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Prüfungsvorbereitung (Alkali, Erdalkali)

Prüfungsvorbereitung (Alkali, Erdalkali)

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Luise Meier
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Luise Meier
Diese Lernkarten decken chemische Grundlagen und Anwendungen von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und wichtigen Verbindungen wie Zement, Gips und Soda ab, geeignet für Universitätsniveau. Sie behandeln die Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen von Zement, die Reaktionen von Alkalimetallen mit Wasser und Sauerstoff, sowie die Verwendung von Lithium in Akkumulatoren und die medizinische Anwendung von Lithiumcarbonat. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Chemie, die sich mit anorganischer Chemie und Materialwissenschaften beschäftigen, da sie wichtige Konzepte und praktische Anwendungen dieser Elemente und Verbindungen vermitteln.
Karten
38
Lernende
5
Sprache
Deutsch
Kategorie
Chemie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
07.02.2014 / 02.03.2016
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Lernkarten

Natürliches Vorkommen von Na (1Bsp)

Meerwasser (NaCl)

Natürliches Vorkommen von K (1Bsp)

nur als Kation, KCl (Sylvin)

Wie kommt die rote Flammenfärbung von LiCl zustande?

Beim Erhitzen des Lithiumchlorid entsteht  gasförmiges Li welches durch die große Hitze thermisch angeregt wird. Dabei wird das Elektron der äußeren Elektronenschale auf ein höheres Energieniveau angehoben. Fällt diese Elektron nun in seinen Grundzustand zurück so emittiert es rotes Licht.

Technische Darstellung von Na  (Name, Redoxglg)

Schmelzflusselektrolyse von NaCl in der Downs-Zelle

  • Kathode: 2 Na+  +  2 e-  --->   2 Na
  • Anode:  2 Cl-    --->   Cl2  +  2 e-
  • Gesamt:  2 NaCl   --->  2 Na  + Cl2

Warum wir Bei der Herstellung von Natrium (Schmelzflusselektrolyse) CaCl2 zugesetzt?

zur Schmelzpunkterniedrigung  (60% CaCl3 und 40% NaCl)

Eutektikum

ist ein Phasengleichgewicht, das sich dadurch auszeihnet, dass sich die Umgebungsbedingungen nur in einem sehr kleinen Bereich frei wählen lassen

--> eindeutig bestimmbarer Schmelzpunkt, der der niedrigste aller Mischungen aus denselben Bestandteilen ist

Warum werden Alkalimetalle unter Petroleum aufbewahrt?

Alkalimetalle reagieren mit vielen Stoffen, schwere Alkalimetalle könne nsich an der Luft sogar selbst entzünden

--> Petroleum ist eine Schutzflüssigkeit, die Reaktion verhindert

Reaktion von Natrium mit Wasser

Na +  H2O  -->  NaOH  + 1/2 H2

Reaktion von Li, Na und K mit Sauerstoff

  • 4 Li + O2  --->  2 Li2O
  • 2 Na  + O2  ---> Na2O2
  • K  + O2  ---> KO2

Wieso ist eine Lösung von Natrium-Metall in Ammoniak blau?

Bildung von solvatisierter Elektronen  e(NH3)-

Welche Lithium-Verbindung ist im Lithium-Ionen-Akku enthalten?

C6Li

Je ein Beispiel für ein schlecht wasserlösliches

  • Lithium-
  • Natrium-
  • Kalium-Salz

(in der Regel sind Alkalimetalle gut wasserlöslich)

  • LiOH
  • NaHCO3
  • KClO4

Was ist Soda?

Wofür wird es verwendet?

Na2CO3

Das Salz-Mineral wird in großen Mengen zur Glasherstellung gebraucht

Technische Darstellung von Soda?  (3 Glg)

Solvay-Verfahren 

Edukte: CaCO3 (Kalk) und NaCl

  1. CaCO3  + CaO  --->  CaO  + CO2
  2. CO2  +  NaCl  +  NH3  --->  NaHCO3  +  NH4Cl
  3. 2 NaHCO3  -->  Na2CO3  +  CO2  + H2O

 

Wie wird die eingesetzte Base beim Solvay-Verfahren regeneriert?

