Übung 6 (Chemie der Elemente der Gruppen 1 und 2)
Literatur: Housecroft „Chemistry“, Kap. 21.11-13
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 folgende Gleichung beschreibt in vereinfachter Form den Lade- und Entladevor- gang einer Lithiumionenbatterie.
Formulieren Sie Teilgleichungen für die Prozesse an der Kathode bzw. Anode bei der Entladung. Bezeichnen Sie Plus- und Minuspol der galvanischen Zelle.
Welche Atome werden beim Entladevorgang reduziert bzw. oxidiert? Wird der Oxidationszustand des Lithiums während der Reaktion verändert?
3. Die Alkalimetalle Lithium und Natrium reagieren mit Sauerstoff gemäss der angegebenen stöchiometrischen Verhältnisse. Vervollständigen Sie die Gleichungen und benennen Sie die Produkte.
Das Superoxid-Anion ist paramagnetisch. Belegen Sie diese Beobachtung anhand eines MO-Schemas.
Formulieren Sie Gleichungen für die Umsetzung der erhaltenen Sauerstoff- verbindungen mit Wasser.
4. Natrium ist ein starkes Reduktionsmittel. Vervollständigen Sie folgende stöchio- metrisch nicht ausgeglichene Umsetzungen.
5. Was versteht man unter „Kalkbrennen“, „Kalklöschen“ und unter dem Abbindeprozess von „Kalkmörtel“?
6. Formulieren Sie das Gleichgewicht, welches sich zwischen Kalkstein (CaCO3) und CO2-haltigem Wasser einstellt.
Was versteht man unter hartem Wasser?
CO2 ist in heissem Wasser geringer löslich als in kaltem. Warum setzt sich in einem Wasserkessel Kalk ab, wenn man hartes Wasser erhitzt?
7. Vervollständigen Sie die folgenden Gleichungen? Welche spezielle Eigenschaft besitzt Be(OH)2?
8. Zeichnen Sie die Strukturen von BeH2 und BeCl2. Welcher grundsätzliche Unterschied besteht bezüglich der Bindungsverhältnisse beider Verbindungen?
9. Schreiben Sie für folgende Umsetzungen stöchiometrisch korrekte Reaktionsglei- chungen auf:
a) Natriumhydrid mit Wasser b) Kaliumhydroxid mit Essigsäure c) Bariumperoxid mit Schwefelsäure d) Natronlauge mit Kohlendioxid e) Elektrolyse von geschmolzenem KBr f) Magnesiumhydroxid und Salzsäure
g) Reaktion von Magnesium mit Kohlendioxid bei hoher Temperatur h) Reaktion von Calciumoxid mit Kohlenstoff bei hoher Temperatur
