Synthese von Wasser, Autoprotolyse, Titrationskruve, pH-Berechnung, Aktivierungsenergie

Aufgabe 1:

Synthese von Wasser

Wasserstoff H₂ und Chlor Cl₂ reagieren zu Chlorwasserstoff HCl. Dabei wird Wärme frei. Die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion hat  folgende Werte in Abhängigkeit von der Temperatur:

a) Formulieren sie das Reaktionsschema der Reaktion

b) Formulieren Sie das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion.

b) Interpretieren und begründen sie die unterschiedlichen Werte für K bei angegebenen Temperaturen.

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 dieser 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

15 ml 0,1 mol/l HCl werden mit  0,1 mol/l NaOH titriert. Dabei nimmt man die Änderung des pH-Wertes in Abhängigkeit von dem zutitrierten Volumen der Natronlauge auf. Man erhält folgendes Bild:

 a) Beschreiben Sie den Verlauf des Graphen.

b) Berechnen Sie den pH- Wert der Lösung nach der Zugabe von  5 und 19 ml Natronlauge.

c) Begründen Sie den Verlauf der Kurve.

Aufgabe 4

pH- Wert Berechnung

a) Berechnen Sie, wieviel g gelöster Stoff sich in folgenden Lösungsmengen befinden:

b) Berechnen Sie den pH Wert

c) Analysieren und diskutieren Sie die Frage, weshalb Acetat - Ionen CH3COO- Ionen in Wasser alkalisch reagieren, Chlorid-Ionen (Cl-) hingegen weder eine saure noch eine alkalische Reaktion zeigen.

 Aufgabe 5: Aktivierungsenergie

 Distickstoffpentoxid N₂O₅ zersetzt sich zu  Stickstoffdioxid NO₂ und Sauerstoff O₂:

2 N₂O_{5 ­}--------> 4 NO₂ + O₂

Für diese Reaktion wurden folgende Geschwindigkeitskonstanten k in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt:

 a) Formulieren  Sie die Arrheniusgleichung und erläutern Sie deren  Aussage der für chemische Reaktionen.

b) Werten Sie die oben angegebenen Daten aus, indem Sie ein  Arrheniusdiagramm zeichnen.

c) Berechnen Sie die Aktivierungsenergie und erläutern Sie die Aussage dieser Angabe. 

R = 8,31 J/mol/K

Atommassen in u