AUFGABEN ZUM 3. PRAKTIKUM

AUFGABEN ZUM 3. PRAKTIKUM
PFLICHTAUFGABEN
1.
Bestimmen Sie die Oxidationszahlen aller Atome in:
Fe, FeCl3, O2, H2SO4, HNO2, MnO2, MnO42-, KMnO4, HClO4, PO43-, H2O2,
SO42-, H2SO3, H2S,K2CrO4, Cr2O72-, NaOCl und Oxalsäure H2C2O4!
2.
Stellen Sie folgende Redoxgleichungen auf!
a) Umsetzung von Eisen(II)-Ionen mit Kaliumpermanganat in saurer Lösung
b) Umsetzung von Eisen(II)-Ionen mit Nitrat-Ionen in saurer Lösung (es bildet sich Stickstoffmonoxid)
c) Umsetzung von Wasserstoffperoxid mit Iodid-Ionen in saurer Lösung
d) Umsetzung von Wasserstoffperoxid mit Permanganat-Ionen in saurer
Lösung
e) Redoxdisproportionierung von Wasserstoffperoxid
f) Umsetzung von Oxalat- und Permanganat-Ionen in saurer Lösung
g) Umsetzung von Chlorid- und Permanganationen in saurer Lösung (das
ist ein Verfahren zur Herstellung von Chlor)
3.
Vervollständigen Sie die folgenden Gleichungen!
a) _ I2 +_ Cl2 +_ H2O
b) _ NO + _HNO3
→
→
_ HIO3 + _ HCl
_ N2O4 + _ H2O
4.
Berechnen Sie die Zellspannung des DANIELL-Elementes
a) unter Standardbedingungen!
b) wenn die Konzentration der Kupfer-Ionen 0,001 mol/l und die der ZinkIonen 1 mol/l beträgt!
5.
Berechnen Sie das Potential einer Wasserstoffelektrode bei 25°C (Druck
des Wasserstoffs: 1,01325 bar), wenn
a) die Hydroniumionenkonzentration 0,001 mol/l beträgt!
b) der pH-Wert 0 beträgt!
c) der pH-Wert 7 beträgt!
6.
Entscheiden Sie, ob theoretisch der Ablauf einer Redox-Reaktion möglich
ist, wenn
a) ein Zinkblech in eine Kupfersulfatlösung taucht
b) ein Kupferblech in eine Magnesiumsulfatlösung taucht
c) ein Magnesiumdraht in Salzsäure taucht
d) ein Kupferdraht in Salzsäure taucht
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7.
e) ein Kupferdraht in Salpetersäure taucht.
In der Atmungskette ist NADH der Elektronendonator. Es gilt folgende Reaktionsgleichung:
+
NADH + H
+
1/2 O2
NAD+ + H2O
Vom NADH wandern die Elektronen über mehrere Redoxpaare zum Sauerstoff. Das Redoxpaar NADH/NAD+ hat das Normalpotenzial E 0´ 0,32V ,
1
das Redoxpaar O2 / O 2 das Potenzial E 0´  0,82V . Berechnen Sie die Po2
tenzialdifferenz, die sich zwischen beiden Zellen einstellt (elektromotorische
Kraft) und daraus die Freie Reaktionsenthalpie für die Bildung von 1 mol
Wasser.
WEITERFÜHRENDE AUFGABEN
1.
Stellen Sie folgende Redoxgleichungen auf!
a) Umsetzung von Sulfit-Ionen mit Kaliumpermanganat in saurer,
schwach und stark alkalischer Lösung
b) Redoxdisproportionierung von Wasserstoffperoxid
c) Umsetzung von Iodidionen und Dichromationen (Cr2O72-) zu
Chrom(III)-Ionen in saurer Lösung (es entsteht Iod)
d) Umsetzung von Chrom(III)-Ionen (Cr3+) mit Brom in alkalischer
Lösung (es entstehen Chromationen CrO42-)
2.
Vervollständigen Sie die folgenden Gleichungen!
a) _ NH3 + _ O2
b) _ H3PO3
→
→
_ HNO3 + _ H2O
_ PH3 + _ H3PO4
3.
Man bezeichnet die Salpetersäure auch als Scheidewasser, weil sie Silber
zu lösen vermag, jedoch nicht Gold. Geben Sie für diesen Sachverhalt eine
Erklärung! (Das Potential E(NO/NO3) beträgt 0,96 V.)
4.
Berechnen Sie das Potential einer Wasserstoffelektrode bei 37°C (Druck
des Wasserstoffs: 1,01325 bar) und pH=7.
5.
Eine Lösung enthält Dichromat-Ionen (1 mol/l) und Chrom(III)-Ionen (0,0001
mol/l). Die Lösung wird mit Schwefelsäure auf pH = 0 bzw. mit Essigsäure
auf pH = 3 angesäuert. Berechnen Sie, ob sich mit den Lösungen ChloridIonen (1mol/l) oxidieren lassen!
Redoxpotenzial Cr2O72- / Cr3+ : +1,33 V
Redoxpotenzial Cl2 / 2Cl- : +1,36 V
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6.
Für das Redoxpaar Hydrochinon/Chinon beträgt das Normalpotential E 0 =
0,7 V. Welches Potential hat das System bei pH = 7, sofern die Konzentration von Chinon und Hydrochinon gleich ist?
7.
Der Schwefeldioxidgehalt in Weißwein kann iodometrisch bestimmt werden.
Dazu werden 100 ml Wein mit 0,5 ml Iod-Lösung, c(I2) = 0,5 mol/l, im Überschuss versetzt. Das im Wein befindliche Schwefeldioxid reagiert mit Iod. Es
entstehen Sulfat- und Iodidionen. Zur Bestimmung des nicht umgesetzten
Iods sind 1,5 ml Natriumthiosulfat-Lösung, c(Na2S2O3) = 0,1 mol/l, nötig. Wie
viel Milligramm Schwefeldioxid sind in 1 l des untersuchten Weins?
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