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Lösung: Die häufigsten Ionen wären Br–, O2-, K+ , Al3+ , Ca2+ , N3-
K+ Al3+ Ca2+ Br– KBr AlBr3 CaBr2 O2- K2O Al2O3 CaO N3- K3N AlN Ca3N2
Lösung: Die Atome (resp. deren Ionen) tendieren dazu, eine komplett gefüllte äusserste Valenzschale zu erreichen. Dies kann dadurch erreicht werden, indem eine entsprechende Anzahl Elektronen aufgenommen resp. abgegeben wird.
Da nicht beliebig viele Elektronen aufgenommen – abgeben werden können (das Ion muss ja auch noch stabil sein) gilt die Regel, dass der 'Weg des kleineren Aufwandes' begangen wird. Das heisst, ein Teilchen mit 3 Valenzelektronen gibt 3 e– ab und nimmt nicht 5 e– auf, um eine komplett volle (8 e-) oder leere (0 e-) Valenzschale zu erreichen.
Bei 4 Valenzelektronen können beide Situationen erwartet werden, z.B. C4+ resp. C4-Atom Anzahl Valenz-Elektronen Aufnahme – Abgabe Ion Al 3 Abgabe 3 e– Al3+ F 7 Aufnahme 1 e– F– 4Be 2 Abgabe 2 e– Be2+ K 1 Abgabe 1 e– K+ 52Te 6 Aufnahme 2 e– Te-2 Ne 8 weder noch Ne Ca 2 Abgabe 2 e– Ca2+ S 6 Aufnahme 2 e– S2- N 5 Aufnahme 3 e– N3- March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Definiere Zwitterion (Salze-05)Was ist ein Zwitterion?
#3395
Lösung: Ein Zwitterion ist ein Molekül mit zwei oder mehreren funktionellen Gruppen, von denen eine positiv und eine andere negativ geladen ist. Besitzt ein Zwitterion beispielsweise zwei funktionelle Gruppen mit entgegengesetzten Ladungen, so ist das Molekül insgesamt elektrisch neutral. Teilweise wird auch der Begriff „inneres Salz“ für ein Zwitterion verwendet.
Als funktionelle Gruppen können z.B. die Teilgruppen -COOH sowi -NH2 in Frage kommen. Aus -COOH wird somit eine -COO– und aus -NH2 eine -NH3+ Gruppe.
Lösung: Wenn ein Atom ein Elektron (oder auch mehrere Elektronen) aufnimmt, so ist danach das Atom negativ geladen. Nimmt z.B. ein Fluor-Atom ein Elektron auf so wird es zum F– Teilchen, ein Fluorion, oder genauer ein Fluoranion. Negativ geladenen Teilchen werden Anionen genannt. Analog wird (z.B.) ein Sauerstoffatom vom O → O– → O2-
Lösung: Wenn ein Atom ein Elektron abgibt, so ist das Atom danach positiv geladen. Zur Erinnerung: Elektronen sind negativ geladen. Wenn z.B. ein Mg zwei Elektronen verliert, so bleibt ein Teilchen zurück, welches zweifach geladen ist: Mg2+. Positiv geladene Teilchen werden Kationen genannt.
Lösung: Ganz grob schematisch: positiv geladene Teilchen liegen neben negativ geladenen Teilchen und umgekehrt. Durch die gegenseitige Anziehung ergibt sich ein stabiles Gitter.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Massenverlust 3 (Radio-52)Es werde ein Gramm 23592U vollständig gespalten. Pro Gramm werde ca. 8.21·1010 J Energie frei. Die Schweiz benötigte in den letzten 5 Jahren durchschnittlich rund 810'000 Terajoule Energie pro Jahr. Angenommen, diese Energie möchte man ausschliesslich mit der Spaltung von 23592U gewinnen. Wie gross wäre eine 'Urankugel'?
Für die Berechnung werden weitere Daten benötigt:- 1 Terajoule = 1012 Joule, Gesamthaft: 8.1·1017 J
- andere Quellen sprechen von 2.04·1017 J
- Energie pro Gramm, siehe Aufgabe Radio-26: 8.21·1010 J
- Dichte Uran 19.1 g/cm3
#3385
Lösung: …………………………….
a) Berechne die freiwerdende Energie. Pro gespaltenem Kern wird jeweils eine Energie von 200 MeV frei.Hinweis: 1ev = 1.602·10-19 J
b) Wie hoch könnte man mit dieser Enerige ein Auto (m = 1000 kg) hochheben?
