Rainer Steiger

Solution:

La distillation s'appuie sur l'effet que les substances pures à séparer ont des points d'altitude différents; la différence de point d'altitude devrait être d'environ 10° ou plus.

Soluzione:

[traduzione mancante]

Lösung:

1. A und C können Wasserstoffbrückenbindungen machen, B und D nicht
2. C kann doppelt so viele Wasserstoffbrückenbindungen machen wie A
3. B macht mehr VdW-Wechselwirkungen als D
4. Quintessenz: Sdp(C) > Sdp(A) > Sdp(B) > Sdp(D)

Solution:

1. a) Évaporation
2. b) Des évaporations
3. c) La distillation
4. (d) sept
5. e) Filtrage
6. f) Centrifugation
7. g) décantation
8. h) extraire
9. (i) Avec un aimant

Soluzione:

Niente

Lösung:

1. Alle Verbindungen sind Carbonsäuren und somit in der Lage, Wasserstoffbrückenbindungen auszubilden, polar.
2. Sie sind aber unterschiedlich 'gross', sprich haben jeweils eine unterschiedliche totale Anzahl Elektronen, was hier wiederum entscheidend ist.
3. Quintessenz: Sdp(B) > Sdp(A) > Sdp(D) > Sdp(C)

Solution:

1. Une solution est d'ajouter de l'eau. On sait que le sel de cuisson se dissout. Ainsi, un mélange de solide (sable) serait séparé d'un liquide (eau salée): filtration. L'eau salée doit finalement être séparée de l'eau: l'évaporation de l'eau.
2. b) Les balles de même taille signifient que les balles ont des poids différents.
   · Avec une balance (pas très efficace s'il y a beaucoup de balles)
   · Tout mettre dans l'eau, boules de bois nager, boules de fer ne pas
   · Brûler serait z.B. Aucun solution, là les les charbons de bois détruit sont
   · On sait que le fer est magnétique, ce qui rend la séparation des boules de bois très efficace.
3. c) L'équivalence de la difficulté (en raison de la densité) signifie que les boules de fer ont un diamètre plus petit.
4. d) Démarrer avec une filtration permettant ainsi de séparer le sable du mélange salin-aquatique (le sel est connu pour se dissoudre dans l'eau). Ensuite, il faut séparer l'eau du sel de cuisson. Une distillation serait proposée (pas de l'évaporation car l'eau serait perdue)
5. e) Les deux substances ne se mélangent pas bien. Il est donc préférable de laisser le mélange s'arrêter et d'organiser les deux composants en raison de leur densité différente (et de leurs forces répressives) de manière à ce que l'huile d'olive flotte sur l'acide, ce qui forme deux phases.
6. f) Les liquides se mélangent parfaitement, une seule phase est visible. Il est possible d'exploiter les différentes températures de séjour. L'éthanol à l'intérieur à env. 80 ℃ eau à 100 ℃
   Remarque aux professionnels: oui, la séparation n'est pas parfaite, elle forme un mélange azeotrope.

Il faut penser à cela: à la fin, tous les composants doivent être réunis. Il faut aussi penser que les composants ne doivent pas être modifiés, c'est-à-dire qu'il faut utiliser des méthodes de séparation physique.

Lösung:

1. Alle Verbindungen sind reine Kohlenwasserstoff-Verbindungen, also gibt es nur Van-der-Waals-Wechselwirkungen.
2. Van-der-Waals-Kräfte sind eine Funktion der totalen Anzahl Elektronen
3. Quintessenz: Sdp(D) > Sdp(A) > Sdp(C) > Sdp(B)
4. Experiment: Sdp(A)=341 K ; Sdp(B)=272K ; Sdp(C)=309K ; Sdp(D)=372 K

Solution:

Les les deux notions sont pour un un mélange ('au moins deux différentes ingrédients') utilisé. À un à caractère hétérogène un mélange sont les components détectable (z.B. Produits d'électricité, de l'œil différentes components / sauce à la salade). Dans le par opposition à cet effet le homogènes un mélange, duquel components pas détectable sont, z.B. [traduction manquante], beaucoup de ingrédients, mais de l'œil visibles est seulement une liquide.

