Ihr habt im Unterricht sicher die Reaktion zwischen Ethen, einem Alken, und Brom besprochen. Dabei habt ihr auch gelernt, um welchen Reaktionstyp es sich bei dieser Reaktion handelt.

Das Hept-1-en ist auch ein Alken und reagiert mit Brom nach dem gleichen Reaktionstyp.

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Bei einer chemischen Reaktion werden die Edukte verbraucht und die Produkte gebildet. Erfasst man den Verbrauch der Edukte, oder die Bildung der Produkte in einer bestimmten Zeit, so lässt sich die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion verfolgen.

Beispiel (Versuchsaufbau in sehr einfacher Form):

In einen Erlenmeyerkolben gibt man Magnesiumspäne und verdünnte Salzsäure. Es entwickelt sich das Gas Wasserstoff. Sofort wird der Kolben verschlossen und mit einer Gasspritze verbunden. Eine Stoppuhr wird gestartet, und das im Augenblick an der Gasspritze abgelesene Volumen als V(H2) = 0 mL zur Zeit t = 0 s eingetragen. Dazu legt man eine Tabelle an, in der die Zeit t in s und das Wasserstoffvolumen V(H2) enthalten sind. Man liest ca. drei Minuten lang alle 10 Sekunden das Volumen ab.

Beobachtung: Die zunächst starke Gasentwicklung wird im Laufe der Zeit immer schwächer.

Der Quotient ΔV/Δt kann zur Bescheibung der Reaktionsgeschwindigkeit verwendet werden.

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Beispiel Berechnung c(HCl):

Es ist allgemein: c(HCl) · V(HCl) = c(Natronlauge) · V(Natronlauge)

Beispiel Berechnung von c(H₂SO₄):

Wird Schwefelsäure (H₂SO₄) mit Natronlauge titriert, dann ist folgende Formel zu verwenden:

2c (H₂SO₄) · V(H₂SO₄) = c(Natronlauge) · V(Natronlauge)

Beispiel Berechnung von c(H₃PO₄):

Bei Phosphorsäure (H₃PO₄) ist zu verwenden:

3c (H₃PO₄) · V(H₃PO₄) = c(Natronlauge) · V(Natronlauge)

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Es gibt sehr viel Videomaterial und Apps zu verschiedenen chemischen Themen.

Da Du in der 8. Klasse und somit im Anfängerbereich der Chemie bist, müsstest Du einen bestimmten Themenbereich auswählen, der in Deiner Klassenstufe eine Rolle spielt.

Nun wäre es sicher interessant, wenn von Schülerseite einmal Untersuchungen zu diesen Hilfsmitteln gemacht und diese z.B. bei Schüler experimentieren veröffentlicht würden.

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Es findet zwischen Zink und Salzsäure zunächst die folgende Reaktion statt:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

Gibt man weiter Iod und Kaliumiodid hinzu, so kommt es zu folgender Reaktion:

Das Zink wird oxidiert, und es entstehen Zinkionen. Das Iod wird reduziert, und es entstehen Iodidionen. Da Zinkiodid in Wasser sehr gut löslich ist, kommt es zu keiner Ausfällung von Zinkiodid. Ich weiß nun nicht, ob ihr die entsprechenden Teilgleichungen und die Gesamtreaktionen zu dieser Redoxreaktion formulieren sollt.

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Bei diesen Reaktionen geht es um die Frage: Findet eine Redoxreaktion (wird ein Stoff reduziert und ein anderer oxidiert) statt oder nicht. Hier sind nur die Metalle und die Metallionen zu betrachten (warum das so ist, soll hier nicht begründet werden).

Wie man die Aufgabe bearbeitet, möchte ich anhand des ersten Beispiels zeigen. Dazu sind aber Kenntnisse aus der Elektrochemie nötig. Ohne diese sind die Aufgaben nicht zu lösen.

Im Chemiebuch oder im Internet sucht man nach einer Redoxtabelle und findet für das gegebene Beispiel die beiden folgenden Redoxreaktionen:

 

Ca ⇌ Ca²⁺ + 2e⁻      Δ E° = -2,87

 

K ⇌ K⁺ + e⁻               Δ E° = -2,92 V

Man ordnet die Redoxreaktionen so, dass das mit dem positiveren E°-Wert oben steht. Dies ist das „edlere“ Redoxsystem. Es wird reduziert, wenn ein unedleres Redoxsystem gleichzeitig vorliegt, das einen kleineren Wert für E° hat, also „unedler“ ist.