- n( 23592U) = m( 23592U)/M( 23592U) = 1 g/235 g/mol = 0.0043 mol
- wirkliche Anzahl: 6.022·1023·0.0043 = 2.563·1021 Atome
- pro Spaltung 200 MeV resp. 200·106·1.602·10-19 J = 3.204·10-11 J
- a) Total also 8.21·1010 J
- b) Mit der Energie kann was gemacht werden, z.B. etwas hochheben: E=m·g·h
- h =E/(m·g) = 8.21·1010/(1000·10) = 8210000 m = 8210 km
- zum Vergleich Höhe Mount-Everest ca. 8 km über Meer, also 1000· Auto hochheben
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Massenverlust 2 (Radio-51)Es werde ein Gramm 23592U vollständig gespalten.
a) Berechne die freiwerdende Energie pro Gramm. Pro gespaltenem Kern wird jeweils eine Energie von 200 MeV frei.
Hinweis: 1ev = 1.602·10-19 J
b) Wie hoch könnte man mit dieser Enerige ein Auto (m = 1000 kg) hochheben?
#3383
Lösung: - n = m/M
- n( 23592U) = m( 23592U)/M( 23592U) = 1 g/235 g/mol = 0.0043 mol
- wirkliche Anzahl: 6.022·1023·0.0043 = 2.563·1021 Atome
- pro Spaltung 200 MeV resp. 200·106·1.602·10-19 J = 3.204·10-11 J
a) Total also 8.21·1010 J
b) Mit der Energie kann was gemacht werden, z.B. etwas hochheben: E=m·g·hh =E/(m·g) = 8.21·1010/(1000·10) = 8210000 m = 8210 km
zum Vergleich Höhe Mount-Everest ca. 8 km über Meer, also 1000· Auto hochheben
Lösung: - Gemäss Einstein gilt E=m·c2 resp. ΔE=Δm·c2
- c ist die Lichtgeschwindigkeit, 300'000 km/s
- Umformen der Einstein'schen Gleichung nach m resp. Δm
- Δm = ΔE/c2
- Δm = 3.82·1026[kg·m2/s2]/(300'000'000 m/s)2 = 4.24·109 kg
Der Massenverlust pro Sekunde (!) beträgt also 4.24·109 kg oder ca. 424 Millionen Tonnen.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Altersbestimmung 5 (Radio-44)In einem frischen Baumwollgewebe werden 0.27 Bq gemessen.
a) Im Turingrabtuch werden 0.25 Bq gemessen. Wie alt ist das Tuch somit?
b) In einem anderen Gewebe werden 0.1 Bq gemessen. Wie alt ist dieses Gewebe?
Es gilt die Annahme, dass zwischen zwei Halbwertszeiten ein linearer Zerfall stattfindet.
#3379
Lösung: Siehe vor allem die Lösung im beigefügten pdf.
Hinweise: Bei der Aufgabe a) ist der gemessene Bq-Wert noch vor der ersten Halbwertszeit. Bei der Aufgabe b) liegt der gemessene Bq-Wert zwischen der ersten und zweiten Halbwertszeit.Musterlösung [hier] als pdf
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Altersbestimmung 4 (Radio-43)Im lebenden Organismus misst man ca. 16 Zerfälle pro Sekunde pro Gramm Kohlenstoff. In einem alten Holzstück, welches 5 g Kohlenstoff enthält, misst man 44 Zerfälle pro Sekunde. Wie alt ist das Holzstück.
Annahme: linearer Zerfall zwischen zwei Halbwertszeiten, T1_2(C) betrage 5730 Jahre.
#3377
Lösung: noch nichts gemacht
Lösung: Die Messgrenze ist ca. 1000 mal tiefer als die Konzentration in lebenden Organismen. Nach 10 Halbwertszeiten hat die Konzentration um den Faktor 210 = 1024 abgenommen. Damit liegt die Messgrenze bei ca. 10·5730 = ca. 60'000 Jahren.
Lösung: 1 g 12C enthält wie viele Atome: n=m/M= 1/12 mol resp. 5.018·1022 12C-Atome
Nach 5730 Jahren ist eine HWZ vorbei. Somit ist das Verhältnis nur noch halb so gross wie früher.
