Gase: Die von Dir angesprochene Verwendung ist sehr modern. Der weitaus größte Teil der gasförmigen Kohlenwasserstoffe sind Zwischenprodukte in der chemischen Industrie.

Diesel und Heizöl: Rußige (nicht: russige) Brennstoffe würde ich streichen. Diese Kohlenwasserstoffe sind selbst gelbbraune Flüssigkeiten. Aufgrund ihres großen Kohlenstoffgehalts verbennen sie an der Luft mit rußender Flamme.

Teer, Paraffine: Anstelle "Asphalt" musst Du "Bitumen" schreiben. Das Bitumen, das bei der Erdöldestillation als Rückstand auftritt, gibt beim Vermischen mit kleinen Gesteinskörnchen den Asphalt.

In die 2. Spalte würde ich die Siedebereiche der in Spalte 1 angesprochenen Destillationsprodukte schreiben.

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Die Enthalpie, in diesem Fall die Reaktionsenthalpie ∆H, ist eine Bezeichnung für die abgegebene bzw. aufgenommene Wärmemenge bei einer chemischen Reaktion.

Ist ∆H positiv so ist die Reaktion endotherm. Da die Enthalpie am Ende der Reaktion größer war als die Ausgangsenthalpie, hat das System Wärme aufgenommen.

Ist ∆H negativ, so ist die Reaktion exotherm. In diesem Fall ist die Enthalpie im Endzustand geringer als die Ausgangsenthalpie. Somit wurde ein Teil der Enthalpie, die am Anfang der Reaktion noch im System war, freigesetzt.

Beispiele für exotherme Reaktionen werden Dir sicher einfallen. Denke an Verbrennungen.

Schwieriger ist es endotherme Reaktionen zu erkennen. Ich nenne Dir drei Beispiele:

a)    Die Fotosynthese in den grünen Blättern der Pflanzen wo letztlich aus Kohlendioxid und Wasser der Traubenzucker (Glucose) gebildet wird.

b)    Die Bildung von Kalk (Calciumcarbonat) an Gläsern und Töpfen, wenn hartes Wasser verwendet wurde.

c)    Wenn man Brausepulver in Wasser löst kommt es zu einer Reaktion zwischen Zitronensäure und Natriumhydrogencarbonat.

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Wenn man eine Natriumchloridlösung elektrolysiert, dann liegt eine sogenannte Chloralkalielektrolyse vor.

Wenn ihr diese Elektrolyse noch nicht besprochen habt, dann kannst Du eigentlich ohne Hilfe nicht auf die Lösung kommen. Ich gebe Dir hier ausnahmsweise die vollständige Lösung mit notwendigem Kommentar an:

Wenn man eine Ionenverbindung in Wasser löst, dann darf man dies nicht so formulieren wie dies der Aufgabensteller mit dem Eisenchlorid tat.

Na+Cl- (s) --> Na+(aq) + Cl-(aq)

Diese Gleichung besagt, dass das feste Natriumchlorid (s: solidus = fest) bereits in Ionenform vorliegt. Auf der Produktseite liegen in einer Lösung (= aq) die beweglichen Ionen vor. Man schreibt also nicht auch noch H2O in die Gleichung. Fast immer wird aber das Natriumchlorid in den entsprechenden Reaktionsgleichungen kurz als NaCl geschrieben und die einzelnen Ionen als Na+ und Cl-.

Nun zur Elektrolyse:

Vorgang an der Anode (hier läuft die Oxidation = Elektronenabgabe ab):

2 Cl- --> Cl2 + 2 e-

Vorgang an der Kathode (hier läuft die Elektronenaufnahme ab):

Für Dich zunächst unerklärlich wird hier nicht das Metall Natrium abgeschieden, sondern Wasserstoff. Wasserstoffionen sind zunächst in geringer Konzentration im Wasser vorhanden, und diese gehen durch Elektronenaufnahme in Wasserstoff über:

2 H+ + 2 e- --> H2

Für Dich zunächst auch unerklärlich bilden sich im Wasser weitere Wasserstoffionen, die bei der Elektrolyse weiter in Wasserstoff umgewandelt werden.

Gesamtreaktion:

2 NaCl + 2 H2O --> 2 NaOH + Cl2 + H2

Wenn man aber nur das schreiben würde, was wirklich reagiert - die Natriumionen reagieren bei dieser Elektrolyse mit nichts - dann würde die Gesamtreaktion lauten:

2 Cl- + 2 H2O --> 2OH- + Cl2 + H2

So würdet ihr wahrscheinlich in einigen Monaten die Chloralkalielektrolyse korrekt formulieren und das H+ auch noch in H3O+ umwandeln. Du merkst, im Chemieunterricht kommt noch einiges auf Dich zu.

