Fragen zu Chemische Aufgaben?
Hier erstmal die Aufgaben:
Bei den Aufgaben wo ich sicher bin schreibe ich nichts dazu.
Ich bitte euch zu überprüfen ob ich es richtig gemacht habe.
C1: HONCl + BrIF, weil sie als Molekül immer doppelt vorkommen
C2: 20P 20N 18E
C4: Das weiß ich überhaupt nicht. Ich würde mich über eine Erklärung freuen.
C5: 8 Valenzelektronen
C6: a: Da verstehe ich die Aufgabe nicht, ich weiß wie man die Reaktionsgleichung aufstellt, doch weiß ich nicht die Gleichung für Oxidation und Reduktion.
b: Würde sagen Natrium, weil es Elektronen abgibt.
C: Ionen, weil die Elektronegativität über 1,7 ist.
C7: Verstehe diese Aufgabe auch nicht, ich weiß wie man eine Reaktionsgleichung aufstellt, aber dort sind es mehr als 2 Elemente und weiß nicht wie ich da vorgehen muss.
C8: Bitte eine Erklärung
C9: Endotherme Reaktion, wenn man dauernd Aktivierungsenergie zuführen muss.
Ich würde mich freuen, wenn Ihr mir helfen könnt.
3 Antworten
Moin,
zu C1:
Es geht um chemische Ähnlichkeit, nicht um Ähnlichkeiten im Aufbau der kleinsten Teilchen der Elemente.
Insofern sind die anderen Elemente der 7. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente chemisch mit Chlor verwandt, also Fluor, Brom und Iod (sowie im Prinzip auch Astat, At, und Tenness, Ts, die aber aufgrund ihrer Radioaktivität, der relativ kurzen Halbwertszeit und ihres geringen Vorkommens hier unberücksichtigt bleiben sollen). Begründung: Die Vier Elemente Fluor, Chlor, Bom und Iod sind sich chemisch ähnlich, weil sie grundsätzlich einen ähnlichen Aufbau ihrer Atome haben (sie haben in der äußeren Atomhülle alle eine s^2/p^5-Elektronenkonfiguration. Das führt dazu, dass sich diese Elemente in Reaktionen chemisch ähnlich verhalten...
Zu C2:
Das Calcium-Kation (Ca^2+) hat als häufigstes Isotop sicherlich die Zusammensetzung 20 p^+, 20 n^0 und 18 e^–. Deine Angabe ist somit soweit korrekt.
Zu C3:
Bariumatome haben in ihrer Hülle 56 Elektronen. Diese verteilen sich wie folgt in der Hülle:
1. Schale: 1s^2
2. Schale : 2s^2 - 2p^6
3. Schale: 3s^2 - 3p^6
4. Schale: 4s^2 - 3d^10 - 4p^6
5. Schale: 5s^2 - 4d^10 - 5p^6
6. Schale: 6s^2
Der Exponent spiegelt die Anzahl der Elektronen in den Schalen wider. Die Buchstaben (s, p, d) stehen für Orbitale.
Zu C4:
Ein reiner Stoff (Reinstoff) ist ein Stoff, der nur aus einer einzigen Teilchenart besteht, zum Beispiel reines Wasser (nur H2O-Moleküle) oder reines Natriumchlorid (nur NaCl-Kristalle)...
Ein Stoffgemisch ist ein Gemisch aus mindestens zwei Reinstoffen, zum Beispiel Salzwasser (eine Mischung aus reinem Wasser und reinem Natriumchlorid). Weitere Stoffgemische sind Milch, Bier, Granit, Stahl, Cola, Tee...
Eine chemische Verbindung ist das Produkt einer chemischen Reaktion. Im einfachsten Fall haben dabei zwei Elemente miteinander reagiert und einen neuen Stoff (die chemische Verbindung nämlich) gebildet. Zum Beispiel Wasser (H2O, entstanden aus der Reaktion zwischen Wasserstoff, H2, und Sauerstoff, O2).