Lösung:

1. Alle machen Wasserstoffbrückenbindungen.
2. Einige Moleküle sind polar, andere eher nicht.
3. Hier als entscheidender Unterschied: (Erklärung im Unterricht !) die Van-der-Waals-Kräfte, und somit gilt: Je mehr Elektronen insgesamt vorhanden sind, desto höher ist auch der Siedepunkt.
4. Quintessenz: Sdp(D) > Sdp(B) > Sdp(C) > Sdp(A)
5. Experiment: Sdp(A)=351 K ; Sdp(B)=411K ; Sdp(C)=391K ; Sdp(D)=430 K

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. A und B können Wasserstoffbrückenbindungen machen, C nicht: C hat daher den tiefsten Sdp
2. A kann mehr Wasserstoffbrückenbindungen machen als B
3. Quintessenz: Sdp(A) > Sdp(B) > Sdp(C)

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. nur B kann ionische Bindungen machen: höchster Sdp
2. A und D können Wasserstoffbrückenbindungen machen, wobei D mehr Möglichkeiten hat wie A
3. C ist polar, sonst keine ionische resp. Wasserstoffbrückenbindungsmöglichkeiten, daher tiefster Sdp
4. Quintessenz: Sdp(B) > Sdp(D) > Sdp(A) > Sdp(C)

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. Die Moleküle A und D bilden nur Van-der-Waals-Kräfte aus
2. B und C sind zusätzlich polar
3. nur B kann Wasserstoffbrückenbindungen machen.
4. Aufgrund dieser Fakten gilt: Substanz B hat den höchsten Siedepunkt

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. Die Verbindung D ist ionisch und hat somit den höchsten Siedepunkt
2. C enthält eine -OH-Verbindung, kann also Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden
3. B ist im Gegensatz zu A polar
4. Aufgrund dieser Fakten gilt: Sdp(D) > Sdp(C) > Sdp(B) > Sdp(A)

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. Grundgedanke: Das heisse Wasser kühlt sich ab, das kalte Wasser erwärmt sich
2. Es gelten folgende Abkürzungen: H für Heiss, K für Kalt, M für Mischung
3. Das Eis muss zuerst geschmolzen werden (L_f ist die benötigte Energie) und kann dann erst auf die Mischtemperatur erwärmt werden
4. Q(100℃ → T_M) = Q(Eis schmelzen, 0℃ → T_M)
5. m_H · c_w · (100℃ – T_M) = m_K·L_f + m_K · c_w · (T_M – 0℃ )
6. Celsius in Kelvin umrechnen, m_H = m_K = m (!)
7. m·c_w·(373K-T_M) = m·L_f +m·c_w·(T_M-273K)
8. T_M = [c_w·(373k+273k)-L_f]/(2·c_w)
9. T_M = [4.185kJ/kgK·(373k+273k)-335.5kJ]/(2·4.185kJ/kgK) = 283.2 K = 10.2℃

Die Mischung hätte also eine Temperatur von ca. 10 Grad Celsius.

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

Stoff	M(g/mol)	m(g)	n(mol)
NaCl	58.5	1000	1000/58.5 =17.09
H2O	18	1846	6·17.09 = 102.56

a) Es braucht also 1846 Gramm Wasser um jede Natriumion mit jeweils 6 Wassermolekülen zu umhüllen. b) Da pro NaCl je ein Na⁺ sowie ein Cl^– vorhanden sind, braucht es also doppelt soviel Wasser also total 3692 Gramm Wasser.

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

{a) } H2O + H2O{:}	H-$dots(RB)O<`|H> _(x2,y,H)H-$dots(RB)O<`|H>
{b) } H2O + NH3{:}	H-$dots(BR)O<`|H> _(x2,y,H)H-$dots(R)N<`|H><|H>
{b) … oder }	H-$dots(B)N<`|H>-H_(x2,y,H) $dots(LR)O<`|H>|H
{b) … oder }	H|$dots(LB)O-H_(x2,y,H) $dots(L)N<`|H><|H>-H
{c) } NH3+ NH3{:}	H-$dots(R)N<`|H><|H> _(x2,y,H)H-$dots(R)N<`|H><|H>
{d) } HF + HF{:}	H-$dots(TRB)F _(x2,y,H)H-$dots(TRB)F
{e) } CH3OH + CH3OH	H-C<`|H><|H>-$dots(TB)O-H_(x2,y,H) $dots(LB)O<`|H>-C<`|H><|H>-H
{f) } H-C<`|H><|H>-$dots(TB)O-C<|H><`|H>-H	{keine H-Brücken möglich, H nicht an O gebunden}
{g) } H-C<`|H><|H>-$dots(TBR)F	{keine H-Brücken möglich, H nicht an F gebunden}

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

Diese Eselsbrücke verweist auf die Zutaten einer H-Brücke: Antwort siehe unter ZMK, Wasserstoffbrücken.

