Übung 7 (Darstellung der Elemente)
1. Bor tritt in der Natur vorrangig als Borax Na2B4O7 x 10 H2O auf. Wie gelangt man von diesem natürlichen Rohstoff zum Bornitrid (BN)x? Formulieren Sie die entsprechenden Reaktionsgleichungen.
2. Magnesium ist in Form löslicher Salze im Meerwasser enthalten. Geben Sie mittels chemischer Gleichungen an, wie das Metall aus dem Meerwasser gewonnen werden könnte.
Hinweis: Magnesium-Ionen müssen zunächst aus dem Meerwasser gefällt und anschliessend in geeigneter Weise reduziert werden.
3. 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.
4. 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
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
