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Klausur 11/2
19.9.2021
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11 ChLK FrH 29. Mai 2020 Chemie Leistungskurs 11 Säure/Base-Gleichgewichte, pH-Wert, Puffer Klausur 2. Kurshalbjahr (Corona-Edition) Name: zugelassene Hilfsmittel: Formelsammlung. Taschenrechner (nicht programmierbar), Schreibgerät. Klausurbögen werden zur Verfügung gestellt. Bearbeitungszeit: 90 Minuten (2x45 Minuten), Gesamtpunktzahl: 42 Punkte Aufgabe 1 Phenylessigsäure Phenylessigsäure, C6H5CH₂COOH, ist eine der Substanzen, die sich im Blut von Men- schen mit Phenylketonurie, PKU, ansammeln. Diese erbliche Stoffwechselerkrankung kann zu geistigen Behinderungen oder sogar zum Tode führen. - Man bestimmt für eine Phenyles- sigsäurelösung, co=0,085 mol/L, einen pH-Wert von 2,68. Berechnen Sie die Konstante Ks für diese Säure. (6 Punkte) Aufgabe 2 Chloressigsäure Die Monohalogenessigsäuren sind recht giftige Verbindungen, die Fluoressigsäure gehört zu den giftigsten Chemikalien überhaupt. Die Chloressigsäure, CICH₂COOH, ist ebenfalls stark. toxisch und wirkt sehr stark ätzend. 1. Erläutern Sie, warum Chloressigsäure eine weitaus stärkere Säure darstellt als Es- sigsäure. (4 Punkte) 2. Eine Lösung mit co=0,1 mol/L der Chloressigsäure ist zu 11 % dissoziiert. Berechnen Sie aus diesen Informationen die Konzentrationen c(CICH₂COO), c(H+), c(CICH₂COOH) und die Konstante Ks der Chloressigsäure (4 Punkte) Aufgabe 3 Ammoniak 1. Flüssiges Ammoniak zeigt ebenso wie Wasser eine Autoprotolysereaktion. Dabei ent- stehen Ammonium- (NH) und Amidionen (NH₂) gemäß: NH+NH =NH +NH, Das Ionenprodukt dieses Vorgangs beträgt 10-20 mol2-L². Welcher pH-Wert-Bereich wird erfasst? Wo liegt der Neutralpunkt? (2+2=4 Punkte) 2. Ammoniakgas löst sich stürmisch in Wasser. Im sog...Springbrunnenversuch" löst sich 1 L NH3 in 1 L H₂O (VM 24,5 L/mol). Wie groß...
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ist der pH-Wert der entstehenden Lösung? (KB(NH3) = 1, 78 10-5mol/L) (4 Punkte) 3. Berechnen Sie den pH-Wert der Mischung, wenn 50 mL einer wässerigen Ammoniaklösung mit co(NH3)=0,01 mol/L und 2,5 mL einer Salzsäurelösung mit co (HCI)=0,2 mol/L zusammengegeben werden. Das Gesamtvolumen ist die Summe der Einzelvolumina. Aufgabe 4-Säureeigenschaften und Molekülaufbau 1. Sortieren Sie nach steigender Säurestärke und begründen Sie Ihre Antwort kurz! (3x2=6 Punk- te) +4 +++ ++ (a) HCI, HI, HBr, HF; (b) CH₁, H₂O, HF, NH3: (c) CH,Cl-CO,H,CH,CH-CH-CO,H, CH,I-CO,H, CH F-CO,H: 2. Die Lösungen von HCl, HBr, HI besitzen in Wasser alle die gleiche Säurestärke, pKs=-1,74. Erklären Sie diese Beobachtung kurz! (4 Punkte) Aufgabe 5 Titration Bei der Titratio von 25 mL schwachen Säure HX mit Natronlauge, c(NaOH)=0,250 mol/L. ist pH = 4,5 nachdem 5,00 mL der Natronlauge zugegeben wurden. Der Äquivalenz- punkt, an dem alle Säure gerade neutralisiert ist, wird nach 34,5 mL der Natronlauge erreicht. Wie groß ist die Konstante K's der Säure HX? (5 Punkte) Viel Erfolg! CHEMIE / LEISTUNGSKURS 1. Phey lessysäure 20 also: 4 1. c(H) c((₂ 4₂0₂) c((₂ H₂ 0₂ H) 2. Chlovessigsäure -I-Eff. K₁ (2.09.10 с (H²) = c (C₂H4O₂) = 10^-2,68 = 2,09.103 52, 1.10² 10 (((₂ 4₂ 0₂4) = 0,085- 2,09-10²= ^^ - -7 2 4₁ = (0,011 201 / 2) ² 0,०४9 col col KLAUSUR com 29.5. 0,083 mol/L 07,00 00/01: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 |^ = mol/L) ² Diskussion über -I-Effekt, elekvoregatives Cl- thom erhöht 42 den Dissoziationsgrad, Aliswakation wird weinfault- c (H²) = c(αch₂ co₂) = 0,011 / (Mr. Dissotiations grad) Co (CI CH₂ CO₂ k) = 0, 1 col 01/ c (C1 Ch₂c0₂4) = Coc(4²) = 0,1 - 0,011 = 0,089 Lol 1,36 10 husterlösung 0,0829 = 0,083 mol 2 5, 26. 10-5 нас L اما L COL 3. Ammoniak 1 2. pk. Am" in Analogie Der рои LOL ! Neulal gelöst in 0... 29. al puckt. 3. дейтте: Spring Brunnenversul: 1 Liter Ammorieigas; Ver=24,5L; also 0,0408 в 0, очее на инд somi ину і И. рно ли-рон - 10, 93 V = 52,5 ml W) лесно о = (рко - ед со(мм)) = 3,02 z AL 24,5 4/0 (амо) = 5.ломто 2,5 л нсе, и (на) = 5. 10-40 Ч на рко: рка+ pko = всі 14,5 ligge-, die C = 0,01 20 1/2 : i со (каз) = 0,ouewe > C = 0,2201/2 с = (Nuuce) = 9,52-10-у нос L рні ў (рка - від со) = 5,64 сай i 2 ркат с га ph. Skala gelt 5.10-4 но вни се анд + на ет ани - се 2 u. Säure eigenschaften a) е) сни c) II on 101 HF | Einfluss Дедетсву vo- HX + HCI Why ply HX 201 ная видаве u (x²) = 0,250 4₂0 Lit dem von 4,5+ нег (C11 anfags vorlandere Säurerege no (Hx) = c(01²) · VÃquiv. + H₂0 lg O` nivelliere-den Effect des H₂0² + x bei vollständiger Diss. (starke Säure) Dildy риз = - 1,74. 5. Tilvalion •ÖH mnol holeku laufbau: + I/-I-Effekte) ac HI 2 4F üba). Mit der HENDER SOW- HASSEL JACK- 7,325 1,25 (steigender Homdualiosse!) (steigende Elektronegativität!) ICHI = Sul Nooh sind alse: "1 он 5,0 yat - (HX) = (8,625 - 1,25) muoli L fleichy, 5,27 i (F/ Aquivalenzpunkt Romplek verbrault. 0,250 mmol nyt 1,25 mmol von 24,5mt ·014 Worres h₂0h cit 8,625 mmol X-Ionen entstande. 7,375 mol k₁= 5,36.10 -6 201 L