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

Zur Ausbildung von H-Brücken braucht es verschiedene Zutaten: Ein Atom, welches ….

1. an eines der Atome F, O oder N kovalent gebunden ist. Konkret also irgendeine Kombination mit F-H, O-H oder N-H.
2. Auf der Gegenseite (also gegenüber des Wasserstoffs via F-H, O-H resp. N-H) ein freies Elektronenpaar (wiederum Bestandteil eines F, N oder O-Atoms)
3. Zu guter Letzt muss die räumliche Anordnung linear sein; z.B.: -O-H · · · | .

Beachte, dass die H-Brücke nicht wie die kovalente Bindung mit einem Strich sondern mit (ca.) drei Punkten angedeutet wird.
Als Merkregel kann das Wort 'FöHN' verwendet werden. Beispiel einer Wasserstoffbrückenbindung zwischen zwei Wassermolekülen:

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

1. HF ist polarer als HCl, weil … :
       HF: ΔEN 1.8 , HCl: ΔEN 1.4
       Daher: Sdp(HF) > Sdp(HCl)
       Experiment: Sdp(HF) = 20°C, Sdp(HCl) = -84°C,
2. H₂O polarer als H₂S, weil …
       H₂O: ΔEN 1.3 , H₂S: ΔEN 0.2
       Daher: Sdp(H₂O) > Sdp(H₂S)
       Experiment: Sdp(H₂O) = 100°C, Sdp(H₂S) = -60°C,

Ein weiterer, sehr wichtiger Punkt ist, dass HF sowie aus H₂O jeweils Wasserstoffbrückenbindungen mit sich bilden können. Daher liegen ihre Siedepunkte sicherlich auch höher.

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

{gelb: nicht polarer Teil}
{grün: polarer Teil}
{a) } H-C<`|H><|H>-C<`|H><|$bg(yellow,to:1;6)H>-$dots(TR)O|$bg(lime,to:8;8)H	{Substanz polar}
{b) } $slope(55)H\C<`/H>_(x1,N2)C<\$bg(yellow,to:1;1)H>/O$bg(lime,to:6;6)H	{Substanz polar}
{c) } H-C-C-C-C-C-$bg(yellow,to:1;6)C-$bg(lime,to:1;1)O-$bg(lime,to:1;1)H; $bg(yellow,to:1;7)H|#2|$bg(yellow,to:3;7)H; H|#3|H; H|#4|H; H|#5|H; H|#6|H; H|#7|H	{Substanz nicht polar}

Solution:

Kein Antworttext vorhanden, muss noch gemacht werden

Lösung:

Musterlösung [hier] als pdf

{a) } H-$dots(TR)O|H	H_(x+1.5,y+0,>)O_(x,y+1.5,<)H	{Dipolmomente heben sich nicht auf}	{polar}
{b) } $dots(LbBlLtTl)O=C=$dots(TrRtRbBr)O	O_(x+1.4,y+0,<)C_(x+1.4,y+0,>)O	{Dipolmomente heben sich auf}	{nicht polar}
{c) } H/C`|$dots(LtTlTrRt)O|\H	C_(x,y-1.5,>)O	{Dipolmoment hebt sich nicht auf}	{polar}
{d) } H-C<`|H><|H>-$dots(TR)O|H	C_(x+1.1,y,>)O_(x+0,y+1.5,<)H	{Dipolmomente heben sich nicht auf}	{polar}
{e) } H-C%C-H		{nur apolare C-H-Bindungen}	{nicht polar}
{f) } $slope(55)H\C<`/H>_(x1,N2)C<\H>/H		{nur apolare C-H-Bindungen}	{nicht polar}
{g) } H-C<`|H><|H>-$dots(RbBr)N/$dots(TR)O`/	C_(x+1.2,y+0,>)N_(x+1.1,y-1.3,>)O	{Dipolmomente heben sich nicht auf}	{polar}
{h) } H-C<`|H><|H>-$dots(TRB)F	C_(x+1.4,y+0,>)F	{Dipolmoment heben sich nicht auf}	{ polar}
{i) } H-C<`|H><|H>-$dots(B)N<`|H>-H	C_(x+1.2,y+0,>)N<_(x,y-1.5,<)H>_(x+1.5,y,<)H	{Dipolmoment heben sich nicht auf}	{polar}

