Radioaktivität, Altersbestimmung ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-16 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Altersbestimmung 2 # _b_ Anzahl C-14 bestimmen _s_ Altersbestimmung, Verhältnis _h_ Die (benötigte) Molmasse von ^12C beträgt 12.00000000000 g/mol. _q_ Wieviele ^14C Atome enthält 1 g Kohlenstoff, der 5730 Jahre alt ist. Hinweis: eine aktuelle ('von gestern') Probe _q_ habe ein ^14C/^12C von 1.2E-12. _a_
1 g ^12C enthält wieviele Atome: n=m/M= 1/12 mol resp. 5.018E22 ^12C-Atome
_a_ Nach 5730 Jahren ist eine HWZ vorbei. Somit ist das Verhältnis nur noch halb so gross wie früher. Es gilt: _a_ ^14C/^12C = x = 1/2 * 1.2E-12
_a_ ^14C = 1/2 * 1.2E-12 * ^12C = 1/2 * 1.2E-12 * 5.018E22 = 3.0E10 # ------------------------------------------------ # -----Radioaktivität, Altersbestimmung ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-17 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Altersbestimmung 3 # _b_ Zugänglicher Zeitraum für Altersbestimmung _s_ Altersbestimmung, Zeitraum _q_ Was für ein Zeitbereich ist mit der ^14C-Methode zugänglich. Folgende Annahme: die Messgrenze _q_ sei ca. 1000 mal kleiner als die Konzentration an 14^C, welche in lebenden Organismen nachgewiesen werden kann. _a_ Die Messgrenze ist ca. 1000 mal tiefer als die Konzentration in lebneden Organismen. Nach 10 Halbwertszeiten hat die _a_ Konzentration um den Faktor 2^10 = 1024 abgenommen. Damit liegt die Messgrenze bei ca. 10*5730 = ca. 60'000 Jahren. # ------------------------------------------------ # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-18 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Allgemeines 1 # _b_ Gemeinsamkeiten verschiedener Isotope _s_ Radioaktivität, Isotope _q_ Was ist den drei Siliciumisotopen ^28Si, ^29Si, ^30Si gemeinsam, was ist verschieden? _a_ Die Protonen und Elektronenzahl ist immer gleich, aber die Neutronenzahl ist verschieden. _a_ Die chemischen Eigenschaften der drei Isotope sind gleich, nur der Kern ist unterschiedlich schwer. Dadurch _a_ ergeben sich unterschiedliche physikalische Eigenschaften # ------------------------------------------------ # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-19 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Prozentuale Häufigkeit 1 _s_ Isotop, Häufigkeit _q_ In welchen prozentualen Anteilen liegen ^28Si und ^29Si vor, wenn _q_ der massenprozentuale Anteil von ^30Si 3.1 % beträgt?
_q_ Hinweis: m(^28Si) = 27.9769 u, m(^29Si) = 28.9765 u, m(^30Si) = 29.9738 u _a_ x = Häufigkeit in % von ^28Si, y = Häufigkeit in % von ^29Si
_a_ Gleichung 1: x + y + 3.1 = 100
_a_ Gleichung 2: (x*27.9769u + y*28.9765u + 3.1*29.9738u) / 100 = 28.09u
_a_ Gewichtete Durchschnittsmasse von Si (gemäss Periodensystem): 28.09 u
_a_ x und y mit Gleichungen 1 und 2 bestimmen. x = 92.2 %; y = 4.7% # ------------------------------------------------ # --------------- Radioaktivität ---------- # ------------------------------------------------ _t_ Radioaktivität _n_ Radio-20 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ Massenunterschiedliche Moleküle _s_ Radioaktivität, Isotope _q_ Bei der Reaktion von Brom mit Wasserstoff entsteht Bromwasserstoffgas (HBr). _q_
a) Wie viele verschiedene HBr - Moleküle mit unterschiedlicher Masse werden dabei gebildet, wenn Wasserstoff _q_ in den Isotopen Wasserstoff (1^H) und Deuterium (2^H =D), Deuterium genannt und Brom als 79^Br und 81^Br auftritt? _q_ $stop b) ... stop$ _q_
b) Welche Isotopenkombination wäre das leichteste HBr, welches das schwerste HBr-Molekül? _a_ a) Es gibt 4 verschiedene mögliche Paare: 1^H-79^Br, 1^H-81^Br, 2^H-79^Br und 2^H-81^Br. _a_
