Stickstoffdioxid- Gleichgewicht, Autoprotolyse des Wassers, Titration HCl/NaOH

Aufgabe 1

NO₂ ist ein braunes Gas, N₂O₄ ist ein farbloses Gas. In dem Reagenzglas, das Ihnen gezeigt wird, befinden sich beide Stoffe in einem Gleichgewicht

a) Beschreiben Sie die Versuche und Ihre Beobachtungen.

b) Formulieren Sie das Prinzip von Le Chatelier.

c)  Erörtern Sie unter Berücksichtigung der Versuchsergebnisse die Frage, welche Reaktion die Hinreaktion ist und formulieren Sie dann für diese Reaktion  die Reaktionsgleichung und das Massenwirkungsgesetz.

Aufgabe 2

Autoprotolyse des Wassers

Wasser dissoziiert in geringem Maße.

a)Schreibe die Reaktionsgleichung dieser Reaktion auf.

b) Die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion beträgt 3,2  10 -18. Erläutern Sie die Aussage dierser Zahl und definieren Sie ausgehend von dieser Konstanten den pH-Wert und leiten Sie die Beziehung ab, die zwischen pH und pOH besteht. Begründen Sie evtl. vorgenommene Vereinfachungen.

Aufgabe 3

Titration einer 0,1 mol/l HCl  mit einer 0,1 mol/l NaOH

50 ml 0,1 mol/l HCl werden mit  0,1 mol/l NaOH titriert.

Berechnen Sie die pH - Werte der Lösung nach Zugabe folgender Mengen NaOH:

                             0 ml

                           40 ml

                           49 ml

                           50 ml

                           51 ml

                           60 ml

b) Skizzieren Sie unter Berücksichtigung der berechneten pH - Werte den Verlauf des Graphen des pH - Wertes in Abhängigkeit von der Menge der zugegebenen Natronlauge. 

c) Erläutern und begründen  Sie den charakteristischen Kurvenverlauf.

 Aufgabe 4

Esterreaktion

Zur Untersuchung des Ablaufs der Esterreaktion werden  äquimolare Mengen  Methanol und  Methansäure ( jeweils 7,5 mol/l) vermischt. Nach dem keine Umsetzung mehr zu beobachten ist, entnimmt man dem Reaktionsgemisch eine Probe von 5 ml, die man mit 1 mol/l NaOH titriert. Man verbraucht 15 ml des Titers.

a)Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für diese Reaktion und das Massenwirkungsgesetz.

b) Berechnen Sie aus den Versuchsergebnissen die Gleichgewichtskonstante für diese Reaktion und erläutern Sie  für dieses  Beispiel ihre Aussage.

c)Berechne Sie die Ausbeute dieser Reaktion bezogen auf 1 mol Säure in Prozent, wenn man

    - 1 mol Säure und 1 mol Alkohol einsetzt.

    - 3 mol Säure und 1 mol Alkohol einsetzt.

Falls Ihnen die Lösung von Aufgabe b) nicht gelungen ist,, setzen Sie für die Gleichgewichtskonstante den Wert 4,6 ein.