Was ist das Abfallprodukt?

Regenration des Ammoniaks:

2 NH4Cl  + CaO  --> CaCl2 (Abfall)  +  2 NH3  +  H2O

Wofür wird das in sehr großen Mengen gewonnene NaCl verwendet (2 wichtigste Anwendungen)

  • 25%: Chloralkalielektrolyse zur NaOH Herstellung
  • 25%: Solvay-Verfahren

Wofür wird das in großen Mengen gewonnene KCl verwendet?

zur Herstellung kaliumhaltiger Düngemittel

Zwei wichtigste Verwendungen von Li(Verbindungen)

  • Herstellung von Spezialkeramiken und -gläsern
  • Herstellung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Medizinische Anwendung von Lithiumcarbonat  (Li2CO3)

Psychopharmakon gegen manische Depression

Wichtigste natürliche Vorkommen von Mg

Magnesium:  MgCO3

Wichtigstes natürliche Vorkommen von Ca

Calcium in Calcit als CaCO3

Welcher sehr teure Edelstein enthält Be?

(Formel nicht wissen)

Smaragd   Be3Al2Si6O18  (grüne Farbe durch Verunreinigung mit Cr3+)

Wichtigste natürliche Vorkommen von Sr und Ba?

  • SrSO4
  • BaSO4

Wieso reagiert das sehr unedle Metall Magnesium nicht mit Wasser?

Da sich auf der Oberfläche eine schützende Schicht des schwerlöslichen Oxids bildet

Welches Reduktionsmittel wird für die technisches Mg-Herstellung eingesetzt?

Ferrosilicium (Fe/Si-Legierung)

Je ein Beispiel für schwerlösliches

  • Magnesium-
  • Calcium-
  • Barium-Salz

  • MgCO3
  • CaCO3  (Kalk)
  • BaSO4

Flammenfärbung

  • Barium
  • Strontium

  • Ba: grün
  • Sr: rot

Wieso fällt beim Kochen von Leitungswasser Kalk aus?

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Leitungswasser enthält gut lösliches Calciumhydrogencarbonat Ca(HCO3)2

Beim Erwärmen entweicht CO2 , das GG wird nach rechts verschoben, das Löslichkeitsprodukt des schwerlöslichen CaCO3 wird überschritten

Wie ist die Wasserhärte definiert?

Summe der Konzentration der im Wasser gelösten Erdalkalimetall-Kationen  [mol/l]

 

Wichtigste Verwendung des CaCO3?

Herstellung von Zement und andere Baustoffe

Wichtigste Anwendung des BaSO4

schwere Beimengung zu Bohrflüssigkeit bei Öl- und Gasbohrungen

(baut durch hohes Gewicht hohen Druck auf und blockiert Explosionen)

Was ist Gips?

CaSO4 • 2 H2O

Was ist der als Baustoff eingesetzt gebrannter Gips?

Durch Erhitzen:

CaSO4 • 2 H2O  -->  CaSO4 • 0,5 H2O

Rohstoffe für die Zementherstellung?

Kalk (CaCO3)  und Sand  (SiO2)

Herstellung von Zement  ( 4Mrd Tonnen im Jahr)

3 CaCO3  + SiO2  -->  Ca3(SiO4)O  +  3 CO3

Welcher Silikat-Typ liegt im Zement vor?

Inselsilikat   Ca3(SiO4)O

Was ist Beton?

erhärtete Mischung aus Zement, Wasser und Sand

Was passiert beim Mischen von Zement mit Wasser?

bei Zugabe von Wasser entsteht HSiO43-  , das zu Disilikaten kondensiert sowie  Ca(OH)2

DIe Calcium-Silkat-Hydroxide kristallisieren als feine, miteinander verfilzende Nadeln

--> Das Zement erhärtet zu einem sehr festen, wasserbeständigen Material

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