Alle chemischen Elemente findest du im Periodensystem der Elemente (Name!). Zum Beispiel Gold, Au. Oder such dir ein beliebiges anderes der 118 Elemente aus...
Zu C5:
Nach dem Bohrschen Atommodell, das am Element Wasserstoff entwickelt wurde, könnte man 8 Elektronen sagen. Genauer (und das wusste auch Bohr bereits) ist jedoch die Angabe 32 Elektronen, die sich gemäß der Formel 2•n^2 ergibt, wobei n die natürliche Zahl der Schale ist (N-Schale = 4. Schale; 2•4^2 = 32).
Zu C6:
a) Oxidationen und Reduktionen sind Teilgleichungen einer Redoxreaktionen und treten immer gemeinsam auf (es gibt keine Oxidation ohne eine Reduktion und umgekehrt). In deinem Fall sind das:
Oxidationsteilgleichung: Na ---> Na^+ + e^–
Reduktionsteilgleichung: O2 + 4 e^– ---> 2 O^2–
Wie du nun sehen kannst, wird bei der Oxidation eines Natriumatoms nur ein Elektron abgegeben. Aber für die Reduktion eines Sauerstoff-Minimoleküls benötigst du jedoch vier Elektronen. Da Reduktionen nicht ohne Oxidationen auftreten können, musst du dafür sorgen, dass stets gleich viele Elektronen von Reaktionsteilnehmern abgegeben (also geliefert) werden, wie von anderen Reaktionsteilnehmern aufgenommen werden. Man sagt dazu, dass du die Elektronenneutralität gewährleisten musst. Daher musst du die Oxidationsgleichung mit dem Faktor "4" multiplizieren. Dann erhältst du
Oxidationsteilgleichung: 4 Na ---> 4 Na^+ + 4 e^–
Reduktionsteilcgleichung: O2 + 4 e^– ---> 2 O^2–
Redoxgleichung: 4 Na + O2 ---> 4 Na^+ + 2 O^2–
In der letzten Gleichung kannst du nun noch die Ionen zusammenfassen, wonach folgende Gleichung entsteht:
Redoxgleichung: 4 Na + O2 ---> 2 Na2O
was der dir bekannten Reaktionsgleichung entspricht. Aber glaube mir, die Zerlegung von chemischen Redoxreaktionen ist nicht immer völlig identisch mit der Bruttogleichung einer Reaktion...
b) Ein Oxidationsmittel ist ein Teilchen, dass anderen Teilchen ermöglicht, oxidiert zu werden ("Mittel zur Ermöglichung einer Oxidation"). Die Oxidation ist die Abgabe von Elektronen. Unter Reduktion versteht man die Aufnahme von Elektronen. Daher ermöglicht also ein Oxidationsmittel einem anderen Teilchen, Elektronen abzugeben und somit oxidiert zu werden, während das Oxidationsmittel selbst die abgegebenen Elektronen aufnimmt und daher reduziert wird. Und wer nimmt hier Elektronen auf? - Richtig, das Sauerstoffminimolekül O2. Das ist daher in der vorliegenden Reaktion dein Oxidationsmittel.
c) Im Sauerstoffminimolekül "O2" liegen zwei unpolare Atombindungen (= eine Doppelbindung) vor (O=O). Im Natriumoxid-Kristall "Na2O" liegen Ionenbindungen vor.
Zu C7:
Zunächst stellst du eine Wortgleichung auf:
Eisen-III-oxid und Kohlenstoffmonoxid reagieren zu Eisen und Kohlenstoffdioxid.