b) Die Masse von 1^H-79B^r beträgt 80 g/mol, von 1^H-81^Br 82 g/mol, von 2^H-79^Br _a_ 81 g/mol und von 2^H-81^Br 83 g/mol. Also 4 verschiedene Massen! # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-1 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Salze _b_ Unterschiedliche Salze bilden _q_ Bilde folgende Salze aus den neutralen Elmenenten und schreibe die ausgeglichene Reaktionsgleichung auf: _q_ Start-Liste _q_ --- NaCl _q_ --- MgO _q_ --- KBr _q_ --- Al_2O_3 _q_ --- Eisen(II)oxid _q_ --- Eisen(III)oxid _q_ --- Natriumoxid _q_ --- Calciumoxid _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste _a_ --- a) Na + 1/2 Cl_2 --> NaCl _a_ --- b) Mg + 1/2 O_2 --> MgO _a_ --- c) K + 1/2 Br_2 --> KBr _a_ --- d) 2*Al + 3*O_2 --> 2*Al_2O_3 _a_ --- e) Fe + 1/2 O_2 --> FeO _a_ --- f) 2*Fe + 3/2*O_2 --> Fe_2O_3 _a_ --- g) 2*Na + 1/2 O_2 --> Na_2O _a_ --- h) Ca + 1/2 O_2 --> CaO _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-2 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _q_ Zeichne folgende mehratomigen Anionen: a) Sulfat b) Nitrat c) Carbonat d) Hydrogensulfat _s_ Salze zeichnen, mehratomige Anionen _b_ Mehratomige Anionen zeichnen _a_ noch nichts gemacht # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze / Ionen zeichnen _n_ Salze-3 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _s_ Ionen 1 _b_ Häufigsten Ionen _q_ Schreibe jeweils die häfigsten Ionen auf, welche aus den folgenden Elementen gebildet werden können: _q_ a) Natrium b) Magnesium c) Fluor d) Sauerstoff e) Stickstoff f) Aluminium _a_ a) Na^+ b) Mg^2+ c) F^- _a_
d) O^2- e) N^-3 f) Al^3+ # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze / Bilde Salze _n_ Salze-4 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Ionen, Salz _b_ Bilde Salze aus Ionen _q_ Welche Salze lassen sich aus den folgenden Ionen bilden: _q_
Al^3+,NH_4^+, Fe^2+, Fe^3+, Na^+, Ag^+, Mn^2+, O^2-, Cl^- _q_ S^2-, NO_3^-, Br^-, SO_4^2-, H_2PO_4^-, CO_3^2-, _a_ O^2- $$ Cl^- $$ NO_3^- _a_ Mg^2+ MgO $$ MgCl_2 $$ Mg(NO_3)_2 $$ _a_ .............. noch nicht fertig ............ # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-5 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _s_ Salze, Salzformel _b_ Salzformel bilden _q_ Schreibe die Salzformel auf, welche sich aus den häufigsten Ionen folgender Elemente bilden lassen: _q_
Brom, Sauerstoff, Kalium, Aluminium _a_ Die häufigsten Ionen wären Br^-, O^2-, K^+_ sowie Al^3+ _a_
H_2O _a_
Br^- ,O^2- # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-6 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Definition Salz _s_ Salz _q_ Was ist überhaupt ein Salz ? _a_ Die Kombination zwischen einem Nichtmetall und einem Metall ergibt ein Salz. Z.B. Natrium (=Metall, Na) + Chlorgas _a_ (=Nichtmetall, Cl_2) reagiert zum Kochsalz, NaCl. Achtung: Stöchiometrie geht noch nicht auf! _a_
Achtung: es gibt (wenige) Ausnahmen, z.B. Ammoniumnitrat (NH_4NO_3). # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-7 _o_ ek _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ Salzaufbau _s_ Salze _q_ Wie sind Salze aufgebaut? _a_ Ganz grob schematisch: positiv geladene Teilchen liegen neben negativ geladenen Teilchen und umgekehrt. _a_ Durch die gegenseitige Anziehung ergibt sich ein stabiles Gitter. # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _b_ _s_ _p_ nein _q_ Was ist ein Kation? _a_ Wenn ein Atom ein Elektron (negativ geladen!) verliert, so ist das Atom danach positiv geladen. _a_ Zur Erinnerung nochmals: Elektronen sind negativ geladen, wenn z.B. ein Mg 2 Elektronen verliert, so bleibt ein Teilchen _a_ zurück, welches zweifach geladen ist: Mg^2+. Positiv geladene Teilchen werden Kationen genannt. # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ _s_ _q_ Was ist ein Anion? _a_ Wenn ein Atom ein Elektron aufnimmt, so ist danach das Atom negativ geladen. Z.B. Ein Fluor-Atom nimmt ein Elektron auf _a_ und wird zum F^-. Negativ geladenen Teilchen werden Anionen genannt. # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ _s_ _q_ Was ist eine Legierung? _a_ Ein Gemisch auf (mindestens) zwei Metallen wird Legierung genannt. Idealerweise hat die Mischung eine bessere, _a_ praktischere Eigenschaft als das reine Metall selbst. Z.B. ist eine Mischung auf Kufper und Zink (:Messing) _a_ härter als die reinen Elemente. # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-11 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ _s_ _q_ Wieso wird Energie frei, wenn Wasser sich an Ionen anlagert ? _a_ Betrachte den umgekehrten Fall: das Lösen von Ionen von Wasser. Da zwischen diesen beiden Komponenten