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Martin Pucher
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Lernende 6 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 19.09.2013 / 20.03.2020
Lizenzierung Namensnennung (CC BY)     (Lehrstuhl für Allgemeine und Analytische Chemie / Montanuniversität Leoben)
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Beschreiben sie den Begriff Löslichkeitsprodukt und geben sie Größen an, die das Gleichgewicht beeinflussen können.

Das Löslichkeitsprodukt LP

...beschreibt das heterogenen Gleichgewicht zwischen der gesättigten Lösung eines Salzes und seinem festen Bodenkörper.

...ist gleich dem Produkt der Konzentrationen der am Gleichgewicht beteiligten Ionen, wobei die jeweiligen               Konzentrationen mit den entsprechenden Koeffizienten der Reaktionsgleichung des Gleichgewichtes potenziert werden.

    KL= [K+]nK[A-]nA

...Ein Feststoff hat immer die relative molare Konzentration 1.

Bsp.:      AgCl(s) F Ag+(aq) + Cl-(aq)                         KL = [Ag+][Cl-]

Beeinflussende Größen…

Zugabe eines gemeinsamen Ions

Die zugeführten Ionen verschieben das Gleichgewicht in Richtung Feststoff, da sie mit dem gegengleich geladenen Anion reagieren und somit wieder den Feststoff bilden.

Wirkung des pH-Wertes

Löslichkeiten gewisser schlecht löslicher Verbindungen können über Variation des pH kontrolliert werden.

Jede Brönsted-Säure oder Base reagiert auf de Zugabe einer Säure. Die konjugierte Base der Säure in der Lösung nimmt ein Proton der zugesetzten Säure auf und bildet dabei eine konjugierte Säure. Dadurch reduziert sich die Menge der konjugierten Base und das Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts zum Feststoff, dessen Löslichkeit dadurch zunimmt. (Gleicher Vorgang bei Brönsted Base und zugegebener Säure).

Wirkung der Veränderung der Oxidationszahl eines Ions

Die Zugabe eines Oxidationsmittels führt zu einer Verschiebung des Löslichkeitsgleichgewichts nach rechts und der Feststoff löst sich aus. Das Oxidationsmittel oxidiert das Ion und entfernt es somit.

Wirkung von Lewis Basen

Das Kation des Feststoffes wird in einem komplexen Ion gebunden und der Feststoff muss sich auflösen um den Ionenmangel wieder auszugleichen.

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Beschreiben sie den Begriff chemische Puffer und beschreiben sie dessen Wirkung

Eine Pufferlösung (Puffer) wirkt der Änderung des pH-Wertes entgegen, weil er sowohl eine Säure zur Bindung der OH--Ionen als auch eine Base zur Bindung von H+-Ionen enthält. Sie besteht aus einem schwachen konjugierten Säure-Base-Paar und werden oft durch Mischungen einer schwachen Säure oder Base mit einem Salz der entsprechenden Säure oder Base hergestellt.

Bsp. saurer Puffer:         CH3COOH / CH3COO-

Bsp. basischer Puffer:   NH3 / NH4+

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Definieren sie die Begriffe Ionisationskonstanten und Säure- bzw. Basenstärke

Die Ionisationskonstante…

...ist die Gleichgewichtskonstante der Dissoziationsreaktion und gibt an in welchen Maß eine schwache Säure

...gibt Auskunft über die stärke der Säure oder Base. (Hohe Ionisationskonstante = starke Säure / Base)

...ist hoch, wenn bei gegebener Konzentration das Gleichgewicht mehr zugunsten der ionisierten Form liegt. Also die Säure(Base) immer stärker ionisiert ist.

...wird normalerweise als ihr negativer Logarithmus angeführt. pKS = -log KS     / PKB = -log KB

\(\tiny HS(aq)+H_2O(l) \rightleftharpoons H_3O^+(aq)+S^-(aq)\)            \(\tiny K_S = {{[H_3O^+][S^-]} \over [HS]}\) im Gleichgewicht

\(\tiny H_2O(l)+B(aq) \rightleftharpoons HB^+(aq)+OH^-(aq)\)             \(\tiny K_B = {{[HB^+][OH^-]} \over [B]}\)im Gleichgewicht

Die Säurestärke…

...ist umso größer je mehr Säure in ionisierter Form vorliegt.

...ist ein Maß für die Fähigkeit der Säure Protonen abzugeben

...ist umso größer je größer  der KS Wert ist.

Die Basenstärke…

...ist umso größer je mehr Base in ionisierter Form vorliegt.

...ist ein Maß für die Base Protonen aufzunehmen

...ist umso größer je größer der KB Wert ist.

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Welche Größen beeinflussen die Zusammensetzung eines chemischen Gleichgewichts

Die Verschiebung ist mit dem Gesetz von Le Chatelier vorhersagbar.

...Die Wirkung eines zusätzlichen Reagenz:

Das System versucht die Menge eines zugegebenen Reaktanden möglichst klein zu halten, indem es mehr Produkte produziert. --> Verschiebung zu Produkten

...Die Wirkung des Druckes:

Das Gleichgewicht verschiebt sich in die Richtung, die die Zunahme des Druckes möglichst klein hält.

