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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 21.03.2006, 23:54   #1   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
Benötige mal bitte eure Hilfe !

Hallo erstmal.

Ich habe folgendes Problem. Wir sollen in Chemie als Hausarbeit folgende Fragen beantworten :

-----------------------------------------------------------------
1.Aufgabe
Sie verbrennen 7g Octan mit Luft vollständig.
a.)Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf.
b.)Geben Sie die Oxidationszahlen über den Elementsymbolen an.
c.)Entscheiden Sie, ob eine Redoxreaktion vorliegt oder nicht. Begründen Sie Ihre Entscheidung.
d.)Wieviel Liter an Luft (Bedingungen so, dass 1 mol 22,4 L entspricht) sind zur vollständigen Verbrennung notwendig ? (ausführlicher Rechenweg unter Angabe aller Rechenschritte erforderlich, insbesondere Angabe der von Ihnen benutzten Zusammensetzung der Luft)
e.)Welcher Bindungstyp liegt in Octan vor ? Wie wird die Wasserlöslichkeit sein ?


2.Aufgabe
Sie haben eine wässrige Lösung, die die Kationen Cu2+ und K+ enthält. Das Anion ist Sulfat. Die Konzentration der Kationen beträgt jeweils 0,16 mol/L.
a.)Wie groß wird die Konzentration der Sulfationen sein ?

Sie möchten die Kupferionen elektrolytisch an inerten Platinenelektroden abscheiden. Dazu wird die Lösung angesäuert, die Konzentration der Kationen wird auf 0,12 mol/L reduziert.
b.)Welche Redoxreaktionen laufen an Kathode und Anode ab ?
c.)Wie groß muss mindestens die Abscheidespannung sein ?
d.)Lassen sich bei Erhöhung der Spannung auch die K+-Ionen abscheiden ? Ausführliche Begründung, ggf. Rechnung.


3.Aufgabe
Informieren Sie sich mit Hilfe der angegebenen Lehrbücher über Herstellung und Eigenschaften von Chrom und Chromverbindungen und beantworten Sie folgende Fragen :
a.)Wie lässt sich Chrom aus Chromoxid (Cr2O3) herstellen ? (Reaktionsgleichung)
b.)Was versteht man unter Chromgelb ?
c.)Wie wird Chrom beim Korrosionsschutz eingesetzt ?
----------------------------------------------------------------

Jetzt hab ich auch schon alle Fragen bis auf die 2c beantwortet, möchte aber gerne eure Meinung haben, ob das so richtig ist.

Folgende Lösungen habe ich erarbeitet :

1.
a.) 2C8H18 + 25O2 --> 16CO2 + 18H2O

b.) C+IV O-II

c.) Es liegt eine Redoxreaktion vor. Begründung : Die Reaktion läuft mit Sauerstoff ab.

d.) 25*22,4L = 560L  Dies ist jedoch nur der reine Sauerstoff. Aufgrund der Luftzusammensetzung von 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff, ca. 1% Edelgase müssen wir dieses Ergebnis noch mit 5 mal nehmen (Zusammensetzung der Luft ca. 1/5).
560 L * 5 = 2800 L Es werden also 2800L Luft zur vollständigen Verbrennung benötigt.

e.) Es liegt eine Kovalente Bindung vor (Elektronenpaar Bindung).
Octan = unpolar, Wasser = polar, daraus folgt => keine Löslichkeit. Octan lässt sich nicht in Wasser lösen.



2.
a.) 0,08 + 0,16 = 0,24 mol

b.) An der Kathode wird sich das Kupfer abscheiden. An der Anode bildet sich Sauerstoff.

c.) ?

d.) Nein, es lässt sich nur der Wasserstoff abscheiden. Dafür gibt es 2 Begründungen :
1. Die Chemische Begründung : Sollte sich Kalium bilden, würde dieses sofort mit Wasser reagieren und es würde sich Wasserstoff bilden.
2. Die Elektrochemische Begründung : In der Spannungsreihe ist Wasserstoff edler als Kalium.