Solution:

Et voici la réponse. La ligne suivante contiendrait une vidéo:

---

Videoantwort:
Erklärung in Form eines Videos, Dauer 0:0

Direkter Link zum Fullscreen-Modus hier

---

Mitschrift:

Malheureusement, aucune transcription de la vidéo n’est disponible.

Lösung:

Die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen gehören zu den ZMK's. Weisen die Moleküle jeweils einen permanenten Dipol ('zwei Pole', bisschen negativ wie auch bisschen positiv geladen) auf, so können sie sich aufgrund ihres Dipolcharakters gegenseitig anziehen.

Solution:

[traduction manquante]

Lösung:

Im ersten Schritt geht es darum, das Molekül korrekt zu zeichnen, inklusive Bindungswinkel. Danach wird jede Bindung einzeln betrachtet und aufgrund der EN-Werte der beteiligten Atom die Polaritätsrichtung entschieden. Dies indem vom elektropositiveren Atom zum elektronegativeren Atom die Polaritätsrichtung definiert sei. Im dritten Schritt werden die gezeichneten Pfeile ('Vektoren') addiert. Ergibt eine resultierende Kraft, so weist das Molekül einen (permanenten) Dipol auf. Oder auch anders gesagt: es ist polar. Als Vereinfachung gelte, dass C-H Bindungen üblicherweise für die Entscheidung nicht hinzu gezogen werden müssen, da die EN-Werte der C resp. H-Atome praktisch identisch sind.

Solution:

Il n'y a rien

Lösung:

Alle Moleküle sind nicht polar und können daher nur Van-der-Waals-Kräfte ausbilden. Somit gilt es die totale Anzahl der Elektronen pro Molekül zu bestimmen:

	Anzahl e–	Experiment Sdp.
H2	2	-253°C
Ne	10	-246°C
N2	14	-196°C
Cl2	34	-34°C
Br2	70	59°C
I2	106	186°C

Werden die Stoffe aufgrund der Elektronenanzahl sortiert, so ergibt sich die (nur experimentell zugängliche) Abfolge der Siedepunkte.

Lösung:

Es kommen nur VdW-Kräfte vor, die Anzahl der Elektronen beträgt jeweils 2 Elektronen. Da die Anzahl der Elektronen gleich ist (oder für andere Beispiele sehr ähnlich wäre) muss in diesem Fall über die Oberfläche des H₂ resp. He eine Prognose gemacht.
Prinzipiell gilt ja, dass der Durchmesser (resp. Radius) eines Atoms im PSE von links nach rechts abnimmt, d.h. r(H) > r(He). Somit gilt natürlich auch folgendes: Oberfläche(H₂) > Oberfläche(He).
Da sich die Elektronen nun auf der grösseren Oberfläche besser verteilen können und somit die VdW-Kraft schwächer wird, gilt: Sdp(H₂) > Sdp(He) . Das Experiment bestätigt auch diese Vermutung (Sdp(H₂) = -253℃ Sdp(He) = -269℃

Lösung:

Mittels der Ordnungszahl (=Anzahl Protonen) eines Elementes kann auf die Anzahl der Elektronen geschlossen werden: nämlich identisch bei neutralen Elementen, entsprechend angepasst bei negativer oder positiver Ladung.

