Chemie (Subject) / Klausurfragen (Lesson)

Chemie Fragen für die Klausur im 1. Semester Landwirtschaft in Osnabrück

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• Unterschiede Atom, Ion, Isotop und Radikale Atom: unteilbar, kleinste Einheit eines Elements ion: mehr oder weniger Elektronen als Protonen Isotope: gleiche Protonenanzahl unterschiedliche Neutronenzahl, gleiche chem. Eigenschaften Radikale: Atome oder Moleküle mit ungepaarten Elektronen--> sehr reaktiv
• Nennen sie 2 wichtige Wasserstoffverbindungen und Lewis Strukturen H2O -->    O              H       H H2O2 Wasserstoffperoxid         O           H                                      H           O
• Was ist die Dichteanomalie des Wassers? Wasser hat bei 4 Grad die höchste Dichte festes Eis schwimmt daher auf flüssigem Wasser, da festes Wasser eine geringere Dichte hat.
• Prozess, die in der Ozonschicht stattfinden und wie CFKWs diese Prozesse beeinflussen Ozonschicht entsteht durch Bildung von Ozon durch UV-Strahlung--> schützt Erde, indem sie starke UV-Strahlung absorbiert CFKWs werden durch UV- Strahlen aufgespalten--> Chlor Atom entsteht--> reagiert mit Sauerstoff Atomdes Ozons zu ClO--> reagiert mit O zu Cl und O2--> Cl kann wieder O3 aufspalten und es zerstört damit die Ozonschicht
• mind. eine mögliche Art der Herstellung von Schwefel Claus Prozess: Umwandlung von Schwefelwasserstoff aus der Entschwefelung von Erdöl/Kohle  3 H2S + 1,5 O2 --> 3S +3 H2O 
• Namen der Salze der Schwefelsäure und 3 wichtige Beispiele Sulfate Sulfite Sulfide Mg Sulfat -->Dünger Ca Sulfate= Gips
• Rauchgasentschwefelung durch Nass Verfahren 1. Im Absorberturm wird Kalkmilch versprüht, wodurch gasförmiges Schwefeldioxid in der Lösung entsteht 2. Reaktion von Schwefeldioxid zu Calciumsulfit: SO2 + CaCo3 --> CaSO3 + CO2 3. Einblasen von Luft wird wird Calciumsulfit zu Calciumsulfat oxidiert und als Komplex abgeschieden --> CaSO3 + O2+ H2O --> 2 CaSO4 * 2 H2O
• Herstellung von Ammoniak im Labormaßstab Reaktion von Ammoniumsalzen mit Basen  NH4Cl + KOH--> NH3+ KCL+ H2O
• Basische Eigenschaft von NH3 in Wasser NH3 wirkt als Base und nimmt vom Wasser ein H+ auf  NH3 + H2O --> NH4+  OH- 
• Herstellung von Salpetersäure Umsetzung von Schwefelsäure mit Natriumnitrat: NaNo3 + H2So4--> NaHSO4 + HNO3 Birkeland- Eyde Verfahren: direkte Herstellung aus Stickstoff, Sauerstoff und Wasser im Lichtbogenofen: 2N2 + 5O2 + 2H2O --> 4 HNO3
• Herstellung von CO2 im Labormaßstab Reaktion von Carbonat mit Säure CaCO3 + 2 HCl --> CaCl2 + H2O+ CO2
• technische Herstellung von CO2 fällt als Nebenprodukt aus (Kalkbrennen) CaCO3 --> CaO + CO2 
• Zeichnen sie die Strukturformel von Kohlensäure; erklären sie die saure Eigenschaft H2Co3 + H2O--> HCO3- + H3O+ Durch Kohlensäure in Wasser entstehen H3O+ Ionen welche den pH Wert senken und die Lösung sauer machen                 O H       C           H      O        O
• Herstellung von Alkalimetallhalogeniden 2 Na + 2 H2O-> 2 NaOH + H2  Natrium reagiert stark zu NaOH unter Abspaltung von H NaOH mit Salzsäure versetzen: NaOH + HCl--> NaCl + H2O 
• Herstellung von Natronlauge mit Chlor- Alkalielektrolyse NaCl wird elektrolytisch zersetzt 2 NaCl + 2H2O --> 2NaOH+ H2 + Cl2
• Erläutern sie die Vorgänge im Hochofen. -heiße Kohlenstoffmonoxid steigt in die darüber liegende Erzschicht auf und reduziert dort das eisen (3) oxid in 3 Schritten zu Elementaren Eisen 1. 3 Fe2O3 + CO --> 2 Fe3O4 + CO2 2. Fe3O4 +CO --> 3 FeO + CO2 3. FeO + CO --> Fe + CO2 
• Erläutern sie den Aufbau des PSE (Stichworte) - senkrecht in Gruppen, waagerecht in Perioden unterteilt -7 Perioden zeigt die Anzahl der Schalen - Element einer Gruppe--> ähnliche Elektronenkonfiguration daher auch ähnliche Eigenschaften, 8 Hauptgruppen: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Borgruppe, Kohlenstoffgruppe, Stickstoffgruppe, Chalkogene, Halogene, Edelgase 
• Erläutern sie den Begriff Element Ein Element ist ein Stoff der nicht weiter in 2 oder mehr andere Stoffe zerlegt werden kann wird bei chem. Stoffumwandlungen nicht verändert besteht immer aus einer gleichartigen Atomsorte
• Erklären sie die Begriffe Elektron, Neutron und Proton Elektron: Ladung -1 ist gleich d Zahl der protonen Neutron: Ladung: 0 zählen zu der Massenzahl deren Anzahl ist ausschlaggebend für Isotope Proton: Ladung +1 zählen zu der Massenzahl, sowie ist die Anzahl gleich der Ordnungszahl
• Beschreiben sie ein einfaches Atommodell Im Atomkern befinden sich die Protonen und Neutronen. Durch ihn wird nahezu die gesamte Masse des Atoms bestimmt, da Elektronen so viel leichter sind als Protonen und Neutroen. Die Hülle des Atoms wird aus Elektronen gebildet. Diese befinden sich auf sog. Schalen.