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Ich weiß nicht, warum der Aufgabensteller ausgerechnet 19 °C gewählt hat, denn Glycerin schmilzt bei 18,2 °C, und die gegebene Temperatur liegt somit ganz dicht an der Schmelztemperatur dieser Verbindung.

Auf jeden Fall ist das Glycerin bei 19 °C flüssig und bei 0 °C fest.

Ich nehme an, dass ihr Bilder zur Teilchenebene eines festen molekularen Stoffes und einer Flüssigkeit schon einmal gezeichnet habt.

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Der Aufbau der Gleichung von Gibbs-Helmholtz:

a) Reaktionsenthalpie: ΔHR° = ΣΔHf°(Edukte) - ΣΔHf°(Produkte)

b) Reaktionsentropie: ΔSR° = ΣΔSR°(Edukte) – ΣSR°(Produkte)

c) Freie Standardbildungsenthalpie:

   ΔGR° = ΔHR° - T • ΔSR° (Gleichung von Gibbs-Helmholtz)

Die Werte für ΔHf° und ΔSR° werden für die betreffenden Verbindungen aus Tabellen entnommen.

Zu a) Ist ΔHR° negativ, dann ist die Reaktion exotherm, ist ΔHR° positiv, dann ist sie endotherm.

Zu b) ΔSR° benötigt man für die Gleichung bei c). Da Dir wahrscheinlich die Entropie nichts sagt, nur kurz zu dieser Größe: Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung in einem System. Wenn man z.B. einen Kristall schmilzt, dann nimmt die Unordnung in diesem System zu. Wird die Schmelze verdampft, dann steigt die Entropie weiter an.

Zu c) ΔGR° hängt, wie Du siehst, auch von der Temperatur T ab, bei der die Reaktion durchgeführt wird. Ist ΔGR° negativ, dann verläuft die Reaktion, wenn sie nicht gehemmt ist (keine Aktivierungsenthalpie benötigt), exergon (freiwillig). Die Entladung des Bleiakkus ist dafür ein Beispiel. Die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff verläuft ebenfalls exergon, aber für das „Anspringen“ der Reaktion ist Aktivierungsenergie nötig. Ist ΔGR° positiv, dann verläuft eine chemische Reaktion endergon (am System muss laufend Arbeit verrichtet werden).

Da ihr offenbar die Gibbs-Helmholtz-Gleichung besprecht, will ich Dir, abgesehen von Deiner Frage, noch die verschiedenen Möglichkeiten zeigen, welche diese Gleichung bringt:

a) ΔH < 0 und ΔS > 0: Beide Terme der Gleichung sprechen für einen exergonen Ablauf der Reaktion. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Temperatur hoch oder niedrig ist.

b) ΔH > 0 und ΔS < 0: Beide Terme der Gleichung ergeben einen endergonen Verlauf der Reaktion. Es spielt keine Rolle, ob die Temperatur hoch oder niedrig ist.

c)  ΔH < 0 und ΔS < 0: Der Enthalpieterm spricht für einen Ablauf der Reaktion und der Entropieterm dagegen. Ist die Temperatur niedrig genug, wird die Reaktion ablaufen. Das liegt daran, dass der Entropieterm ein Produkt aus der Temperatur und der Reaktionsentropie ist. Bei niedrigen Temperaturen ist der Wert des Produkts klein. Ist die Temperatur hoch genug, dann ist die Reaktion endergon.

d) ΔH > 0 und ΔS > 0: Der Enthalpieterm spricht gegen den Ablauf der Reaktion und der Entropieterm dafür. Die Reaktion wird ablaufen, wenn die Temperatur hoch genug ist.

Betrachtung der Reaktion vom Ergebnis ΔGR° aus gesehen:

a) ΔGR° < -30 kJ: Die Reaktion läuft fast vollständig ab (Ausbeute 100 %)

b) ΔGR° > +30 kJ: Die Reaktion läuft so gut wie gar nicht ab (Ausbeute ca. 0 %).

c) -30 kJ < ΔGR° < +30 kJ: Die Reaktion läuft unvollständig ab. Man spricht von einer Gleichgewichtsreaktion.

d) Ist ΔGR° = 0 kJ, findet man etwa gleich große Stoffmengen an Edukten und Produkten. Die Ausbeute beträgt ca. 50 %.

e) Ist ΔGR° > 0 kJ, dann überwiegen im Gleichgewicht die Edukte und wenn ΔGR° < 0 kJ, dann überwiegen im Gleichgewicht die Produkte.

 

 

 

 

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Bei den meisten Reaktionen muss man Dir genau sagen was entstehen soll.

Also z.B. einfach zu sagen "Benzin wird vebrannt. Formuliere die Reaktionsgleichung."

Diese Angabe genügt nicht, denn es gibt verschiedene Reaktionsmöglichkeiten.

Lösbar, aber für viele Anfänger ein Problem, ist das Auffinden der Koeffizienten (= das Ausgleichen einer Reaktionsgleichung).