eine _a_ Ion-Dipol-Wechselwirkung besteht muss eine Kraft zum Trennen aufgewendet werden. Nun haben wir eigentlich einen _a_ umgekehrten Vorgang zum Anlagern des Wassers. Aus logischer Sicht muss nun für den umgekehrten Fall ('Lösen einer _a_ Dipol-Ion-Wechselwirkung') die gleiche 'Menge' Energie frei werden wie beim Anlagern eines Ions an einen Dipol. _a_ Einziger Unterschied: das Vorzeichen der Energie. # ------------------------------------------- # --------------- Salze ------------------- # ------------------------------------------- _t_ Salze _n_ Salze-12 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ _s_ _q_ Was ist eine Hydrathülle ? _a_ Wasser kann sich um ein Ion anlagern, diese Schicht um das Ion wird Hydrathülle genannt. Achtung: es gibt einen Unterschied _a_ in der rälichen Anordnung der Wassermolekül, wenn ein Kation oder Anion vorliegt. # ------------------------------------------- # --------------- Redox --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Redox _n_ Redox-1 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Oxidationszahlen _s_ Oxidationszahl, Oxidationszahlen, Oxzahl, Redox _q_ Bestimme die Oxidationszahl der C-Atome in folgenden Verbindungen: _q_
a) CH_4 b) CH_3F c) CHF_3 d) CH_4O _h_ Die Moleküle sind neutral (keine Ladung: =0), das heisst also, dass die Summe der Oxidationszahlen gleich 0 sein muss. _a_ a) CH_4: C -IV H +I _a_
b) CH_3F: F -I H +I C -II (F hat fast immer die Oxzahl -I, H fast immer +I) _a_
c) CHF_3: F -I H +I C +II _a_
d) CH_4O: O -II H +I C -II # ------------------------------------------- # --------------- Redox --------------------- # ------------------------------------------- _t_ Redox _n_ Redox-2 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ nein _b_ _s_ _q_ Bestimme die Oxidationszahl der C-Atome in folgenden Verbindungen: _q_
a) N_2O_4 b)NO c)HNO3 d) H3O+ e) NH4+ _a_ a) N_2O_4: O -II, N +II _a_
b) # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-1 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Definition der Säure _s_ Säure, Base _q_ Was ist eine Säure oder Base ? _a_ Es gibt verschiedene Definitionen. Die Einfachste: eine Säure ist eine Verbindung, welche H^+ _a_ (auch Protonen genannt) abgeben kann, z.B. HF. Eine Base ist demzufolge eine Substanz, welche H^+ aufnehmen kann. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-2 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Unterschied H zu Proton _s_ Proton, Säure, Base _q_ Ist ein H^+ das Gleiche wie ein Proton? _a_ Im Prinzip ja, ABER Achtung: Es ist das Proton eines nackten Wasserstoffatoms (_apo_H ohne Elektron_apo_) gemeint. _a_ Pro Memoria: die Elemente setzen sich aus den Protoenn und evetuell Neutronen zusammen (sowie einer gewissen Zahl Elektronen). _a_ Somit haben alle Elemente auch eine gewisse Anzahl Protonen, Helium zum Beispiel zwei Protonen. Diese Protonen machen aber _a_ NICHT das Charakterisitikum einer Säure aus. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-3 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _q_ Was ist der pH? _b_ Definition des pH_apo_s _s_ Säure, Base, pH _a_ Prinzipiell eine Konzentration (_apo_Anzahl Teilchen pro Volumen_apo_). Beim pH werden die H+ (oder genauer H_3^O+ ) _a_ betrachtet. Da diese Anzahl sich in Grössenordnungen von 1 mol/l bis 0.00000000000001 mol/l bewegen nimmt man der _a_ Übersicht wegen den (negativen-Zehner)-Logarithmus, konkreter: pH = -log(c[H_3O^+]).
_a_ Damit ergibt sich eine Spannbreite des pH_apo_s von -log(1) = -log(10^0)= 0 bis zu _a_ -log(0.00000000000001) = log(10^-14)= 14 # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-4 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ pKs _q_ Was ist der pKs? _s_ pKs, Säure, Base _a_ Sei HX eine Säure die mit Wasser reagiert, so lässt sich mit Hilfe des chemischen Gleichgewichtes _a_ folgends definieren: K=(c[H_3O^+] · c[X-])/(c[H_2O · c[HX]) . Des weiteren kann weiter vereinfacht werden, da die _a_ Wasserkonzentration ca. 1000 mal grösser ist im Vergleich zu einer Säre: K_S= (c[H_3O^+] · c[X-])/(c[HX]) . _a_ Anstelle des K_S Wertes wird auch vom K_W Wert gesprochen.