• Erklären sie die Begriffe Massenzahl und Ordnungszahl. Die Massenzahl zeigt die relative Atommasse in dalton/u bzw. die molare Masse in g/mol und wird durch die Anzahl der Protonen und Neutronen bestimmt. Die Ordnungszahl eines Elements im PSE ist gleichzeitig auch die Protonenzahl des Elements
• was sind Isotope) Kurze Definition und 2 Wichtige Beispiele Als Isotope werden Elemente bezeichnet, die zwar die gleiche Protonezahl, jedoch eine unterschiedliche Neutronenzahl aufweisen, woraus ein unterschiedliches Atomgewicht resultiert. Isotope haben nahezu die gleiche chemische Eigenschaften Wasserstoff 1 p --> Atommasse 1 Deuterium 1 p 1 n --> Atommasse 2 Tritium: 1p 2n --> Atommasse 3
• Erläutern sie anhand einer Reaktionsgleichung die Herstellung von Wasser aus Zink und Salzsäure im Labormaßstab Zn + 2HCl --> ZnCl2 + H2  Bei einer Reaktion von unedlen Metallen (Zink) mit einer Säure (HCl) entsteht immer Salz (Zinkchlorid) und Wasserstoff 
• 2 Verfahren zur technischen Herstellung von Wasserstoff Elektrolyse von Wasser:  2H20 + e- -->H2 + 2 OH-        2H2O --> O2 + 4 H+ + 4 e- Umsetzung von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff: 2CH4 + H2O + O2 --> CO + CO2 + 5 H2 
• Wozu kann Wasserstoff eingesetzt werden 5 Bsp Ammoniaksynthese Methanolsynthese Brennstoff Luft und Raumfahrtechnik als Treibstoff Hydrierung von Pflanzenölen
• Was versteht man unter der Knallgas Reaktion Wasserstoff reagiert in einer stark exothermen explosionsartigen Reaktion  2 H2 + O2 --> 2 H2O Stoffmengenverhältnis 2:1 
• Was ist Wasserstoffperoxid und wozu wird es eingesetzt H2O2 instabil zerfällt schnell in Wasser und Sauerstoff Bleichende Flüssigkeit beim Friseur  desinfizierende Flüssigkeit in der Medizin
• Wie nennt man die direkten Übergänge von fest zu gasförmig und umgekehrt fest-- sublimieren ---gasförmig gasförmig -- resublimieren-- fest 
• Was versteht man unter der Dipol Eigenschaft von Wasser Wasser ist ein gewinkeltes Molekül durch Elektronegativitätsdifferenz zwischen Wasserstoff und Sauerstoff sind die Bindungen stark polarisiert. Wasserstoff teilweise positiv δ+, Sauerstoff teilweise negativ δ- durch die gewinkelte Struktur werden die verschiedenen Teilladungen räumlich getrennt
• Unterscheiden sie zwischen <Meerwasser und Leitungswasser Meerwasser gefriert durch den Salzgehalt bei niedrigeren Temperaturen als reines Wasser
• Beschreiben sie das Zustandsdiagramm von Wasser und geben sie ein anschauliches Beispiel für die Auswirkung einer Druckerniedrigung zeigt Wasser und ihre Aggregatzustände und ihre Übergänge in Abhägigkeit von Druck und Temperatur bei Druckerniedrigung ist Wasser eher im gasförmigenZustand zu finden --> auf Mount Everest siedet Wasser schon bie 70° C
• Wodurch entsteht die Oberflächenspannung von Wasser durch die Dipolstruktur sind die Wasserstoffatome teilweise positiv und die Sauerstoffatome teilweise negativ geladen. Somit bilden sich zwischen den Wasserstoffatome des einen Wassermoleküls und dem Sauerstoffatom eines anderen Wassermolekül sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen aus.--> sind die stärksten intermolekularen Wechselwirkungen Diese sorgen für die Oberflächenspannung 
• Kohäsion und Adhäsion Kohäsion: Anziehungskraft zwischen einzelnen Flüssigkeiten Adhäsion: Anziehungskraft zwischen Flüssigkeit und angrenzenden Festkörpern
• Diffusion und Osmose Diffusion:  physikalischer Prozess, indem durch Brownsche Molekularbewegungen Konzentrationsunterschieden ohne äußere Einwirkung entlang des Konzentrationsgefälles ausgeglichen werden Osmose:  Speziallfall der Diffusion, Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran --> reguliert den Wasserhaushalt der Zellen