1. C₆H₁₂O₆ → 6·6+12·1+6·8 = 96 Elektronen
2. C₃H₆O → 3·6+6·1+8 = 32 Elektronen
3. H₂O → 2·1+8 = 10 e^–
4. NaBr → 11+35 = 46 e^–
5. Na → 11 e^–
6. Na⁺ → 11-1= 10 e^–
7. H₃O⁺ → 3·1+8-1 = 10 e^–
8. CO2-3 6+3·8+2 = 32 e^–

Lösung:

Bei zweifach ionisierten Heliumatomen handelt es sich um He²⁺

1. He²⁺ machen keine keine VdW-Kräfte, da ja keine Elektronen vorhanden sind.
2. Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sind ebenfalls nicht vorhanden, da die Atome keinen permanenten Dipol aufweisen. Im Gegenteil, es sind Monopole vorhanden (He²⁺⁾, welche sich gegenseitig abstossen
3. Wasserstoffbrückenbindungen sind nicht möglich, da keine Wasserstoffatome vorhanden sind

Quintessenz: Die Teilchen stossen sich voneinander ab. Somit gäbe es keinerlei Gründe für He²⁺ als Feststoff auch bei 0 Kelvin vorzuliegen. Oder anders formuliert: Der Siedepunkt läge nach der aktuellen Theorie bei 0 Kelvin.

Lösung:

VdW-Kräfte beruhen auf Elektronen. Atome ohne Elektronen wären positiv geladen (z.B. H⁺, He²⁺, Li³⁺ etc.), im Grunde genommen also wären nur die nackten Kerne vorhanden. Moleküle ohne Elektronen können keine gemacht werden, da für Bindungen ja explizit Elektronen gebraucht werden.

Lösung:

Alle (neutrale) Atome sowie Moleküle sind von Elektronen umgeben. Diese negativ geladenen Elektronen umkreisen (im klassischen Sinne) den positiv geladenen Kern. Da die Elektronen asymmetrisch verteilt sind ergeben sich kurzfristige Dipole, da die negative und positive Ladung sich geometrisch gesehen nicht komplett aufheben. Diese kurzfristigen Dipole beeinflussen (induzieren) weitere Atome resp. Moleküle.
Grob kann folgendes gesagt werden: je mehr Elektronen vorhanden sind umso grösser ist auch die VdW-Kraft.

Lösung:

Die ganze Situation beginnt z.B. bei -10℃ Die zugeführte Wärme wird zuerst benötigt, um den Eiswürfel auf 0℃ zu erwärmen.
Bei 0℃ wird nun die zugeführte Wärme benötigt, um den Eiswürfel zu schmelzen. Zwischen 0℃ und 100℃ wird nun die zugeführte Wärme benötigt, um das flüssige Wasser zu erwärmen.
Ab 100℃ wird die zugeführte Wärme für das Überführen des Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Zustand.
Wird nun jedoch noch Kochsalz hinzugefügt, so siedet die Salzwassermischung nun bei mehr als 100℃ dies aufgrund der zusätzlichen Bindungen/Anziehungen zwischen den Kochsalzteilchen (Ionen) und dem polaren Wasser (Ion-Dipol-Wechselwirkungen)

Skizze [hier] als pdf

Lösung:

Beim Verdampfen verliert ein Molekül (oder auch Atom) den Kontakt zu den anderen Teilchen. Die Kräfte zwischen dem Molekülen sind zu klein, um die Bewegungsenergie (aufgrund der Temperatur) zu kompensieren. Somit verlässt das Teilchen den restlichen Verband.
Achtung … gefährlicher Mix zweier Ausdrücke: ZMK (Kraft) und Energie.
Zudem: Ein einzelnes Teilchen kann also nicht 'sieden'

Lösung:

a) fest → flüssig: schmelzen
b) flüssig → fest: erstarren
c) flüssig → gasförmig: verdampfen
d) gasförmig → flüssig: kondensieren
e) fest → gasförmig: sublimieren
f) gasförmig → fest: resublimieren

Lösung:

Aggregatzustände sind nichts anderes als die 'Beschaffenheit' eines Stoffes bei einer bestimmten Temperatur sowie eines bestimmten Druckes. Dieser Beschaffenheit sagen wir im Alltag und auch in Labor fest, flüssig und gasförmig. Wieso etwas im jeweiligen Aggregatzustand vorliegt kann mit den zwischenmolekularen Kräften (ZMK) geklärt werden.

[Author]

Posts