Dann übersetzt du die Wortgleichung in eine vorläufige Formelgleichung (in der es nur darum geht, von jedem Reaktionsteilnehmer die korrekte Formel zu finden):
Fe2O3 + CO ---> Fe + CO2
Nun musst du dafür sorgen, dass auf beiden Seiten des Reaktionspfeils von jedem Elementsymbol gleich viele vorhanden sind (das bezeichnet man als "Ausgleichen der vorläufigen Formelgleichung"):
Fe2O3 + 3 CO ---> 2 Fe + 3 CO2
In diesem Fall bist du nun fertig. In anderen Beispielen muss man am Ende noch zusätzliche Informationen in die chemische Symbolsprache übersetzen, aber das brauchst du laut Aufgabe hier nicht zu tun...
Zu C8:
Ein Atom irgendeines Elements hat eine bestimmte Masse. Diese Atommasse ist sooo klein, dass man sie mit üblichen Masse-Messmethoden (Waagen) nicht bestimmen kann. Auch die Angabe von Atommassen in uns vertrauten Einheiten (Gramm, Kilogramm) führt zu sooo unhandlichen Zahlen, dass man für die Angabe der Masse auf atomarem Niveau die Atommasseneinheit "u" eingeführt hat. Dabei geht man davon aus, dass in einem Atom im Grunde nur die Protonen und die Neutronen einen wesentlichen Beitrag zur Masse des Atoms liefern. Beide haben ungefähr die Masse von 1 u. Die geringe Masse von Elektronen lässt man der Einfachheit halber weg.
So kommt es, dass man die Masse zum Beispiel eines Wasserstoffatoms mit "1 u" angeben kann, denn das Wasserstoffatom hat nur ein Proton (Masse = 1 u) im Kern.
Wie gesagt, kann man diese Masse nicht mit unseren vertrauten Waagen ermitteln. Aber man kann sich leicht vorstellen, dass man irgendwann einen messbaren Wert erhält, wenn man nur genügend Wasserstoffatome zusammenbrächte. Denn ein Wasserstoffatom wiegt 1 u, zehn Wasserstoffatome wiegen dann 1 u, 1000 wiegen 1 u usw. Das tolle ist nun, dass man dieselbe Zahl, die ein Wasserstoffatom in u wiegt, erhält, wenn man etwa 6 • 10^23 (= 1 Mol) Wasserstoffatome zusammen bringt. Nur das diese gleiche Zahl dann nicht mehr in "u" gilt, sondern in "g" (Gramm). Das heißt, dass ein Wasserstoffatom 1 u wiegt, aber 1 Mol Wasserstoff dann 1 g wiegt. Wenn man also die molare Masse eines Stoffes angeben soll, zählt man die Massen aller enthaltenen Atomsorten zusammen und erhält dann denselben Zahlenwert (aber diesmal in Gramm!), wenn man 1 Mol des Stoffes hat.
In deinem Fall bedeutet das:
3 • 1 u (weil H3PO4 und 1 H = 1 u ist!) = 3 u für den Wasserstoff,
31 u (weil H3PO4 und 1 P = 31 u hat) für den Phosphor und
4 • 16 u (weil H3PO4 und 1 O = 16 u hat) für die Sauerstoffe. Macht zusammen:
(3 + 31 + 64 =) 98 u für ein Phosphorsäuremolekül (H3PO4).
98 u bedeuten 98 g pro Mol.
Die molare Masse der Phosphorsäure beträgt also 98 g / mol.
Zu C9:
Eine Reaktion verläuft endotherm, wenn man ständig Energie aufwenden muss, um die Reaktion am Laufen zu halten.
Ein Beispiel für eine endotherme Reaktion ist die Fotosynthese, die nur abläuft, wenn grüne Pflanzen(teile) mit Licht bestrahlt werden. Ohne Licht(energie), keine Fotosynthese!
Ein anderes anschauliches Beispiel ist das Backen von Brot. Ohne die Hitze des Ofens verändert sich der Brotteig nicht...
Alles klar?
LG von der Waterkant
Danke für die ausführliche Erklärung ich habe es jetzt komplett verstanden
C1: F, Br, I und At, die gehören nämlich zur 7. Hauptgruppe (Halogene). Diese sind chemisch verwandt, da sie die gleiche Anzahl an Valenzelektronen aufweisen und folglich ähnlich reagieren.