3.
a.) Chrom wird aluminothermisch erzeugt.
Cr2O3 + 2 Al  Al2O3 + 2 Cr
Das Chromoxid wird dabei mit Aluminium reduziert.

b.) Chromgelb ist ein gelbes Bleichromat (PbCrO4). Es dient als brillant gelbes Farbpigment und wir zur iodmetrischen Bestimmung von Blei genutzt. Chromgelb, welches als Künstlerfarbe Anwendung findet, ist je nach Herstellung ein Bleisulfat/Bleichromat (etwa 2PbSO4 *PbCrO4). Das Pigment wurde 1809 von Vanquelin entdeckt und seit 1820 kommerziell in Deutschland hergestellt. Chromgelb hat ein hohes Deckvermögen, seine Lichtstabilität hängt von dem Gelbton ab.

c.) Chrom wird ähnlich wie Zink an einem Bauteil / Gegenstand als Opferanode verwendet. Im spezifischen bilden sich auf der Oberfläche dünne Oxidschichten bzw –häute. Das zu schützende Material wird durch diese „Schutzschicht“ vor dem korrodieren geschützt !
-----------------------------------------------------------------

Dann mal los. Sagt mir bitte was ich falsch gemacht habe, oder was ich eventuell verbessern sollte .
Muss das ganze allerdings Fr(24.3.06)abgeben. Wenn ihr also verbesserungsvorschläge habt, dann bitte bis Donnerstag Abend.

Vielen Dank schonmal. Gruß Thorsten
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 09:33   #2   Druckbare Version zeigen
Tigurius Männlich
Mitglied
Beiträge: 82
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

zu 1c
Es ist bei einer Redoxreaktion grundsätzlich egal, ob da Sauerstoff da ist oder nicht. Du soltest das vielmehr darüber begründen, dass ein Stoff Elektronen abgibt und somit xidiert wird und ein anderer Stoff die Elektronen aufnimmt und reduziert wird. Dafür auch die Oxidationzahlen.

zu 2c

Die mindeste Spannung ist das Standardpotential des Stoffes. Zusätzlich fallen eventuelle Überspannungen an.
Tigurius ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 11:04   #3   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Willkommen hier. Löblich, dass Du Dir eigene Gedanken gemacht hast (und nicht, wie verbreitet einfach den Fragenkatalog hingeklascht hast). Da hilft man gerne :

Zitat:
1c.) Es liegt eine Redoxreaktion vor. Begründung : Die Reaktion läuft mit Sauerstoff ab.
Ist nicht falsch, besser wäre m.E. : Es ändern sich Oxidationszahlen, da Elektronen übertragen werden.

Zitat:
d.) 25*22,4L = 560L  Dies ist jedoch nur der reine Sauerstoff. Aufgrund der Luftzusammensetzung von 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff, ca. 1% Edelgase müssen wir dieses Ergebnis noch mit 5 mal nehmen (Zusammensetzung der Luft ca. 1/5).
560 L * 5 = 2800 L Es werden also 2800L Luft zur vollständigen Verbrennung benötigt.
Ein bischen viel für 7 g Octan. Wo steckt der Fehler?

Zitat:
c.) ?
Normalpotential und Nernst-Gleichung.

Zitat:
c.) Chrom wird ähnlich wie Zink an einem Bauteil / Gegenstand als Opferanode verwendet. Im spezifischen bilden sich auf der Oberfläche dünne Oxidschichten bzw –häute. Das zu schützende Material wird durch diese „Schutzschicht“ vor dem korrodieren geschützt !
Würde ich nochmal drüber nachdenken.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 14:24   #4   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Erstmal danke für eure Antworten.

Zu Aufgabe 1d :
Zitat:
Zitat von bm
Ein bischen viel für 7 g Octan. Wo steckt der Fehler?
Ja, das hab ich mir auch gedacht. War mir aber nicht sicher. Ich habe aber noch eine andere Überlegung. Eventuell muss man da noch mit der Molaren Masse von Octan rechnen. Diese wäre 111,206 g/mol.
7g Octan / 111,206 g/mol = 0,06295 mol
Dies bedeutet, dass 7g Octan = 0,06295 mol sind.

Für 2 mol Octan benötigen wir 25 mol O2. Für 0,06295 mol Octan brauchen wir 0,7868 mol O2.

