Revision history for TutoriumChemieTestklausur
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||Bearbeitungszeit: 60 Minuten
Hilfsmittel: Periodensystem
**1.** Vorgegeben sind folgende Elektronenkonfigurationen (2 Punkte):
1s^2;2s^2;2p^6;3s^3;3p^6;3d^10;4s^2;4p^5
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6;3d^10;4s^2;4p^6;5s^2
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6;3d^2;4s^2
Welche Elektronenkonfiguration gehört zu einem Übergangsmetallatom, zu einem Halogenatom, zu einem Erdalkalimetallatom und zu einem Edelgasatom?
**2.** Beschreiben Sie die chemische Bindung im Aluminiumoxid Al2O3und erklären Sie mit Hilfe der Bindung typische Stoffeigenschaften wie Leitfähigkeit, Schmelzpunkt und plastische Verformbarkeit (3 Punkte).
**3.** Was ist der Unterschied zwischen einem Leiter und einem Halbleiter? (1 Punkt)
**4.** Wasserstoff wird durch die Umsetzung von Erdgas mit Wasserdampf an einem Nickelkatalysator hergestellt (= Steam-Reforming)
Wie lautet das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion? (1 Punkt)
CH4 (g) + H2O (g) ↔CO (g) + 3H2 (g)
Die Reaktion ist von links nach rechts endotherm. Wie verändert sich die Ausbeute an Wasserstoff H2 wenn:
a) die Temperatur erhöht wird
b) der Druck erhöht wird
c) ein Katalysator verwendet wird?
Begründen Sie ihre Aussagen (3 Punkte)
**5.** Was charakterisiert den Begriff Atomorbital? Skizzieren Sie s- und p-Orbitale. (2 Punkte).
**6.** Erläutern Sie die Begriffe Einlagerungsmischkristall und Substitutionsmischkristall. Welche Bedingungen müssen jeweils erfüllt sein?
(2 Punkte)
**7.** Welche elektrochemischen Reaktionen Laufen bei der Korrosion von Eisen an feuchter Luft ab (Gleichungen für Oxidation, Reduktion und Gesamtreaktion formulieren) ? Nennen Sie zwei Möglichkeiten des Korrosionschutzes. (3 Punkte)
**8.** Wie unterscheiden sich Brennstoffzellen, Primär- und Sekundärelemente? (2 Punkte)
**9.** Formulieren Sie die Anoden-, die Kathoden- und die Gesamtreaktion für eine Wasserstoff-Brennstoffzelle. Kennzeichnen Sie Plus- und Minuspol. (3 Punkte)
**10.** Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Benzin ( wird zur Vereinfachung als Oktan C8H18angenommen). Wie viel kg Luft braucht man zur Verbrennung von 10 kg Benzin? (Massenanteil Sauerstoff in der Luft 23%) (3 Punkte)
**11.** In einem Betrieb fallen pro Stunde 1m³ NaOH-haltiges Abwasser mit einem pH-Wert =11 an. Vor dem Einleiten des Abwassers in eine Reinigungsanlage wird es mit wässriger Salzsäure HCL neutralisiert.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Neutralisation. (1 Punkt)
Berechnen Sie die Stoffmenge an Hydroxid-Ionen im Abwasser. (1 Punkt)
Wie viel g Salzsäure-Lösung werden pro Stunde zur Neutralisation benötigt? (HCL, Massegehalt 10%) (3 Punkte)
Gesamtpunktzahl: 30 Punkte
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Hilfsmittel: Periodensystem
**1.** Vorgegeben sind folgende Elektronenkonfigurationen (2 Punkte):
1s^2;2s^2;2p^6;3s^3;3p^6;3d^10;4s^2;4p^5
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6;3d^10;4s^2;4p^6;5s^2
1s^2;2s^2;2p^6;3s^2;3p^6;3d^2;4s^2
Welche Elektronenkonfiguration gehört zu einem Übergangsmetallatom, zu einem Halogenatom, zu einem Erdalkalimetallatom und zu einem Edelgasatom?
**2.** Beschreiben Sie die chemische Bindung im Aluminiumoxid Al2O3und erklären Sie mit Hilfe der Bindung typische Stoffeigenschaften wie Leitfähigkeit, Schmelzpunkt und plastische Verformbarkeit (3 Punkte).
**3.** Was ist der Unterschied zwischen einem Leiter und einem Halbleiter? (1 Punkt)
**4.** Wasserstoff wird durch die Umsetzung von Erdgas mit Wasserdampf an einem Nickelkatalysator hergestellt (= Steam-Reforming)
Wie lautet das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion? (1 Punkt)
CH4 (g) + H2O (g) ↔CO (g) + 3H2 (g)
Die Reaktion ist von links nach rechts endotherm. Wie verändert sich die Ausbeute an Wasserstoff H2 wenn:
a) die Temperatur erhöht wird
b) der Druck erhöht wird
c) ein Katalysator verwendet wird?
Begründen Sie ihre Aussagen (3 Punkte)
**5.** Was charakterisiert den Begriff Atomorbital? Skizzieren Sie s- und p-Orbitale. (2 Punkte).
**6.** Erläutern Sie die Begriffe Einlagerungsmischkristall und Substitutionsmischkristall. Welche Bedingungen müssen jeweils erfüllt sein?
(2 Punkte)
**7.** Welche elektrochemischen Reaktionen Laufen bei der Korrosion von Eisen an feuchter Luft ab (Gleichungen für Oxidation, Reduktion und Gesamtreaktion formulieren) ? Nennen Sie zwei Möglichkeiten des Korrosionschutzes. (3 Punkte)
**8.** Wie unterscheiden sich Brennstoffzellen, Primär- und Sekundärelemente? (2 Punkte)
**9.** Formulieren Sie die Anoden-, die Kathoden- und die Gesamtreaktion für eine Wasserstoff-Brennstoffzelle. Kennzeichnen Sie Plus- und Minuspol. (3 Punkte)
**10.** Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Benzin ( wird zur Vereinfachung als Oktan C8H18angenommen). Wie viel kg Luft braucht man zur Verbrennung von 10 kg Benzin? (Massenanteil Sauerstoff in der Luft 23%) (3 Punkte)
**11.** In einem Betrieb fallen pro Stunde 1m³ NaOH-haltiges Abwasser mit einem pH-Wert =11 an. Vor dem Einleiten des Abwassers in eine Reinigungsanlage wird es mit wässriger Salzsäure HCL neutralisiert.
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Neutralisation. (1 Punkt)
Berechnen Sie die Stoffmenge an Hydroxid-Ionen im Abwasser. (1 Punkt)
Wie viel g Salzsäure-Lösung werden pro Stunde zur Neutralisation benötigt? (HCL, Massegehalt 10%) (3 Punkte)
Gesamtpunktzahl: 30 Punkte
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