AC2 (7. + 8.HG)
Prüfungsvorbereitung (Wasserstoff, Edelgase, Halogene)
Prüfungsvorbereitung (Wasserstoff, Edelgase, Halogene)
Kartei Details
| Karten | 58 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Chemie |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 17.01.2014 / 11.10.2019 |
| Weblink |
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H2-Herstellung im Labor
aus Zink und verdünnten Säuren:
Zn + 2 H3O+ -> Zn2+ + 2H2O + H2
Unter welcher Voraussetzung wäre der Einsatz von H2 als Energieträger sinnvoll?
Wasserstoff ist keine Primärenergie, Herstellung muss energetisch sinnvoll sein
Wichtigstes Vorkommen von Fluor
in CaF2 (Flussspat, Fluorit)
Technische Herstellung von F2 aus Flussspat
CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF
542,6 kJ + 2HF -> H2 + F2
Warum wird bei der Elektrolye von HF KF zusgesetzt?
da HF nicht leitfähig ist. Mit der Lösung von KF kommt es zur Bildung von KHF2 mit sehr starker H-Brückenbindung
Ist die Bindungsenergie von F2 größer oder kleiner als Cl2?
Stärkstes Oxodationsmittel
Was ist Flusssäure?
Fluorwasserstoffsäure, farblose, stechend riechende Flüssigkeit.
HF +H20 = (H30+) + (F-)
schwache Säure mit pKs = 3,2
Definition Supersäure
Medium, das eine höhere Säurestärke als 100%ige Schwefelsäure hat.
Besonders starke Supersäure durch Kombination Brönsted-Säure(HF) mit Lewis-Säure(SbF5)
Wie lässt sich aus HF Supersäure machen?
HF + SbF5 -> HSbF6 (Stärkste bekannte Supersäure, 10^16 mal stärker als reine Schwefelsäure)
In welchen Medium ist die Protonierung von CH4 möglich?
in Supersäuren: Ch4 + (H+) -> CH5+
Warum wir HF nicht in Glasgefäßen aufbewahrt?
Glasätzend: SiO2 + 4HF -> SiF4 + 2H2O
Was sind Interhalogenverbingungen?
chemische Verbindung zweier unterschiedlicher Halogene miteinander:
alle 1:1 Kombinationen bekannt: BrF etc
mehratomige: CLF3, ClF5, BrF3, BrF5, IF3, IF5, IF7, ICl3
wichtigste natürliche Vorkommen von Chlor
- in Mineralien: Steinsalz (NaCl), Sylin (KCl)
- Meerwasser: Na+ und CL- gelöst
Technische Darstellung von Cl2
Chloralkali-Elektrolyse:
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2
Darstellung im Labor
aus Chlorkalk: CaCl2O + 2HCl -> CaCl2 + H2O + Cl2
Wie wirkt Chlor auf viele organische Farbstoffe?
als Bleichmittel
Reaktion Chlor mit Metallen (Cu)
heftige Reaktion: z.B.: Cu + Cl2 -> CuCl2
Wichtigste Verwendung von Chlor
Herstellung von Vinylchlorid (aus Cl2 und Ethen)
Das wird zu Polyvinylchlorid (PVC), einem wichtiger Kunstoff, weiterverarbeitet.
Darstellung von HCl
a) hochrein
b) weniger rein
a) hochrein: H2 + Cl2 -> 2 HCl (kontrollierte Verbrennung von Wasserstoff mit Chlor)
b) weniger rein: 2 NaCl + H2SO4 -> Na2SO4 + 2 HCl
Unterschied HCl und Salzsäure?
- HCl ist ein farbloses, stechend riechende Gas.
- Wässrige Lösungen von Chlorwasserstoff werden Salzsäure gennannt.
Sauerstoffsäuren von Chlor (4)
- Hypochlorige Säure (HClO) = schwach
- Chlorige Säure (HClO2)
- Chlorsäure (HClO3)
- Perchlorsäure (HClO4) = stark
Säuregehalt wächst mit zunehmenden Sauerstoffgehalt und von Iod zu Chlor
Welche Sauerstoffäure von Chlor ist in reiner Form isolierbar?