_a_ Eine Substanz, welche somit _apo_gerne_apo_ seine Protonen abgibt (an Wasser) hätte somit einen hohen K_W-Wert und _a_ umgekehrt. Wiederum sind die Zahlen klein, daher wird wieder der (negative-Zehner)-Logarithmus genommen: pK_S = -log(K_S). _a_ Quintessenz: der pK_S entspricht der Abgabebereitschaft von H+ (Protonen) einer Verbindung. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-5 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ pH - pKs _q_ Ist pH und pKs das Gleiche? _s_ pH, pKs, Säure, Base _a_ Nein. Kurz gesagt: Der pH-Wert entspricht (schlussendlich) einer bestimmten Anzahl Protonen, der pKs-Wert entspricht _a_ einer Abgabebereitschaft der Protonen. (Hinweis: jeweils negativer dekadischer Logarithmus) _a_ Vergleich: viel Geld - wenig Geld (:pH), geizig - grosszügig (:pKs) . _a_
Achtung (!): Mathematisch kann sich aber eine Gleichheit ergeben: aus der Henderson-Hasselbalch-Gleichung _a_ (pH=pKs + log ...) folgt rein mathematisch, wenn der Beitrag des Log-Wertes gleich Null ist, pH = pKs # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-6 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _q_ Welche H_apo_s sind sauer ? _b_ Säurestärke _s_ Säure, Base, Säurestärke, pKs _a_ Eine Verbindung kann mehrere H-Atome enthalten, z.B. Essigssäure, CH_3COOH. Die an das C-Atom gebunde H_apo_s sind _a_ weniger stark polarisiert als das H, welches an das O-Atom gebunden ist. Grund: Unterschiede der Elektronegativitäten: _a_ C und H haben ähnliche EN-Werte und somit ähnlich partiell positiv resp. negativ geladen. O und H weisen jedoch sehr _a_ unterschiedliche EN-Werte auf, wobei das H klar positiv partiell geladen, im Gegensatz zum negativ partiell geladenen O-Atom. _a_ Das Abspalten eines H^+ (beachte: keine Teilladung sondern eine komplette positive Ladung) wird somit durch diesen _a_ grossen EN-Unterschied erleichtert. (Hinweis für die Spezialisten: ja, ich weiss, HF macht Probleme, _a_ führt aber an dieser Stelle zu weit) # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-7 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Konjugiert_1 _q_ Was sind konjugierte Säure-Base-Paare ? _s_ Säure, Base, konjugiert, Paare _a_ Gibt eine Säure sein(e) Protonen ab, so entsteht das Basenteilchen (Base weil es ja theoretisch das Proton wieder _a_ aufnehmen könnte). Diese zusammen gehörenden Paare werden konjugierte Säure-Base-Paare genannt. _a_
Beispiel: H_3O^+ als Säure wird zu H_2O. Somit wäre H_3O^+ / H_2O das Säure-Base-Paar. Trivial but: beachte, _a_ dass zuerste das Säure-Teilchen (H_3O^+) erscheint. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-8 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Konjugiert_2 _s_ Konjugiert, konjugierte, Säure, Base _q_ Bezeichne folgende Säure-Base-Paare genauer (_apo_x ist konjugierte Säure / Base von y etc_apo_): _q_
a) H_2CO_3 + 2 H_2O <=> CO_3^(2-) + 2 H_3O^+ _q_
b) NH_3 + H_2O <=> NH_4^+ + OH^- _a_ a) H_2CO_3 ist die konjugierte Säure zu CO_3^(2-)
_a_ CO_3^(2-) ist die konjugierte Base zu H_2CO_3
_a_ H_2O ist die konjugierte Base zu H_3O^+
_a_ H_3O^+ ist die konjugierte Säure zu H_2O
_a_ b) NH_3 ist die konjugierte Base zu NH_4^+
_a_ NH_4^+ ist die konjugierte Säure zu NH_3
_a_ H_2O ist die konjugierte Säure zu OH^-
_a_ OH^- ist die konjugierte Base zu H_2O # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-9 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _q_ Wieso wird der Logarithmus verwendet? _b_ Logarithmus _s_ Säure, Base, pH, Logarithmus _a_ Bei Berechnungen rund um das Thema Säure-Base hat man es sehr oft mit sehr kleinen Konzentrationen zu tun, _a_ dies entspricht auch dem Labor-Alltag. Üblicherweise bewegen sich die Konzenrationen irgendwo im Millimolaren Bereich. _a_ Werden nun zusätzlich die Konzentrationen der H_3O+ betrachtet, so sind diese oftmals noch kleiner, z.B. 0.00001 mol/l _a_ oder 0.000001 mol/l. Welche der beiden Konzentrationen ist nun kleiner? Und hat man sich vielleicht beim Zählen der _a_ Nullen vertran ... mühsam. Wird der (dekadische) Logarithmus genommen und mit -1 multipliziert, so erhält man eine _a_ Grösse, welche auch im Laboralltag viel intuitiver ist. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- _t_ Säure-Base _n_ SB-10 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ pH-Wert 1 _s_ pH, pH-Wert, Säure, Base _q_ Berechne den pH einer 3 molaren Salzsäurelösung. _a_ Der pH-Wert ist ja der negative (dekadischer) Logarithmus der Konzentration von H_3O^+ Teilchen in einer Lösung. _a_ Die Konzentration muss sich im Bereich von 1 mol/l bis 10^-14 mol/l bewegen. Somit ergbit sich ein möglicher _a_ pH-Wert von pH = -log 1 = 0 bis pH = -log 10^-14 = 14. _a_
Die Antwort (auf die Frage) lautet somit: kann nicht gesagt werden, da die Konzentration grösser _a_ als 1 mol pro Liter ist. # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- H_3O+ sowie OH_- _t_ Säure-Base _n_ SB-11 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Berechne diverse Werte (pH etc.) _s_ Säure, Base, Ionenprodukt _q_ Berechne / Ergänze die Werte in folgender Tabelle. _q_ $stop ... (Tabelle) ... stop$ _q_ Start-Tabelle _q_ c(H_3O^+ mol/l) $$ c(OH^- mol/l) $$ pH $$ pOH _q_ 0.001 $$ $$ $$ _q_ 0.01 $$ $$ $$ _q_ $$ 0.1 $$ $$ _q_ $$ 0.2 $$ $$ _q_ $$ $$ 12 $$ _q_ $$ $$ $$ 11 _q_ Ende-Tabelle _a_ Zur Erinnerung: Das Ionenprodukt gilt für jede Konzentration, für jeden pH resp. pOH. _a_
Ionenprodukt: c(H_3O^+)*c(OH^-) = 10^-14 mol^2/l^2 _a_ Start-Tabelle _a_ c(H_3O^+ mol/l) $$ c(OH^- mol/l) $$ pH $$ pOH _a_ $bf{0.001 = 10^-3} $$ 10^-11 $$ 3 $$ 11 _a_ $bf{0.01 = 10^-2} $$ 10^-12 $$ 2 $$ 12 _a_ 10^-13 $$ $bf{0.1 (10^-1)} $$ 13 $$ 1 _a_ 10^-14/0.2 = 5E-14 $$ $bf{0.2 } $$ 13.3 $$ 0.7 _a_ 10^-12 $$ 10^-2= 0.01 $$ $bf{12 } $$ 2 _a_ 10^-3 = 0.001 $$ 10^-11 $$ 3 $$ $bf{11 } _a_ Ende-Tabelle # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- H_3O+ sowie OH_- _t_ Säure-Base _n_ SB-12 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ Sauer, Neutral und Basisch, Bereich angeben _s_ Säure, Base _q_ Ergänze die fehlenden Lücken in der Tabelle mit den Werten < 7, = 7, > 7, < 10^-7, = 10-^7 sowie > 10^-7 _q_ $stop ... (Tabelle) ... stop$ _q_ Start-Tabelle _q_ =header= Bezeichnung $$ saure Lösung $$ neutrale Lösung $$ basische Lösung _q_ c(H_3O^+ mol/l) $$ $$ $$ _q_ pH $$ $$ $$ _q_ c(OH^- mol/l) $$ $$ $$ _q_ pOH $$ $$ $$ _q_ Ende-Tabelle _a_ _a_ Start-Tabelle _a_ =header= Bezeichnung $$ saure Lösung $$ neutrale Lösung $$ basische Lösung _a_ c(H_3O^+ mol/l) $$ > 10^-7 $$ = 10^-7 $$ < 10^-7 _a_ pH $$ < 7 $$ = 7 $$ > 7 _a_ c(OH^- mol/l) $$ < 10^-7 $$ = 10^-7 $$ > 10^-7 _a_ pOH $$ > 7 $$ = 7 $$ < 7 _a_ Ende-Tabelle # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- H_3O+ sowie OH_- _t_ Säure-Base _n_ SB-13 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ ** _p_ ja _b_ Konzentrationen Hydroxonium etc _s_ Säure, Base _q_ Gegeben sei eine Lösung A mit pH = 7 sowie eine Lösung mit pH = 8. Beurteile (richtig - falsch) folgende Aussagen: _q_ Start-Liste _q_ --- Die H_3O^+-Konzentration von A ist zehnmal so gross wie die der Lösung B _q_ --- Die H_3O^+-Konzentration von A ist gleich der OH^- Konzentration von A _q_ --- Die H_3O^+-Konzentration von B ist zehnmal kleiner als die c(OH^-)der Lösung B _q_ Ende-Liste _a_ Start-Liste _a_ --- a) korrekt, pH=7 => c(H_3O^+) = 10^-7 mol/l; pH = 8 , c(H_3O^+) = 10^-8 mol/l _a_ --- b) korrekt, Spezialfalls bei pH=7, c(H_3O^+) = c(OH^-) _a_ --- c) falsch. pH=8 => c(H_3O^+) = 10^-8 mol/l; pOH = 14-pH = 6 => c(OH^-) = 10^-6 mol/l _a_ also ist c(H_3O^+) 100* mal kleiner als c(OH^-) _a_ Ende-Liste # ------------------------------------------- # --------------- Säure - Base--------------- # ------------------------------------------- ___ _t_ Säure-Base _n_ SB-14 _o_ rs _k_ Kontrolliert: nein _l_ * _p_ ja _b_ pH-Berechunungen, 1 _s_ Säure, Base, Berechnungen _q_ Berechne die pH-Werte folgender Lösungen, das Lösungsmittel sei immer reines Wasser: _q_ Start-Liste _q_ --- 1 g Salzsäure (HCl) gelöst in einem Liter Wasser _q_ --- 1 kg Salzsäure (HCl) gelöst in einem Kubikmeter Wasser _q_ Ende-Liste ___ Drei '_' definieren das Ende des Files, kann auch hier sein. Ab hier aufhören einzulesen ........................... Ab hier aufhören einzulesen ...................................... Ab hier aufhören einzulesen .................................... Fragen von den Schülern !! ........................................................................................................... _t_ Säure-Base _o_ Theo und Ylva _q_ Was sind Ampholyte? _a_ Amphoyte können als Säure sowie als Base agieren. _a_ Somit können sie H^+ abgeben oder aufnehmen. _a_ typische Beispiele wären Wasser (H_2O), Ammoniak (NH_3), Hydrogencarbonat (HCO_3^-)und Hydrogensulfat (HSO_4^-) _t_ Säure Base _o_ Theo und Ylva _q_ Alle reinen Säuren sind nicht elektrisch leitfähig. Warum sind dann in Wasser gelöste Säuren elektrisch leitfähig? _a_ Aufgrund der chemischen Reaktion bilden sich frei bewegliche Ionen, welche den Strom leiten können. _t_ Säre Base _o_ Theo und Ylva _q_ Macht es einen Unterschied für den pH-Wert aus, ob die Säure in Wasser oder in Alkohol gelöst wird?. _a_ Ja! Wasser ist pH-neutral Alkohol jedoch nicht. Bei Wasser ändert sich somit nur das Volumen, doch bei Alkohol findet eine Neutralisierung statt .................................................................................................................. _t_ Säure-Base _o_ sm _q_ Was entsteht bei der vollständigen deprotonierung von H_3PO_4? _s_ 1*PO_4^3- + 2*H^+ _t_ Atombau _o_ sm _q_ Welches der folgenden Atomen hat den grössten Atomradius? _q_ a) H _q_ b) Fe _q_ c) Cs _q_ d) Xe _s_ Antwort c) ist richtig.Der Atomradius ist unten links am grössten und oben rechts am kleinsten. _t_ Säure Basen _o_ sm _q_ Richtig oder Falsch? _q_ PH-Papier färbt sich in Kontakt mit Salzsäure blau. _s_ Falsch. PH-Papier wird rot im Kontakt mit Säure. _t_ Stöchiometrie _o_ sm _q_ Bilde die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von C_3H_5N_3O_9? _s_ 4 C_3H_5N_3O_9 + 12 CO_2 + 10 H_2O + 5 N_2 + 2 NO .......................................................................................................... _t_ Säure-Base _o_ rn _q_ was entsteht bei der einfachen Deprotenierung von H_2SO_4 _a_ H_2SO_4 -> H+ + SO_4^-1 _t_ Reaktionsgleichung _o_ rn _q_ Erstelle eine Reaktionsgleichung, bei der Essigsäure mit Natronlauge vermischt wird? _a_ NaHCO3 + CH3COOH -> CH3COONa + H2O + CO2 .................................................................................................. _t_Säure-Base _o_lg _q_Komplette Deprotonierung von H_2CO_3 _a_H_2CO_3 + 2*H_2O -> 2*H_3O^+ + PO_4^3- _t_ZMK _o_lg _q_Was sind die Bedingungen für Wasserstoffbrücken _a_H muss dabei sein _a_H muss an eines der Elemente F,O oder N gebunden sein _a_Freies Elektronenpaar _a_Linerarität ("H in der Mitte") _t_Moleküle _o_lg _q_Was ist Ethanol _a_CH_3CH_2OH .................................................................................................. _t_ Säure-Base _o_rs _q_ was ist Schwefelsäure _a_H_2SO_4 gäbe zwei Protonen ab, also H^+sowie SO_4^2+ _t_ Säure-Base _o_lm _q_ H_2SO_4 + 2H_2O <--> SO_4^2- + 2H_3O^+ _q_ Was ist die konjugierte Base zu H_SO_4? (komplette Deprotonierung) _a_ Die konjugierte Base zu H_2SO_4 ist SO_4^2- _t_ Säure-Base _o_ lm _q_ Was ist die Besonderheit eines Ampholyten? _a_ Ampholyten können sowohl Protonen aufnehmen als auch abgeben. _a_ z.B. H_3O^+ <--> H_2O <--> H^+ + OH^- _t_ Säure-Base _o_lm _q_ Man löse 500g HCl in 10m^3 Wasser. _q_ Bestimme den pH. _a_ m=500g, M=36.5, V=10000 _a_ n=m/M, 500[m]/36.5[mol/g] = 13.6986[mol] _a_ c = 13.6986[mol]/10000l = 0.00137[mol/l] _a_ pH = -log(0.00137[mol/l]) = 2.86332 ................................................................................................ _t_ Säure-Base _o_ sk, mw, ag _q_ Wie funktioniert eine Neutralisationsreaktion? _a_ Die beiden Stoffe gleichen sich soweit aus, bis nur noch der Stoff, von dem mehr Mol vorhanden sind, Teilchen übrig bleiben. Nun wird nur noch mit dieser Anzahl weitergerechnet. _t_ Chemisches Gleichgewicht _o_ sk, mw, ag _q_ Wie stellt man die