• Was versteht man unter dem pH-Wert und beschreiben sie die Konzentration von H+ und OH- Ionen in einer basischen neutralen und sauren Lösung --> der negativ dekadische Logarithmus der Oxoniumionen Konzentration einer Lösung basisch: H+ niedrig , OH- hoch --> pH> 7 neutral: H+ = OH-    --> pH=7 sauer: H+ hoch , OH- niedrig --> pH <7 
• Woraus setzt sich die Gesamthärte von Wasser zusammen und wie wird sie angegeben Gesamthärte = permanente + temporäre Härte Wird in Deutschland in dH° --> Deutsche Härtegran gemessen 
• Wie beurteilen sie den Wasserverbrauch in verschiedenen Sektoren Die Landwirtschaft verbraucht zwar am meisten Wasser allerdings produzieren sie 40% unserer Nahrungsmittel und sind für unser Leben unabkömmlich 
• Was bedeutet CSB und BSB CSB: Chemischer Sauerstoffbedarf: Maß für die Summe aller in Wasser enthaltenen oxidierbaren Stoffe BSB: Biologischer Sauerstoffbedarf: Menge an Sauerstoffen, die zum biotischen Abbau im Wasser vorhandener organischer Stoffe notwendig sind 
• Was versteht man unter dem Begriff virtuelles Wasser Wasser welches nicht selbst im Produkt enthalten ist, jedoch bei der Herstellung, Verarbeitung Vermarktung und im Haushalt verbraucht wurden
• Erläutern sie die Glimmspanprobe dient zum Nachweis von Sauerstoff Das Wiederaufflammen eines glimmenden Holzspans in reinem Sauerstoff
• Was passiert im Hoffmannschen Zersetzungsapparat Elektrolytische Zersetzung von Wasser in seine Ausgangsbestandteile Sauerstoff und Wasserstoff.  Kathodenreaktion: 2 H3O+ + 2e+ --> H2 + 2 H2O  reduktion--> e Aufnahme Anodenreaktion: 2OH- --> H2O + 1/2 O2 + 2 e-  Oxidation --> e Abgabe --> Stromkreis schließen Durch die Zugabe von KOH oder Säure wird die Leitfähigkeit erhöht es entsteht doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff
• 3 technische Herstellungsverfahren für Sauerstoff Elektrolyse von Wasser  Physikalische Trennung von Luft in einzelne Bestandteile Thermische Zersetzung sauerstoffhaltiger Verbindungen
• Beschreiben sie den sauerstoffkreislauf und die Bedeutung für die Biosphäre sauerstoffverbrauchende Prozesse:  Verbrennung von Kohle, Erdgas zur Energiegewinnung, Zellatmung zur Energiegewinnung  C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O sauerstoffliefernder Prozzesse: Photosynthese: 6 CO2 + 6 H2O + Lichtenergie --> C6H12O6 + 6 O2
• Was ist Ozon und wie entsteht es ? besondere Form des Sauerstoff O3  entsteht durch intensive UV Strahlung der Sonne in den höheren Schichten der Atmosphäre aus Sauerstoffmolkülen und Sauerstoffatomen 
• Beschreiben sie die Wirkung von Ozon auf den Menschen -Befindlichkeitsstörung: Tränenreiz Kopfschmerzen - Atemwegsschädigung - Herz-Kreislauf-Versagen
• Wirkung von Ozon auf Pflanzen Blattdeformation Nekrosen Störung der Enzymaktivität
• Herstellung und Verwendung von Ozon nicht lagerfähig, da instabil  Vor Verwendung mit Hilfe von Ozongenerator vor Ort erzeugt werden Leitung und Schläuche  Entkeimung von Trinkwasser und Schwimmbadwasser Bleich Reaktion - Papier
• Wie werden Edelgase hergestellt technisch durch fraktionierte Destillation von Luft--> Schrittweise Abkühlung der Luft, nach und nach verflüssigen sich die einzelnen Bestandteile bei Abkühlung aus -205 ° C bleibt nur Helium
• Verwendungsmöglichkeiten von Helium Füllung von Luftschiffen  Füllung von meterologischen Ballons Beleuchtungstechnik Trägergas in der Gaschromatografie Schutzgas beim elektrischen Schweißen
• Welche Schwefelvorkommen kennen sie? Elementar in vulkanischen Gesteinen als Sulfide, Sulfite und Sulfate oder in Organischen Verbindungen 

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