Perchlorsäure existiert nicht nur im gelösten Zustand, sondern ist auch in fester Form vorhanden.
(Achtung, eingetrocknete erchlorsäure ist explosiv)
Technische Darstellung von Natriumhypochlorit
NaOCl wird durch Elektrolyse einer kalten NaCl-Lösung unter Durchmischung mit der an der Kathode gebildeten NaOH hergestellt.
Anwendung als Bleich-und Desinfektionsmittel
Darstellung von Natriumchlorat (Salz der Chlorsäure)
Durch Elektrolyse einer warmen, konzentrierten NaCl-Lösung unter Durchmischung mit der an der Kathode gebildeten NaOH wird NaClO3 hergestellt:
NaCl + 3H2O -> 2NaClO3 + 3 H2. (Krisallisiert als stabiles Salz aus der Lösung aus)
In welchem Haushaltsartikel ist KClO3 enthalten?
Das Salz Kaliumperchlorat wird inder Pyrotechnik verwendet (explosiv aber lagerbar)
Haushalt: Streichhölzer!
Darstellung von Perchlorsäure
Perchlorsäure wird durch Zugabe von starken Säuren, z. B. Schwefelsäure aus ihren Salzen, z. B. Kaliumperchlorat freigesetzt.
4KClO3 -> KCl + 3 KClO4
KClO4 + H2SO4 -> HClO4 + KHSO4
Technische Darstellung von Brom
(aus Bromiden in salzhaltigen Gewässern, Meerwasser, Salzseen)
3 KBr + Cl2 -> 2 KCl + Br2
Reaktion Brom mit Metallen (K)
ähnlich wie Chlor, nur nicht so heftig
Br2 + 2 K -> 2 KBr
Wichtigste Verwendung von Br2
Herstellung von Flammschutzmitteln (polybromierte Diphenyether)
Bromradikale können O2 abfangen und Brandausbreitung erschweren
Warum ist HBr nicht aus KBr mit Schwefelsäure herstellbar?
Da die Schwefelsäure das gebildete HBr teilweise bis zum Brom oxidiert
-> es muss verdünnte SChweelsäure/ nicht-oxidierende Säure vewendet werden:
3 KBr + H3PO4 -> K3PO4 + 3HBr
Aggregatzustand von Cl2, Br2, I2
bei Normalbedingungen:
gasförmig
flüssig
grauschwarzer Feststoff
technische Darstellung von I2
aus Chilesalpeter (NaNO3), der NaIO3 enthält:
2 (IO3-) + 5 SO2 + 4 H2O -> I2 + 5 (SO4)2- + 8 H+
Wie lässt sich die Löslichkeit von I2 in Wasser stark erhöhen?
Zusatz von Kaliumiodid (KI) -> Bildung von Tiiodid-Ion
I2 + (I-) -> I3-
Wieso entsteht bei Zugabe von Stärke zu wässriger Iodlödung eine intensive, blaue Frabe?
Stärke besteht aus Amylose, einem Polysaccharid.
Es bildet sich ein Iod-Stärke-Komplex, dessen blaue Farbe aufgrund der eingelagerten Polyiodid-Ketten in der Polysaccharid-Helix hervorgerufen wird.
Was passiert beim Erhitzen von HI auf 250°C ?
Zerfall: 2HI = I2 + H2 (endotherm)
Was ist Iodsäure?
HiO3 ist in reiner Form isolierbar und hat trigonal-pyramidale Molekülstruktur.
starke Säure und starkes Oxidationsmittel
Periodat
Salz der Periodsäure, tetraedrisch
Was entsteht beim Ansäuern einer wässrigen Peridat-Lösung?
IO4- ---> H5IO6 (Orthoperiodsäure)
medizinische Anwendung von Iodverbindungen
- Zusatz von Natriumiodat zu Speisesalz (Vorbeugung Iodmangel/Schilddrüsenerkrankungen)
- Als Röntgenkontrasmittel (Triiodbenzol-Derivate)