Gleichgewichtskonstante auf? _a_ K= c(Produkt)/c(Edukt). _t_ Stöchiometrie _o_ sk, mw, ag _q_ Du hast 3 Tonnen Methamphetamin (C_10H_15N) mit einer Reinheit von 99.1%. Die Polizei konfisziert und verbrennt es in einer Spezialglasform. _q_ Stelle die Reaktionsgleichung auf. _q_ Wieviel Mol Methamphetamin sind das? _q_ Wieviel kg H_2O enstehen _a_ 2*C_10H_15N + 24*O_2 -> 2*CO_2 + 20*H_2O + 15N_2 _a_ 3'000'000g / 149g/mol = 20134.2 mol _a_ 22371.4 g = 22.3714 kg ........................................................................................................... _t_ Thermodynamik _n_ _o_ Elisa, Micaela _q_ Was ist die Bindungsenthalpie? _a_ Unter der Bindungsenthalpie versteht man die Energie, die frei wird, wenn zwei Atome eine Elektronenpaarbindung eingehen. _a_ NB: Zur Spaltung der Bindung in Radikale (in die Einzelteile) muss wieder der gleiche Energiebetrag (auch Dissoziationsenergie _a_ genannt) aufgewendet werden. _t_ Thermodynamik _n_ _o_ Elisa, Micaela _q_ Was hat mehr Entropie: CH_4 oder C_2H_6 ? _a_ C_2H_6 besitzt eine höhere Entropie. _a_ Weil: Allgemein gilt, je komplexer ein Molekül (d.h. je grösser die Anzahl vorhandener Atome), _a_ desto grösser ist die molare Standardentropie (= Entropie bei Standardbedingungen) des Stoffes. ... Bild war dabei !! ... _t_ Thermodynamik _n_ _o_ Elisa, Micaela _q1_ Was ist die Standardentropie? _q2_ Was ist die Standadenthalpie? _a1_ Die molare Standardentropie (= Entropie bei Standardbedingungen) des Stoffes. _a2_ Die molare Standardenthalpie dH_f° ist die Energie, die bei der Bildung von einem mol einer Verbindung aus den Elementen umgesetzt wird. _t_ Thermodynamik _n_ _o_ Elisa, Micaela _q_ Wie lautet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik? _a_ Freiwillige Prozesse verlaufen in einem (abgschlossenen) System stets in die Richtung, in der die Ordnung des Systems abnimmt (oder die Unordnung zunimmt). _a_ NB: Es geht hier also um die Richtung freiwilliger Prozesse! .............................................................................................................. Zeichne ein funktionierendes Daniell-Element und kennzeichne alle wichtigen Komponenten. Gegeben seien die Halbzellen Kupfer-Kupfersulfat sowie Silber-Silbernitrat. a) Welche Spannung wird gemessenen b) Wieos weicht die gemessene Spannung oftmals von der experimentell bestimmten Spannung ab? (: Andere Konzentration (nicht 1 mol/l) sowie eine andere Temperatur als 25 Grad Celsius) # ------------------------------------------- # --------------- OC --------------------- # ------------------------------------------- Zeichne drei verschiedene Skelettformeln eines Alkans sowie folgender funktioneller Gruppe: a) Aldehyd b)Keton c) Ester d) Alkohol e) Carbonsäure ___ alte Fragen ... irgendein word-File Welche chemische Reaktion ist die schnellste? Warum? -Aus welchen wichtigen Bestandteilen ist ein Atom aufgebaut? Und wo befinden sich die? -Wie kann die Radioaktivität dem menschlichen Körper Schaden zufügen und weshalb kommt es zu Missbildungen oder Tot? -Ist eine chemische Reaktion schneller bei Kälte oder bei Hitze? Und warum? -Was bewirkt ein Katalysator? Was bringt es bei einer Reaktion das Produkt bzw. die Produkte zu entfernen? Wann laufen Prozesse freiwillig ab? Fragen zum Chemieunterricht Allgemeines (Stöchiometrie, Gasgesetze ..) (1) Wo ist die Grenze zwischen Chemie und Physik? (2) Was ist der Unterschied zwischen Chemie und Physik? (3) Wieso haben die Atome „Uuu“ etc. mehr als zwei Buchstaben als Abkürzung? (4) Wie kann man eine stöchiometriesche Formel am besten auflösen? Verfahren? (5) Wie gross ist das Volumen eines Gases bei Normalbedingungen? (6) Wie lautet die Gasgleichung? (7) (8) Nenne die 3 Aggregatszustände (9) Atombau (10) Was ist Licht? (11) Nenne ein typisches Beispiel für eine exotherme Reaktion! (12) Was ist ein Valenzelektron? (13) Was ist die Lewis-Formel? Wozu dient sie? (14) Wie nennt man die verschiedenen Haupt und Nebenschalen eines Atoms? (15) Wieviel Platz hat man auf den jeweiligen Hüllen? (16) Weshalb ist