Voraussetzung für eine Redoxreaktion: Das unedlere Redoxsystem muss im reduzierten Zustand vorliegen, d.h. es muss Elektronen abgeben können und das edlere muss im oxidierten Zustand vorliegen, also Elektronen aufnehmen können.

Das unedlere Kaliumredoxsystem kann Elektronen abgeben, denn es liegt Kalium vor. Das edlere Redoxsystem des Calciums kann Elektronen aufnehmen, denn es liegen Calciumionen vor. Es findet also eine Reaktion statt.

In der Schreibweise ohne Ionen, wie in der Aufgabe vorgesehen, lautet die Gleichung: CaCl2 + 2 K  --> 2 KCl + Ca

 

Zusatzbemerkung: Da die E°-Werte fast gleich sind, wird äußerlich fast keine Reaktion sichtbar sein.

 

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Zuerst einmal: Ein Koeffizient in der Reaktionsgleichung ist falsch. Das Zeichen „=“ ist durch das Zeichen „-->“  oder „⇌“ zu ersetzen.

 Dein Text: Es ist richtig, dass bei einer Temperaturerhöhung die Reaktionsgeschwindigkeit größer wird. Führt man dem Ammoniakgleichgewicht Wärme zu, so sucht das System (siehe Prinzip von Le Chatelier) dem Zwang (Temperaurerhöhung) auszuweichen, d.h. die endotherme Reaktionsseite der Reaktion wird begünstigt.

 Unter dem roten Strich soll die Gleichung von Gibbs-Helmholtz angewendet werden.

ΔGR° = ΔHR° - T ·  ΔSR°

Was die Zahlen bedeuten sollen (die Einheiten fehlen auch noch) ist nicht ersichtlich.

           

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Titriert man Schwefelsäure mit Natronlauge, so spielt für die gegebene Aufgabe die folgende Gleichung eine Rolle:

2c (Säure) · V(Säure) = c(Natronlauge) · V(Natronlauge)

Gesucht ist also c(Säure).

Gegeben sind V(Schwefelsäure) = 20 mL, c(Natronlauge) = 1 mol/L

Unklar ist nun Deine Angabe "C Schwefelsäure". Soll das die Konzentration c der Schwefelsäure sein? Dann wäre die Einheit falsch. Oder ist es das Volumen der Natronlauge, das zum Erreichen des Äquivalenzpunktes zugesetzt werden musste? Dann ist die Angabe "C Schwefelsäure" falsch.

Es fehlt für die Berechnung noch V(Natronlauge).

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Man sucht zunächst in der elektrochemischen Spannungsreihe (Chemiebuch oder Internet) die Redoxsysteme auf, die in der Aufgabe zur Diskussion stehen.

2 Cl⁻ ⇌ Cl₂ + 2 e⁻                                             E° = +1,36 V

2 Br⁻ ⇌ Br₂ + 2 e⁻                                             E° = +1,06 V

2 I⁻ ⇌ I₂ + 2 e⁻                                                  E° = +0,54 V

Damit hast Du schon die Redox-Teilgleichungen.

Man sieht an den Werten für E° (Standardelektrodenpotenzial), dass das Chlor/Chlorid-Redoxsystem mit dem positivsten Wert für E°, das gegebene Redoxsystem ist, welches am leichtesten Elektronen aufnimmt, also am besten reduziert wird. Umgekehrt ist das Iod/Iodid-Redoxsystem mit dem kleinsten E° das, welches am besten von den gegebenen oxidiert wird.

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Man könnte die folgenden Schritte zur Trennung der Metalle anwenden:

1. Zuerst wird der Industrieschrott zerkleinert, um die Oberfläche zu vergrößern.

2. Der zerkleinerte Schrott wird mit Schwefelsäure übergossen. Die Metalle gehen in Lösung.

3. Durch Zugabe von Natronlauge fällt bei bestimmtem pH-Wert das Eisen(II)-hydroxid aus und wird abfiltriert.

4. Die übrige Lösung enthält Nickel- und Manganionen. Diese Ionensorten können durch die Verfahren Ionenaustausch oder elektrolytische Raffination voneinander getrennt werden.

