CHEMIE an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für CHEMIE im Geowissenschaften Studiengang an der TU München in Augsburg

CitySTADT: Augsburg

CountryLAND: Deutschland

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Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

Calcium reagiert beim Erhitzen mit Stickstoff zu einer Verbindung aus Calcium und Stickstoff.
1. Vorbereitung

2. Wie erreichen die beteiligten Elemente ihr Oktett?

3. Welche Formel könnte das Produkt haben?

4. Ein Vorschlag und seine Überprüfung

Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

Wieviele Moleküle (in Mol) sind jeweils in 75g H2 enthalten?

Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

Trends im PSE:

Von links nach rechts:


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Beispiele Oxidationsstufen
HF
H:
F:

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Löslichkeitsprodukt
Die molare Löslichkeit von CaF2 beträgt bei 25°C c(CaF2) = 1.24·10^-3 mol/L.
Berechnen Sie den Wert des Löslichkeitsproduktes KL bei dieser Temperatur.

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Löslichkeitsprodukt
3 Fälle können unterschieden werden:
a) KL >[A+]x⋅[B-]y
b) KL =[A+]x⋅[B-]y
c) KL <[A+]x⋅[B-]y

Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

Beim Zusammentreffen welcher beiden Elemente des PSE ist die stärkste Reaktion zu erwarten?

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Löslichkeitsprodukt
Eine Lösung enthält 10-2mol/L Sulfationen. Wie viel mol/L Bleiionenmüssen zugegeben werden, um eine Fällung zu erreichen?

KL(PbSO4) = 10^-8 mol²/L²

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Welche Elektronenkonfiguration liegt bei den folgenden Elementen / Ionen vor (Verwenden Sie zur Abkürzung eine passende Edelgaskonfiguration, aber geben sie die Valenzschale an)

I-

As

O2-

K+

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Löslichkeitsprodukt
Das heterogene Gleichgewicht zwischen der gesättigten Lösung eines Salzes und seinem festen Bodenkörper wird durch das Löslichkeitsprodukt beschrieben.
AxBy ⇌ xA+ + yB-
Das dynamische Gleichgewicht ist dadurch gekennzeichnet, dass
im Zeitmittel ebenso viele Ionen in Lösung gehen wie an der Kristall-
oberflächeauskristallisieren. Die Konzentration der gesättigten Lös-
ungbleibt also konstant. Das Löslichkeitsproduktlautet dann:

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Säuren und Basen:
Jede Säure geht bei Protonenabgabe in die korrespondierende Base über, aus der durch Protonenaufnahme die korrespondierende Säure rückgebildet werden kann.

Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

Das Löslichkeitsprodukt ist wie alle Gleichgewichtskonstanten temperaturabhängig; die in Tabellenwerken aufgeführten Werte gelten üblicherweise für 25 °C. Die Fällung eines Salzes beginnt erst, nachdem das Löslichkeitsprodukt erreicht ist. Dann setzen sich die Reaktionsteilnehmer im stöchiometrischen Massenverhältnis um. Die Fällung endet jedoch erst mit der Einstellung eines Gleichgewichtes zwischen dem Bodenkörper und der überstehenden Lösung.

Schwerlöslich: ?
Leichtlöslich: ?

Beispielhafte Karteikarten für CHEMIE an der TU München auf StudySmarter:

CHEMIE

Calcium reagiert beim Erhitzen mit Stickstoff zu einer Verbindung aus Calcium und Stickstoff.
1. Vorbereitung

2. Wie erreichen die beteiligten Elemente ihr Oktett?

3. Welche Formel könnte das Produkt haben?

4. Ein Vorschlag und seine Überprüfung

1)

• Zur Erinnerung: Innerhalb einer Verbindung versuchen die beteiligten Atome ihre Achterschale zu erreichen (Oktettregel).
• Welches sind die Symbole der an der Reaktion beteiligten Elemente? Ca, N

2)

• Calcium steht in der 2. Hauptgruppe des PSE, hat also 2 Außenelektronen und erreicht sein Oktett, wenn es 2 Elektronen abgibt, also 2-fach positiv geladen ist: Ca2+
• Stickstoff steht in der 5. Hauptgruppe des PSE, hat also 5 Außenelektronen und erreicht sein Oktett bei Aufnahme von 3 Elektronen, wenn es also 3-fach negativ geladen ist: N3-.