das Elektron grösser und schwerer als die Neutronen bzw. Protonen? (17) ZMK (18) Was sind eigentlich ZMKs? (19) Wovon ist die Siedetemperatur abhängig? (20) Zeichne eine Wasserstoffbrücke (21) Wirken Van der Vaals Kräfte bei allen Molekülen? (22) Salze (23) Wie lautet die Reaktionsgleichung von Kochsalz? (24) Was ist die Besonderheit an Salzen? (25) Was sind Kationen? (26) Wie nennt man eine Reaktion bei der Oxidation und Reduktion stattfindet? (27) Was ist eine Formalladung? (28) Wodurch lässt sich der Atomradius beeinflussen? (29) Welches ist die stärkste Bindung? (30) Was ist der Unterschied zwischen Bindungen in Salzen und in Molekülen? (31) Ist es möglich aus allen Atomen Salze zu bilden? (32) Wie geht es, dass gestreutes Salz im Winter den Schnee schmelzen lässt? (33) Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen (34) Was besagt die RGT-Regel? (35) Was ist die Aktivierungsenergie? (36) Wie wird die Ausbeute bei einer Reaktion erhöht? (37) Wie beeinflusst der Druck die Reaktionsgeschwindigkeit? (38) Wie beeinflussen Katalysatoren das Gleichgewicht? (39) Warum perlt Coca Cola nach dem Öffnen der Flasche? Passiert das auch bei Pepsi? Und bei anderen Kohlensäure haltigen Getränken (Rivella,…)? (40) Wieso brennt eine Halogenlampe länger? Und weshalb ist am Glas keine Schwärzung festzustellen? (41) Thermodynamik (42) Wie misst man die innere Energie eines Atoms? (43) Wie entsteht innere Energie und warum gibt es sie überhaupt? (44) Wieso ist die Entropie von verschiedenen Molekülen immer unterschiedlich? (45) Wie lässt sich ΔS berechnen? (46) Wieso hat CO2 eine grössere Entropie als H2O? (47) Was ist eigentlich der Unterschied zwischen den ähnlich klingenden Wörtern Enthalpie und Entropie? (48) Welche Bedeutung hat die Angabe von Reaktionsenthalpien? (49) Radioaktivität (50) Wieso ist Radioaktivität so schädlich für den Menschen? (51) Wie funktioniert eine Atombombe? (52) Können alle Atome radioaktiv verfallen? (53) Wieso gibt es unstabile Atome? Kann man in Atomkraftwerken auch andere Atome als Uran verwenden? Wenn ja, wieso macht man es dann nicht? Organische Chemie (54) Was sind Isomere? Fragen zur Kemie 1. Wie viele verschiedene Strahlungen gibt es? 2. Wie viele Metalle sind bei 0°C flüssig? 3. Notiere die Lewis Schreibweise von Traubenzucker 4. Skizziere die 3 Aggregatszustände mit den entsprechenden Übergängen. 5. Welche ZMKs sind überall vorhanden? 6. Wie viele ZMKs gibt es? 7. Wenn ich Kochsalz in Wasser auflöse, ist die Lösung stromleitend und warum /warum nicht? 8. Schreibe Magnesiumchlorid, sodass es neutral ist. 9. Von welchen Faktoren hängt die Entropie ab? 10. Wie ist das Wassermolekül aufgebaut, wodurch kommt der polare Charakter des Wassers zustande? 11. Wie ist ein Atom aufgebaut? 12. Schreibe die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Natrium. 13. Zwei gleiche Gefässe "A" bzw. "B" (je 1,0 Liter Inhalt) werden mit Stickstoffgas (Gefäss A) bzw. mit Neon (Gefäss B) gefüllt. Welches Gefäss hat die grössere Masse? Begründe deine Antwort. 1. Warum hat ein Wasserstoffatom keine Neutronen? 2. Warum hat ein Atom überhaupt Neutronen? 3. Wie sublimiert man Wasser, ohne dass das Molekül zu erst in den flüssigen Zustand übergeht? 4. Was ist das Problem bei einem Kernfusionsreaktor? Warum gibt es ihn noch nicht? 5. Warum haben Protonen eine viel grössere Masse als Neutronen? 6. Warum haben H-Brücken eine grössere Kraft als Van der Vaalskräfte? 7. Was ist der Trippelpunkt 1. Was ist der Trippelpunkt? 2. Was ist ein Dipol? 3. Was sind kovalente Bindungen? 4. Was ist Radioaktivität? 5. Was ist Elektronenkonfiguration? 6. Was ist der Unterschied zwischen ionischen und kovalenten Bindungen? 7. Welches Gesetz blickt bei der Löslichkeit von Salzen in Wasser durch? 8. Was ist das Massenwirkungsgesetz? 9. Warum sind Metalle verbiegbar? 10. Für was gibt es die Hund’sche Regel? 11. Warum gibt es verschieden grosse Entropien? 12. Was ist der Unterschied zwischen Entropie und Enthalpie? 13. Aus welchem Grund gibt es verschieden grosse Moleküle?