Übung 7 (Darstellung der Elemente)
1. Prüfungsaufgabe W2010
Die Elektrolyse von Natriumchlorid wird technisch sowohl in der Schmelze als auch in wässriger Lösung durchgeführt. Formulieren Sie für beide Prozesse Elektrodenreaktionen und Gesamtreaktion.
2. Die folgenden Redoxgleichungen zur Herstellung verschiedener Elemente sind stöchiometrisch nicht ausgeglichen. Vervollständigen Sie die Gleichungen.
Formulieren Sie dazu auch jeweils Teilgleichungen für die Oxidation und Reduktion.
3. Zeigen Sie unter Berücksichtigung der beiden folgenden Reaktionen für E = O und E = S, dass die Bildung zweiatomiger Moleküle für Sauerstoff, für Schwefel jedoch die Ringbildung begünstigt ist.
8 E (g) → 4 E2 (g) 8 E (g) → E8 (g)
Gegeben sind die folgenden Werte kovalenter Bindungsenthalpien:
O─O: 146 kJ·mol-1 O=O: 498 kJ·mol-1 S─S: 266 kJ·mol-1 S=S: 427 kJ·mol-1
4. Prüfungsaufgabe S2009
a) Schwefel kommt in der Natur in elementarer Form vor. Skizzieren Sie die Struktur des Moleküls?
b) Im sogenannten Claus-Prozess wird Schwefelwasserstoff mit Sauerstoff oxidiert. Formulieren Sie eine stöchiometrisch korrekte Reaktionsgleichung.
c) Bei der Oxidation von Schwefel bilden sich die Kationen [S8]2+ und [S4]2+. Geben Sie die Strukturen dieser Verbindungen an. Welche Besonderheit weist das Dikation [S4]2+ auf.
5. Schätzen Sie unter Verwendung der unten angegebenen Bindungsenthalpien die Reaktionsenthalpien ∆rH° ab:
2 N2 → N4 (tetraedrische Struktur) 2 P2 → P4 (tetraedrische Struktur)
Gegeben sind die folgenden Werte kovalenter Bindungsenthalpien:
N─N: 160 kJ·mol-1 N≡N: 946 kJ·mol-1 P─P: 209 kJ·mol-1 P≡P: 490 kJ·mol-1
Die Werte der Einfachbindungen beziehen sich auf Strukturen der Elemente mit Koordinationszahl 3. Die Werte für die Dreifachbindung basieren auf der Dissoziation der entsprechenden zweiatomigen Moleküle.
6. Schreiben Sie für folgende Umsetzungen stöchiometrisch korrekte Reaktions- gleichungen auf:
(a) Natriumhydrid mit Wasser (b) Kaliumhydroxid mit Essigsäure (c) Bariumperoxid mit Schwefelsäure (d) Natronlauge mit Kohlendioxid