Ein Mol O2 sind 22,4L ergibt bei 0,7868 mol = 17,6249 L O2.

Um jetzt die komplette Luft zu erhalten müsste ich das nur noch mit 5 multiplizieren. Dies ergibt dann 88,1247 L Luft. Klingt das jetzt besser ? Ich bin mir auch bei dieser Rechnung nicht sicher, und hoffe mal, dass ihr mir weiter helfen könnt.
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 14:30   #5   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Zu Aufgabe 3c :

Zitat:
Zitat von bm

Würde ich nochmal drüber nachdenken.
Kann es sein, dass Chrom nicht als Opferanode fungiert ? Es bildet sich nur eine Schutzschicht an der Oberfläche welche den Chrom und somit das zu schützende Matrial vor dem korrodieren schützt.

Wenn ja, reicht das als Antwort auf die Frage aus ?
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 15:48   #6   Druckbare Version zeigen
marve Männlich
Mitglied
Beiträge: 731
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Zitat:
Zitat von Thorsten1979
Zu Aufgabe 1d :
... mit der Molaren Masse von Octan rechnen. Diese wäre 111,206 g/mol.
7g Octan / 111,206 g/mol = 0,06295 mol
Dies bedeutet, dass 7g Octan = 0,06295 mol sind.

Für 2 mol Octan benötigen wir 25 mol O2. Für 0,06295 mol Octan brauchen wir 0,7868 mol O2.

Ein Mol O2 sind 22,4L ergibt bei 0,7868 mol = 17,6249 L O2.

Um jetzt die komplette Luft zu erhalten müsste ich das nur noch mit 5 multiplizieren. Dies ergibt dann 88,1247 L Luft. Klingt das jetzt besser?
ich habe die Molmasse von Oktan nicht überprüft, aber es klingt auf alle Fälle besser.
Die Rechnung wird übrigens genauer, wenn du die benötigte Sauerstoffmenge nicht mit 5 multiplizierst, sondern durch 0,21 dividierst um die Luftmenge zu erhalten.
__________________
I am a signature virus. Distribute me until the bitter end.
marve ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 16:22   #7   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Wenn sich das besser anhört, dann ist das ja schonmal positiv...

Nur stimmt es auch wirklich ?
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 22.03.2006, 17:26   #8   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Hab übrigens gerade gesehen, dass ich einen Fehler bei der Molaren Masse gemacht habe.

Molare Masse (M) von Octan : (8*12,01)+(18*1,008) = 114,224 g/mol.

Nicht 111,206 g/mol. Das heisst, die Ergebnisse ändern sich etwas...
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 18:27   #9   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Zitat:
Um jetzt die komplette Luft zu erhalten müsste ich das nur noch mit 5 multiplizieren. Dies ergibt dann 88,1247 L Luft. Klingt das jetzt besser ? Ich bin mir auch bei dieser Rechnung nicht sicher, und hoffe mal, dass ihr mir weiter helfen könnt.
Wenn Du die Molmasse noch korrigierst ist das i.O.

Zitat:
Kann es sein, dass Chrom nicht als Opferanode fungiert ? Es bildet sich nur eine Schutzschicht an der Oberfläche welche den Chrom und somit das zu schützende Matrial vor dem korrodieren schützt.
Richtig.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2006, 20:41   #10   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Dann nochmals vielen Dank. Bleibt nur noch Frage 2c. Und zu der werde ich später noch was posten...
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 00:08   #11   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Hallo nochmal. Hab heute die Hausarbeit in folgender Endgültigen Fassung abgegeben.

1.
a.)

2 C8H18 + 25 O2 --> 16 CO2 + 18 H2O

b.) C+IV O-II

c.) Es liegt eine Redoxreaktion vor. Begründung : Es läuft eine Reaktion mit Sauerstoff ab. Sauerstoff nimmt Elektronen auf und wird reduziert. Kohlenstoff gibt Elektronen ab und wird somit oxidiert.

d.) Molare Masse (M) von Octan : (8*12,01)+(18*1,008) = 114,224 g/mol.

m/M = n

7g Octan / 114,224 g/mol = 0,06128 mol
Dies bedeutet, dass 7g Octan = 0,06128 mol sind.