Woher weiß man das? Spalte (= Hauptgruppe) im Periodensystem (und Oktettregel)!

3)
• Sofort klar ist: CaN passt nicht, denn ein zweifach positives Caund ein dreifach negatives N bilden kein neutrales Molekül.
• Man muss also die Anzahl der Ladungen „passend machen“. Das erreicht man durch ein mathematisches Hilfsmittel: das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV). Man findet es in vielen
einfachen Fällen durch Multiplikation. Das kgV von 2 und 3 ist 6. Dividiert man es durch die Ladung des betreffenden Elements, so erhält man die Anzahl der Atome in der Verbindung:
Ca= 6 (kgV) / 2 (Ladung von Ca) = 3 ; N= 2
Das heißt:
3 Calciumionen Ca2+ haben zusammen 6 positive Ladungen.
2 Stickstoffionen N3–haben zusammen 6 negative Ladungen.
Für das Molekül bietet sich also an, dass man es aus 6 positiven und 6 negativen Ladungen
zusammenbaut, also aus 3 Ca und 2 N:

Ca3N2

4)

Wenn das Produkt wirklich Ca3N2 heißt, müssen als Ausgangsstoffe 3 Calciumatome und 2 Stickstoffatome vorhanden sein. Dass Stickstoff immer als N2 auftritt, wissen wir. Ebenso sollte bekannt sein, dass Calcium nicht als Ca3, sondern einfach als Ca existiert. Daher brauchen wir außer dem N2 noch 3 Ca. :
3 Ca+ N2–>Ca3N2.
Steht auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung für jedes Element die gleiche Anzahl Atome?
Ca: Links 3, rechts 3, ok!
N: Links 2, rechts 2, ok!
Wie heißt das Produkt?
Tricalciumdinitrid

CHEMIE

Wieviele Moleküle (in Mol) sind jeweils in 75g H2 enthalten?

m = n *M –> n = m/M –>

n = 75 g / M(H2) =

=  75 g / 2 g/mol = 

= 37,5 mol;

CHEMIE

Trends im PSE:

Von links nach rechts:


Von links nach rechts:
1. Ionisierungsenergie nimmt zu
2. Nichtmetallcharakter nimmt zu
3. Elektronegativität nimmt zu
4. Atomradien nehmen ab

CHEMIE

Beispiele Oxidationsstufen
HF
H:
F:

HF
H: EN = 2,2 | 1 Elektron –> 0 Elektronen –> Oxidationsstufe +I
F: EN = 4,1 | 7 Elektronen –> 8 Elektronen –> Oxidationsstufe -I

CHEMIE

Löslichkeitsprodukt
Die molare Löslichkeit von CaF2 beträgt bei 25°C c(CaF2) = 1.24·10^-3 mol/L.
Berechnen Sie den Wert des Löslichkeitsproduktes KL bei dieser Temperatur.

Aus der Löslichkeit des Salzes c(CaF2) = 1.24·10^-3mol/L folgen die Konzentrationen für die einzelnen Ionen:
c(Ca2+) = 1.24·10^-3mol/L ;
c(F-) = 2· c(Ca2+) = 

= 2 · 1.24·10^-3mol/L = 2.48·10^-3mol/L
KL= [Ca2+] [F-]2

= 1.24 ∙ 10-3∙ (2.48 ∙ 10-3)2 = 7.63 ∙ 10-9 mol³/L³
Die Konzentration von F muss 2x die von Casein! Grund: Betrachtet man die Stoffmengen der Verbindung ist ersichtlich, dass1 mol CaF2 besteht aus: 1 molCa2+ und 2 mol F-, daher werden auch 2 mol F-frei. Da die Stoffmenge mit der Konzentration korreliert muss hier ebenfalls der Faktor 2 berücksichtigt werden.

