B 2 Römerzeit

(1)

Chemie-Abitur 2014 U.Me

B 2 Römerzeit

1.1

Reaktionsgleichung: C6H12O6(f)  2 CO2(g) + 2 C2H5OH(fl)

G° = H° - T S°; T ∙ S° = - G° + H°; T (25 °C) = 298 K S° = (- G° + H°) / T; S° = [- ( -228 kJ/mol) + (-74,4 kJ/mol)] / 289 K

S° = 0,53 kJ/(mol ∙ K) Bei 25 °C ist S° = 0,53 kJ/(mol ∙ K).

Der Entropiewert hat ein positives Vorzeichen, d.h. die Entropie nimmt zu, die Reaktion läuft freiwillig ab. Die molekulare Unordnung der Substanzen nimmt mit steigender Temperatur zu. Das kann auch aus den Aggregatszuständen der Reaktionsstoffe entnommen werden. Der Feststoff Glucose geht in gasförmiges Kohlendioxid und flüssigen Alkohol über.

6 BE 1.2

4 BE

1

(2)

Chemie-Abitur 2014 U.Me 2.1

Kathode: Au³⁺ + 3 e^-  Au

Anode: Sn  Sn²⁺ + 2 e^- oder Cu  Cu²⁺ + 2 e^- Das edlere Gold entzieht dem unedleren Metall Kupfer oder Zinn die Elektronen wird reduziert und an der Oberfläche abgeschieden. Das unedlere Metall geht als Ion in Lösung.

Die unterschiedlichen Standardpotentiale bewirken, dass die Elektronen vom Zinn/Kupfer zu den Goldionen streben.

4 BE 2.2

An den beschädigten Stellen an denen der Goldüberzug nicht deckend ist, kommt es zu einem Kontaktelement bzw. Lokalelement. Stoffe aus der Umgebung hier saure Moorböden greifen die Bronze an und zersetzen sie. Die Zinnatome geben Elektronen an die H3O⁺-Ionen ab. Es entsteht Wasserstoff, die Sn-Ionen gehen in Lösung.

Anode: Sn  Sn²⁺ + 2 e^- Kathode: H3O⁺ + 2 e^-  H2 + 2 H2O

8 BE

3

Lösung 1 (pH = 7): Keine Veränderung des Drehwinkels im Polarimeter, da keine hydrolytische Spaltung von Indican stattfindet.

Lösung 2 (pH = 4): Im sauren Bereich wird Indican hydrolytisch gespalten, dabei entsteht u.a.

-Glycopyranose, die vorübergehend eine offenkettige Form mit der Aldehyd-Gruppe bildet.

Diese kann durch Mutarotation in die -Form übergehen (siehe Abbildung). Es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der - und der -Form ein, das im Polarimeter durch Änderung des Drehwinkels angezeigt wird. -Glycopyranose dreht den polarisierten Lichtstrahl des Polarimeters in eine, die -Glycopyranose in die entgegen gesetzte Richtung. Der Anteil der

-Glycopyranose ist aus sterischen Gründen größer als der der -Form, was sich auf den Messwert auswirkt.

Mutarotation:

Au

Sn Sn²⁺

2 e^- H3O⁺ H

2 + 2 H

2O Lokalelement

2

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Chemie-Abitur 2014 U.Me

11 BE 4

Teilgleichungen der an den beiden Polen stattfindenden Reaktionen.

Ox H3COH + 7 H2O  CO2 + 6 e^- + 6 H3O⁺ Red O2 + 4 e^- + 4 H3O⁺  6 H2O

An der Elektrode A erfolgt die Oxidation des Methanols; also ist sie der Minuspol. Im Stromkreis fließen die Elektronen vom Minus- zum Pluspol.

7 BE 40 BE

3