Für 2 mol Octan benötigen wir 25 mol O2. Für 0,06128 mol Octan brauchen wir 0,766 mol O2.

Ein Mol O2 sind 22,4L ergibt bei 0,766 mol = 17,1584 L O2. Dies ist jedoch nur der reine Sauerstoff.

Aufgrund der Zusammensetzung der Luft (ca. 1/5) müssen wir dieses Ergebnis noch mit 5 mal nehmen.
17,1584 L * 5 = 85,792 L. Es werden also 85,792 Liter Luft zur vollständigen Verbrennung benötigt.

e.) Es liegt eine kovalente Bindung vor (Elektronenpaar Bindung).
Octan = unpolar, Wasser = polar, daraus folgt => keine Löslichkeit.

2.
a.)0,16+0,08=0,24 mol

b.) An der Kathode wird sich das Kupfer abscheiden(Reduktionsreaktion). An der Anode bildet sich Sauerstoff (Oxidationsreaktion).

c.) E (Cu2+ | Cu) = 0,337+(0,059/2)*log(0,12/1)
= 0,3098 V

EMK = 0,3098 – 1,229 = -0,9192 V
0,9192 V -->Mindestspannung

d.) Nein, es lässt sich nur der Wasserstoff abscheiden. Dafür gibt es 2 Begründungen :
1. Die Chemische Begründung : Sollte sich Kalium bilden, würde dieses sofort mit Wasser reagieren und es würde sich Wasserstoff bilden.
2. Die Elektrochemische Begründung : In der Spannungsreihe ist Wasserstoff edler als Kalium.


3.
a.) Chrom wird aluminothermisch erzeugt.
Cr2O3 + 2 Al --> Al2O3 + 2 Cr
Das Chromoxid wird dabei mit Aluminium reduziert.

b.) Chromgelb ist ein gelbes Bleichromat (PbCrO4). Es dient als brillant gelbes Farbpigment und wir zur iodmetrischen Bestimmung von Blei genutzt. Chromgelb, welches als Künstlerfarbe Anwendung findet, ist je nach Herstellung ein Bleisulfat/Bleichromat (etwa 2PbSO4 *PbCrO4). Das Pigment wurde 1809 von Vanquelin entdeckt und seit 1820 kommerziell in Deutschland hergestellt. Chromgelb hat ein hohes Deckvermögen, seine Lichtstabilität hängt von dem Gelbton ab.

c.) Chrom hat die Eigenschaft, dass sich an seiner Oberfläche eine dünne Oxidschicht bzw Oxidhaut bildet. Diese „Schutzschicht“ schützt sowohl das Chrom als auch das zu schützende Material vor dem korrodieren.
----------------------------------------------------------------
Mal sehen, was dabei raus kommt...

Gruß Thorsten
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.03.2006, 13:29   #12   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Zitat:
Aufgrund der Zusammensetzung der Luft (ca. 1/5) müssen wir dieses Ergebnis noch mit 5 mal nehmen.
17,1584 L * 5 = 85,792 L. Es werden also 85,792 Liter Luft zur vollständigen Verbrennung benötigt.
Das würde ich bemägeln. Warum?
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.03.2006, 01:31   #13   Druckbare Version zeigen
Thorsten1979 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

Zitat:
Zitat von bm
Das würde ich bemägeln. Warum?
Keine Ahnung. Eventuell weil wir keine Luftzusammensetzung von 1/5 haben, sondern 21 % O2, 78 % Stickstoff und 1 % Edelgase ?

Wenn ja, es stand aber bei der Aufgabenstellung dabei, dass man die Luftzusammensetzung angeben soll. Ich hab das also so verstanden, wenn ich 1/5 hinschreibe, dann ist das ok.

Jetzt kann ich aber auch keinen Einfluss mehr nehmen. Der Hinweis kommt also leider zu spät. Trotzdem Danke...
Thorsten1979 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.03.2006, 01:51   #14   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.976
AW: Benötige mal bitte eure Hilfe !

vielleicht sind die 3 nachkommastellen gemeint
wennst nur so ungefährt rechnest, solltest du das ergebnis mit weniger signifikanten stellen angeben

lg,
Muzmuz
Muzmuz ist offline   Mit Zitat antworten
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