Lösung 5
1. a) Cu2+
b) Mg; Ca , Zn ; Cr
Metallionen mit positivem Standardreduktionspotenzial werden von Wasserstoff zum Metall reduziert.
Unedle Metalle (negatives Standardreduktionspotenzial) werden von Wasserstoffionen der Schwefelsäure unter Bildung von wasserstoff oxidiert.
2. Hydride (Wasserstoff besitzt die grössere Elektronegativität beider Elemente):
LiH ; MgH2 ; LiAlH4
Elementwasserstoffsäuren (Wasserstoff besitzt die geringere Elektronegativität beider Elemente):
HF ; H2S ; HCl ; HI ; H2Se
3. CaF2 + 2 H2SO4 (konz.) → 2 HF + Ca(HSO4)2 NaCl + H2SO4 (konz.) → HCl + NaHSO4 KBr + H3PO4 → HBr + KH2PO4
KI + H3PO4 → HI + KH2PO4
HBr und HI sind gegenüber konz. Schwefelsäure nicht oxidationsstabil. Daher wird die nicht oxidierende Phosphorsäure verwendet.
4.
5. Ammoniak entsteht gemäss folgender Reaktionsgleichung aus den Elementen:
Fe2O3
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ∆RH° = -92.3 kJ/mol
Alle Edukte und Produkte liegen als Gase vor. Entsprechend der angegebenen Stöchiometrie verläuft die Reaktion unter Volumenabnahme. Folglich verschiebt sich das Gleichgewicht bei Druckerhöhung nach rechts (Prinzip von Le Chatelier). Bei einer exothermen Reaktion verschiebt sich das Gleichgewicht bei Temperaturabnahme nach rechts. Die Ammoniak-Ausbeute erhöht sich mit steigendem Druck und sinkender Temperatur. Die höchste Ausbeute wird folglich im Fall c) 400 bar , 400°C, erreicht.
6. Bei der Atomisierung von PH3 werden drei P-H-Bindungen gespalten.
Die P-H-Bindungsenthalpie beträgt daher genau ein Drittel der Standard- Atomisierungsenthalpie von PH3∆aH°(PH3,g).
∆fH°(PH3,g) + ∆aH°(PH3,g) = ∆aH°(P,g) + 3 ∆aH°(H,g)
∆aH°(PH3,g) = ∆aH°(P,g) + 3 ∆aH°(H,g) - ∆fH°(PH3,g)
= [315 + 3(218) – 6] kJ·mol-1 = 963 kJ·mol-1
Die P-H-Bindungsenthalpie beträgt 963 kJ·mol-1 : 3 = 321 kJ·mol-1 .
7. a) H2O: Das Molekül besitzt eine C2-Achse und zwei Spiegelebenen σv.
b) H2O2: Eine C2-Achse, die die OO – Bindung halbiert.
8. Reaktionstyp: Disproportionierung
2 1.10V
log 37.2
0.0592V 0.0592V K z E⋅ ° ⋅
= = =
https://www.cci.ethz.ch/mainpic.html?picnum=-1&control=0&language=0&ismovie=1&expnum=192 H2O2 + 2 H+ + 2 e- 2 H2O E° = + 1.78 V
H2O2 O2 + 2 H+ + 2 e- E° = - 0.68 V
2 H2O2 2 H2O + O2 E° = + 1.10 V