CHEMIE

Löslichkeitsprodukt
3 Fälle können unterschieden werden:
a) KL >[A+]x⋅[B-]y
b) KL =[A+]x⋅[B-]y
c) KL <[A+]x⋅[B-]y

a) KL >[A+]x⋅[B-]y
Ungesättigte Lösung
Ist das Produkt der Konzentrationen in der Lösung geringerals das Löslichkeitsprodukt, so liegt keine gesättigte Lösung vor, das heißt der Bodenkörper fehlt.
b) KL =[A+]x⋅[B-]y
Gesättigte Lösung
Ist das Produkt der Konzentrationen in der Lösung gleichdem Löslichkeitsprodukt, so liegt eine gesättigte Lösung vor, das heißt ab diesem Zeitpunkt kann ein Bodenkörper entstehen.
c) KL <[A+]x⋅[B-]y
Übersättigte Lösung
Überschreitet das Produkt der Konzentrationen das Löslichkeitsprodukt, so muss Salz auskristallisieren beziehungsweise es liegt eine übersättigte Lösung vor, die thermodynamisch instabil und nur zeitlich begrenzt haltbar ist.

CHEMIE

Beim Zusammentreffen welcher beiden Elemente des PSE ist die stärkste Reaktion zu erwarten?

Bei der Reaktion des elektropositivsten mit dem elektronegativsten Element
Cs+ F2
(eigentlich Fr, ist aber radioaktiv)

CHEMIE

Löslichkeitsprodukt
Eine Lösung enthält 10-2mol/L Sulfationen. Wie viel mol/L Bleiionenmüssen zugegeben werden, um eine Fällung zu erreichen?

KL(PbSO4) = 10^-8 mol²/L²

Pb2++ SO42-⇌PbSO4
Aus der Reaktionsgleichung folgt eine 1:1 Stöchiometrie -> Auflösen von KL nach :
c(Pb2+) = KL/c(SO42-) = 10-6mol/L

CHEMIE

Welche Elektronenkonfiguration liegt bei den folgenden Elementen / Ionen vor (Verwenden Sie zur Abkürzung eine passende Edelgaskonfiguration, aber geben sie die Valenzschale an)

I-

As

O2-

K+

I-         [Kr]   5s24d105p6 = [Xe]

As       [Ar]   4s23d104p3

O2-     [He]  2s22p6 = [Ne] 

K+       [Ne]  3s23p6= [Ar]

CHEMIE

Löslichkeitsprodukt
Das heterogene Gleichgewicht zwischen der gesättigten Lösung eines Salzes und seinem festen Bodenkörper wird durch das Löslichkeitsprodukt beschrieben.
AxBy ⇌ xA+ + yB-
Das dynamische Gleichgewicht ist dadurch gekennzeichnet, dass
im Zeitmittel ebenso viele Ionen in Lösung gehen wie an der Kristall-
oberflächeauskristallisieren. Die Konzentration der gesättigten Lös-
ungbleibt also konstant. Das Löslichkeitsproduktlautet dann:

KL= [A+]x⋅[B-]y

CHEMIE

Säuren und Basen:
Jede Säure geht bei Protonenabgabe in die korrespondierende Base über, aus der durch Protonenaufnahme die korrespondierende Säure rückgebildet werden kann.

Jede Säure geht bei Protonenabgabe in die korrespondierende Base über, aus der durch
Protonenaufnahme die korrespondierende Säure rückgebildet werden kann.
Kurz:

Säure –> Base + H+ 

H+ in Lsg. In wässriger Lösung nicht stabil
-> es bildet sich H3O+ (Oxonium-Kation)

CHEMIE

Das Löslichkeitsprodukt ist wie alle Gleichgewichtskonstanten temperaturabhängig; die in Tabellenwerken aufgeführten Werte gelten üblicherweise für 25 °C. Die Fällung eines Salzes beginnt erst, nachdem das Löslichkeitsprodukt erreicht ist. Dann setzen sich die Reaktionsteilnehmer im stöchiometrischen Massenverhältnis um. Die Fällung endet jedoch erst mit der Einstellung eines Gleichgewichtes zwischen dem Bodenkörper und der überstehenden Lösung.

Schwerlöslich: ?
Leichtlöslich: ?

Schwerlöslich: Anzahl der Ionen in Lösung ist sehr klein
Leichtlöslich: Anzahl der Ionen in Lösung ist sehr groß

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