Übung Stoffchemie Kapitel 7 „Pentele“ Aufg. 1: Warum existieren N2

Übung Stoffchemie Kapitel 7
„Pentele“
Aufg. 1:
Warum existieren N2 und O2 in der Luft nebeneinander anstelle von
NO?
Die Bildung von NO aus den stabilen elementaren Edukten gemäß
N2(g) + O2(g) → 2 NO(g)
ist eine stark endotherme Reaktion (∆H = +90 kJ/mol). Somit liegt das GG bei RT auf der
Seite der Edukte.
Aufg. 2:
Wie kommt Stickstoff in der Natur vor? Nennen Sie drei
anorganische und drei organische Verbindungen, in denen
Stickstoff gebunden ist!
Vorkommen: Elementar N2
Mineralisch Nitrate (recht häufig)
Si2N2O (sehr selten)
Anorganische Verbindungen:
Organische Verbindungen:
KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2
DNA und RNA, Aminosäuren, Alkaloide
Aufg. 3:
Beschreiben Sie das Haber-Bosch-Verfahren mit Hilfe der
Reaktionsgleichungen und diskutieren Sie den Einfluss der
gewählten Reaktionsbedingungen.
N2 + 3 H2 → 2 NH3
p = 300 – 400 bar, T = 400 – 500 °C, α-Fe als Katalysator
Prinzip von LeChatelier!
Aufg. 4:
Wie lautet die Summenformel von Ammoniak? Nennen Sie
grundlegende chemische und physikalische Eigenschaften.
NH3 gasförmig, stechender Geruch, gut löslich in Wasser (Dipol,
WSBB)
Zeigt Autoprotolyse (K=10-30), wässrige Lösung reagiert basisch
Aufg. 5:
Warum kann Ammoniumhydrogencarbonat als Backtreibmittel
verwendet werden? (Reaktionsgleichung angeben!)
NH4HCO3(s) → NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) „in der Hitze“
Aufg. 6:
Beschreiben Sie die Struktur des weißen Phosphors! Worin liegen
die Unterschiede zu den anderen Modifikationen des Phosphors
(Struktur und Reaktivität)?
P4 ist tetraedrisch gebaut, wobei jedes Phosphoratom über ein nicht-bindendes
Elektronenpaar verfügt, die einem elektrophilen Angriff zu Verfügung stehen. Insofern ist P4
sehr reaktiv und wird leicht zu P4O6 oxidiert.
Aufg. 7:
Wo kommt P4O10 zum Einsatz?
Es ist ein sehr effizientes Trockenmittel, da die Standardbildungsenthalpie für die Bildung der
Phosphorsäure aus Phosphorpentoxid sehr hoch ist:
P4O10(s) + 6 H2O(l) → 4 H3PO4(l)
zur Darstellung von Anhydriden, wie z.B. N2O5 und Cl2O7
Aufg. 8:
Was versteht man unter primären, sekundären und tertiären
Phosphaten?
Primäre Phosphate:
Sekundäre Phosphate:
Tertiäre Phosphate:
H2PO4HPO42PO43-
Dihydrogenphosphate
Hydrogenphosphate
Phosphate
Aufg.9:
Vervollständigen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen!
a)
b)
c)
P4 +
4 As +
2 Bi +
5 O2
3 O2
6 HNO3
→
→
→
P4O10
2 As2O3
2 Bi(NO3)3 + 3 H2
Aufg. 10:
Warum ist Phosphor der Wachstumsbegrenzungsfaktor in jedem
Ökosystem?
Phosphor ist Bestandteil des Erbguts (DNA, RNA) sowie der
Energiespeichermoleküle im zellulären Stoffwechsel (ADP, ATP).
Aufg. 11:
Was wird mit dem Begriff Stickstofffixierung beschrieben? Nennen
Sie drei Wege, um eine Stickstofffixierung zu erreichen!
Stickstofffixierung = Umwandlung des inerten elementaren Stickstoffs in
bioverfügbare Verbindungen:
Technisch: Haber-Bosch-Verfahren
Biotisch: Stickstofffixierende Bakterien
Abiotisch: Bildung von Stickoxiden bei Verbrennungen oder Blitzschlag

Download Report