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Ich weiß nicht welche Art von Fensterglas in den Zügen der Bundesbahn verwendet wird, aber allgemein kann man zu Deiner Frage das Folgende sagen:

Fensterglas absorbiert UV-Strahlen, aber in unterschiedlichem Maße, je nachdem welche Art von Fensterglas verwendet wird.

Normales Fensterglas, das auch als Floatglas bezeichnet wird, absorbiert zwar einige UV-Strahlen, lässt aber immer noch einen erheblichen Teil UV durch. Eine spezielle Beschichtung auf dem Glas, die als Low-E-Beschichtung bezeichnet wird, kann jedoch helfen, mehr UV-Strahlen zu absorbieren und den Eintritt von Wärme zu reduzieren.

Es gibt auch spezielles UV-Blockglas, das eine höhere Menge an UV-Strahlen absorbiert und dadurch die Menge an UV-Strahlung, die in einen Raum eindringt, reduziert. Dieses Glas wird oft in Bereichen wie Museen oder Galerien verwendet, um Kunstwerke und Ausstellungsstücke vor schädlicher UV-Strahlung zu schützen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass selbst mit UV-Blockglas nicht alle UV-Strahlen vollständig blockiert werden. Wenn man also eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber UV-Strahlen hat oder besonders empfindliche Gegenstände wie Kunstwerke schützen möchte, muss man zusätzliche Maßnahmen ergreifen, wie zum Beispiel den Einsatz von speziellen UV-Filterfolien.

 

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Die Zahl 24,5 gibt das Volumen von n(H2) = 1 mol bei bestimmten Bedingungen (Temperatur, Druck) an. Es ist V0 = 24,5 L/mol. V0 wurde vom Aufgabensteller hier vorgegeben.

Die errechnete Stoffmenge n(H2) = 8,2 · 10-4 mol nimmt bei den vorgegebenen Bedingungen V(H2) = n · V0 = 8,2 · 10-4 mol · 24,5 L/mol = 0,02 L ein.

Hinweis: In der letzten Zeile Deiner Berechnungen müssen unbedingt die Einheiten mitgeschrieben werden!

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Nach n(Säure bzw. Base) = c(Säure bzw. Base) · V(Säure bzw. Base) berechnest Du die Stoffmengen der gegebenen Stoffe A und B.

Hinweis: c hat die Einheit mol/L.

Aus den Lösungen der Berechnungen ersiehst Du, dass eine bestimmte Stoffmenge an A oder B übrig bleibt.

Bleibt A, also die Säure übrig, dann ist pH = -lg c(Säure) = -lg c(H3O+) [HCl ist eine starke Säure]

Bleibt B, also das Hydroxid übrig, dann ist pOH = -lg c(Hydroxid) = -lg c(OH-) [NaOH ist in Lösung völlig disoziiert]

Es ist pH = 14 - POH

Meine Meinung zur Angabe des Ergebnisses: Den pH auf vier Stellen, oder wie gewünscht auf 3 Stellen hinter dem Komma anzugeben, ist völlig sinnlos. In der Schule darf man den mit pH-Metern gemessenen pH-Werten nicht einmal auf eine Stelle hinter dem Komma trauen. Der Fehler liegt hauptsächlich an der Art wie die Messelektroden während des Schuljahres zwischen den Messungen aufbewahrt werden.

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a) Für eine Natriumbromidlösung ergibt sich anhand der angegebenen Werte eine molare Grenzleitfähigkeit von:

Λ = 50 S·cm2/mol + 80 S·cm2/mol = 130 S·cm2/mol

Dann hat eine 0,1-molare Natriumchloridlösung die spezifische Leitfähigkeit

 Κ (kappa) = 130 S·cm2/mol · 10-4 mol/cm3 ≈ 0,01 S/cm

 (es wurde umgewandelt: c = 0,1 mol/cm = 0,1 mol/1000 cm3 = 10-4 mol/cm3)

 

b) Die Zellkonstante K (deutsches K) ist eine wesentliche Eigenschaft der Messelektrode und gibt die Relation von Elektrodenabstand l zu Elektrodenflächen A wieder.

Die Zellkonstante K = l/A (verwende das bei c) gegebene A)

c) Der Leitwert L ist L = Κ (kappa) · l/A

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Den Stoffmengenanteil der einzelnen Gase könnte man aus den gegebenen Informationen berechnen, sofern auch die molare Masse der beiden Gase bekannt ist.

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