Bei Druckanstieg verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite bei der weniger Gasmoleküle vorhanden sind. (Versucht Anzahl der Moleküle in Gasphase zu reduzieren)

...Die Wirkung der Temperatur:

Wenn eine Reaktion exotherm ist, dann wird mit abnehmender Temperatur die Produktion der Produkte begünstigt, weil die entstehende Reaktionswärme das Absinken der Temperatur minimiert. --> Verschiebung zu Produkten

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Definieren sie die Begriffe Gleichgewichtskonstante- Massenwirkungsgesetz

Die Gleichgewichtskonstante KC

...ist der Zahlenwert, der erhalten wird, wenn die Gleichgewichtskonzentrationen in den Gleichgewichtsausdruck eingesetzt werden.

...ist der Reaktionsquotient für eine Mischung im Gleichgewicht. Er ergibt für die unterschiedlichsten Konzentrationen der verschiedensten Mischungen innerhalb des experimentellen Fehlers immer denselben Wert.

...(sein Wert) gibt an, inwieweit bei der Reaktion im Gleichgewicht Reaktanden oder Produkte bevorzugt vorliegen.

                      Kc >10³             hauptsächlich Produkte

                      10-3> Kc > 10³   Reaktanden und Produkte in ähnlichen Verhältnissen

                      Kc < 10-3            hauptsächlich Reaktanden

Das Massenwirkungsgesetz…

...besagt, dass für ein Gleichgewicht der Form aA+bB ↔ cC+dD wird der Reaktionsquotient aus den molaren  Konzentrationen der Reaktanden und Produkte im Gleichgewicht ermittelt, und er entspricht einer Konstanten KC, die einen speziellen Wert für eine gegebene Reaktion bei bestimmter Temperatur hat.

\(K_{C}= {{[C^c]*[D^d]} \over [A^a]*[B^b]}\)

 

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Definieren sie die Begriffe Reaktionsgeschwindigkeit- Aktivierungsenergie- Katalysator

Die Reaktionsgeschwindigkeit…

...ist gleich der Änderung der Konzentration einer Substanz dividiert durch die Zeit, die für diese Konzentrationsänderung benötigt wurde.

...Veränderung der molaren Konzentration / Zeit.    Geschwindigkeit = Δ[X]/ ΔT

...meint in der Chemie die momentane Reaktionsgeschwindigkeit (zu einem bestimmten Zeitpunkt), da sehr viele Reaktionen eine Abnahme der Reaktionsgeschwindigkeit mit Abnahme der Konzentration zeigen.

\(\text{Reaktionsgeschwindigkeit} = {\text{Änderung der Konzentration}\over \text{dafür benötigte Zeit}}\)

Die Aktivierungsenergie…

...ist die minimale Energie, die für die Reaktion nötig ist

...ist die Energie, die die Moleküle mindestens haben müssen, um bei einer Kollision miteinander zu reagieren.

...erklärt die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten (höhere T --> höhere E)

Der Katalysator…

...ist eine Substanz, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, ohne selbst bei der Reaktion verbraucht zu werden.

...beschleunigt eine Reaktion indem er einen anderen Reaktionsweg von Reaktanden zu Produkten ermöglicht. (Neuer Weg hat niedrigere Aktivierungsenergie)

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Definieren sie den Begriff Löslichkeit und geben sie die Definition von Henrys Gesetz und Roults Gesetz an

Die Löslichkeit…

...einer Substanz entspricht ihrer Konzentration in der gesättigten Lösung.

...hängt vom Lösungsmittel, der Temperatur und (bei Gasen) vom Druck ab.

Eine GESÄTTIGTE LÖSUNG…

...ist eine Lösung, bei der die gelösten und ungelösten Anteile des Feststoffes im dynamischen Gleichgewicht sind. Substanz(s) ↔ Substanz(aq)

Henrys Gesetz:

Die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit ist proportional dem Partialdruck über der Flüssigkeit.

Löslichkeit= kH * Partialdruck

Wirkung des Gases auf die Löslichkeit.

Raoults Gesetz:

Der gesamte Dampfdruck einer idealen Lösung ist die Summe der beiden Einzeldrücke.

Gesamtdruck= PA + PB                                             Gesetz von Dalton

Der vom Lösungsmitteldampf über einer Lösung ausgeübte Partialdruck PA ist gleich dem Produkt des Molenbruchs des Lösungsmittels in der Lösung XA mal dem Dampfdruck des reinen Lösungsmittels PÅ.

PA=XA*PÅ

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Definieren sie den Begriff Legierung

Eine Legierung…

...ist eine homogene Mischung von zwei oder mehr Metallen.

...hat eine kompliziertere Struktur als reine Metalle, da verschiedene Metallatome unterschiedliche Radien haben.

...ist mit d-Block Elementen leichter herzustellen, da sie ähnliche Radien haben und so eine Atomsorte, ohne große Veränderungen der Kristallstruktur den Platz einer anderen Atomsorte einnehmen kann.

...verändern die Eigenschaften der beiden Ausgangsmetalle. Sie können fester, leitfähiger, weicher, … sein.

...sind z.B. Messing, Bronze, Kupfer-Nickel, …