Gehe zum Üben nach

http://www.kappenberg.com/akminilabor/apps/gleichungen.html

und dort zum Aufgabenteil "leicht". Du musst die Stoffe nicht kennen, denn Du sollst nur die Koeffizienten auffinden. Eine Lösung wird Dir gegeben.

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Ich möchte Dir Deine Frage an zwei ganz veschiedenen Beispielen erklären, nämlich

a) zwei Wasserstoffatome reagieren zu einem Wasserstoffmolekül

b) Ein Natriumatom und ein Chloratom reagieren zu der Verbindung Natriumchlorid.

Die Voraussetzung für die Erklärung ist, dass Du die drei genannten Atomsorten nach dem Atommodell von Bohr aufgezeichnet hast.

Dann geht es weiter mit der Erklärung.

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Es kommt nun sehr darauf an wie ausgührlich ihr das Kern-Hülle-Modell zeichnet.

Ich habe Dir als Beispiel das entsprechende Modell für das Element Schwefel etwas ausführlicher aufgezeichnet.

Die im Atomkern ebenfalls vorhandenen Neutronen musst Du nicht einzeichnen.

Nun übertrage dieses Modell auf Deine Aufgabe und denke daran, dass nicht neutrale Atome vorliegen, sondern dass Ionen gegeben sind.

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Ich nehme an, dass Dein Lehrer(in) euch die Fragen deshalb gegeben hat, damit ihr Recherchen im Internet üben sollt.

Gebe bei Frage 70 einzeln die gegebenen Begriffe ein. Du wirst erfahren, dass es sich um spezielle Dünger handelt, dass aber einer davon ein sehr wichtiger Stickstoffdünger ist.

Entsprechend gehst Du bei den anderen Fragen vor.

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Die Löslichkeit von Stoffen gehört zu den physikalischen Eigenschaften von diesen.

Der Nutzen der Löslichkeit besteht z.B. darin, dass Du morgens in Dein Getränk Zucker gibst und sich dieser auflöst.

Den Nutzen der Unlöslichkeit siehst Du z.B. an den verschiedenen chemischen Verbindungen bei den Außenwänden von Gebäuden, die dem Regen ausgesetzt sind.

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Die Ameisensäure hat keine Oxidationszahl, aber die in dieser Verbindung gebundenen Atome.

Du kannst Dir merken, dass gebundener Wasserstoff immer OZ = +I und der gebundene Sauerstoff bei den Verbindungen in der Sek I immer OZ = -II hat. Dann kommst Du „automatisch“ auf die von Dir gesuchte OZ des gebundenen Kohlenstoffs.

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Wenn eine feste Verbindung aus Molekülen besteht, dann müssen diese durch starke Kräfte zusammengehalten werden, denn sonst wäre diese Verbindung flüssig oder gar gasförmig.

Wenn also z.B. die Citronensäure bei Zimmertemperatur fest ist, dann liegt dies an den starken Wasserstoffbrücken zwischen den Molekülen.

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Ich möchte den Begriff Gefrierpunktserniedrigung am Beispiel einer wässerigen Salzlösung zeigen:

Wenn man Natriumchlorid in Wasser löst, dann erstarrt das Wasser nicht mehr bei 0°C. Durch das Vorhandensein der Ionen des Natriumchlorids in der Lösung, werden die Wassermoleküle daran behindert, Eiskristalle aufzubauen. Das Wasser erstarrt jetzt erst bei niedrigerer Temperatur. Diesen Effekt nennt man Gefrierpunktserniedrigung.

Da nur eine endliche Menge Salz in einer bestimmten Menge Wasser gelöst werden kann, gibt es für die gesättigte Salzlösung einen niedrigsten Gefrierpunkt, bei einer gesättigten Kochsalzlösung liegt dieser etwa bei -21°C.

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Zunächst sollst Du die vollständigen Reaktionsgleichungen ermitteln.

Bei 1), 3) und 4) ist dies möglich.

2): HCN kann man nicht direkt durch Reaktion mit H, C und N herstellen.

5): Ar reagiert nicht mit Li

6): Das entstehende Produkt ist für mich nicht lesbar.

7): Das weite Edukt ist für mich nicht lesbar.

8): Die Verbindung Ethan kann man nicht direkt aus den Elementen herstellen.

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Wenn man eine Titration durchführt, dann erfolgt die allmähliche Zugabe einer Maßlösung eines Reagenzes mit exakt bekannter Konzentration (Titrator) zur Lösung eines Reaktionspartners unbekannter Konzentration (Titrand) unter ständiger Kontrolle des Zugabevolumens bis zum vollständigen Umsatz (Äquivalenzpunkt ÄP).

Das maßanalytische Äquivalent gibt an, wieviel mg Titrand dem Verbrauch von 1 ml Titratorlösung entsprechen

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