C2: richtig
C3: fehlt, frag im Zweifelsfall Google
C4: Reinstoff: reiner Sauerstoff O₂ oder reines Helium He oder reines Wasser H₂O
Stoffgemisch: Luft, besteht aus N₂, O₂, Ar, CO₂, H₂O und noch ein paar anderen Gasen
chemische Verbindung: H₂O oder CO₂ oder O₂
chemisches Element: such dir was aus dem Periodensystem aus H, Li, C, N, O, F, Ne...
C5: K,L,M,N... N ist also die 4. Schale (2n²) -> 32 Elektronen
C6:
a) Oxidation (Elektronenabgabe): 4 Na -> 4 Na⁺ + 4 e⁻
Reduktion (Elektronenaufgabe): kommst du jetzt vielleicht selber drauf?
b) Sauerstoff (Oxidationsmittel oxidieren andere Stoffe indem sie Elektronen aufnehmen)
c) ja, Na₂O ist ionisch, aber O₂ ist kovalent
C7: Erstmal aufschreiben was im Text steht: Fe₂O₃ + CO -> Fe + CO₂
das musst du jetzt noch so ausgleichen, dass auf beiden Seiten (Edukte und Produkte) die gleiche Anzahl von jeder Art Atomen zu finden ist
C8: Die molare Masse der einzelnen Atome kannst du im Periodensystem nachschauen, dann musst du nur noch alles zusammenzählen woraus die Verbindung besteht 3 H-Atome, 1 P-Atom...
C9: ja, kann man so sagen
Hallo Seriously12x
C1: chemisch ähnlich zu Chlor sind nur Fluor, Brom und Iod, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff haben nur eine Gemeinsamkeit mit Chlor, da sie aus 2-atomigen Minimolekülen bestehen.
C2: ok
C4:
Reiner Stoff z.B. jedes Element des Periodensystems (PSE), aber auch destilliertes Wasser oder reines NaCl
Stoffgemisch: z.B. Luft (homogenes Gemisch verschiedener Gase)
Verbindung: kannst du dir aussuchen, z.B. H₂O, NH₃, oder H₂SO₄ usw.
Element: jedes aus dem PSE, ich entscheide mich für Gold Au
C5:
Die maximale Anzahl Elektronen pro Schale ist gegeben durch 2n² mit n gleich der Nummer der Schale. Die N-Schale ist die 4. Schale und kann somit 32 Elektronen aufnehmen.
C6:
Die Gesamtgleichung: 4 Na + O₂ → 2 Na₂O
Oxidation ist die Abgabe von Elektronen. Hier wird das Na oxidiert:
4 Na → 4 Na⁺ + 4 e⁻
Reduktion ist die Aufnahme von Elektronen, den Part übernimmt hier der Sauerstoff:
O₂ + 4 e⁻ → 2 O²⁻
Der Sauerstoff ist das Oxidationsmittel. Er oxidiert das Natrium, indem er Elektronen des Natriums aufnimmt. Dabei wird er selbst reduziert.
O₂ besitzt eine Atombindung, Na₂O eine Ionenbindung, entsprechend den Elektronegativitätsdifferenzen (0 für O₂ und 2.5 für Na-O im Na₂O)
C7:
Reaktionsgleichung: Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂
Für jedes O im Fe₂O₃ wird 1 CO benötigt zur Bildung von CO₂
C8:
Die molare Masse einer Verbindung ist die Summe der molaren Massen der vorhandenen Elemente im stöchiometrischen Verhältnis.
Bei der Phosphorsäure H₃PO₄ also:
3 * 1 g/mol für 3 H + 1 * 31 g/mol für P + 4 * 16 g/mol für 4 O = 98 g/mol
C9:
Endotherm ist eine Reaktion, wenn man ständig Energie zuführen muss. Die Aktivierungsenergie ist notwendig, um eine Reaktion zu starten.
LG