Es gilt: 14C/12C = x = ½ · 1.2·10-12
14C = ½ · 1.2·10-12 · 12C = ½ · 1.2·10-12 · 5.018·1022 = 3.0·1010
Lösung: Die Konzentration wurde 3-mal halbiert (und hat somit eine achtmal tiefere Konz.), d.h. die Probe ist 3·5730 = 17190 Jahre alt.
Lösung: Anzahl Kerne ursprünglich in mol: n(Pu) = m/M = 1013kg / 0.244kg = 4.098·1013 mol
Wirkliche Anzahl Kerne: 4.098·1013 mol · 6.022·1023 = 2.468·1037
Heute noch vorhanden: N=No·2^(-t/T12) = 2.468·1037 · 2^(-1010/8.3·107) = 13.3 KerneMarch 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Halbwertszeit 1 (Radio-30)Die Halbwertszeit ('HWZ') eines Isotopes betrage 10 Jahre. Nach wie vielen Jahren (ausgedrückt in 'Ganz-Vielfachen der HWZ') ist von der ursprünglich vorhanden Anzahl Atome noch folgende Menge erhalten- die Hälfte
- ein Viertel
- ein 128stel
- ca. 1 Prozent
- ca. 1 Promille
- ca. ein Millionstel
#3367
Lösung: - die Hälfte: eine HWZ ist verstrichen, somit 10 Jahre
- ein Viertel: total zwei HWZ, also 20 Jahre
- ein 128stel: total sieben HWZ, also 70 Jahre
- ca. 1 Prozent: also ca. ein Hundertstel. 1/64 wären 6 HWZ, 1/128 wären 7 HWZ, also zwischen 60 – 70 Jahren
- ca. 1 Promille: also ca. ein Tausendstel. 9 HWZ (=1/512), 10 HWZ (1/1024), somit zwischen 90 – 100 Jahren
- ca. ein Millionstel: 2x=1'000'000, x zwischen 19 und 20. Also somit 190 – 200 Jahren. Aufgabe kann auch ohne Mathematik gelöst werden, auf dem Taschenrechner 2x ausprobieren, bis grösser als eine Million.
Mit Mathe: 2x =1'000'000, x = log(1'000'000)/log(2) = 19.93
Lösung: Entscheidungsmatrix machen:
eat sit throw out window alpha 1 0 0 beta 1 0.5 0 gamma 0.5 0.5 0 Es gelte: 0 kein Schaden, 0.5 zwischendrin, 1 Schaden
Grundgedanke: der Gesamtschaden soll minimiert werden.
Ein Alphastrahler wird schon von wenig Material (z.B. Kleider absorbiert, aber auch beim essen Magenschleimhaut, Darm), geringster Schaden somit bei alpha: sit
Ein Strahler muss gegessen werden … kleinstes Übel beim Gammastrahler. Somit soll man den Betastrahler aus dem Fenster werfen resp. sich von ihm entfernen.
from: https://www.youtube.com/watch?v=qjkTzk8NAxM
Lösung: 21480Hg → 42He + 3· 7026Fe
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Diverse Zerfälle 1 (Radio-21)Ergänze folgende Tabelle, indem in die Zellinhalte das entsprechende Element nach dem Zerfall geschrieben wird. Eine Zeile ist schon gegeben, ergänze die restlichen Zellinhalte entsprechend.
Achtung: es ist gut möglich, dass die aufzuschreibenden Zerfälle in der Realität gar nicht stattfinden, hier geht es 'nur' um die Anwendung der theoretischen Zerfälle.
Zerfall: Alpha-Zerfall Beta-Minus-Zerfall Beta-Plus-Zerfall 13C 94Be 137N 135B 17O 240U 232Th 200Au 214Pb
#3361
Lösung: Zerfall: Alpha-Zerfall Beta-Minus-Zerfall Beta-Plus-Zerfall 136C 94Be 137N 135B 178O 136C 179F 177N 24092U 23690Th 24093Np 24091Pa 23290Th 22888Ra 23291Pa 23289Ac 20079Au 19677Ir 20080Hg 20078Pt 21482Pb 21080Hg 21483Bi 21481Tl March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Definiere (allgemein) die unterschiedlichen Zerfallsmöglichkeiten (Radio-20)
Definiere allgemein die folgenden Zerfälle. Benutze folgendes Schema:
A → B + C, wobei bei allen Teilchen die Ordnungszahl sowie die Nukleonenzahl angegeben werden soll.- Alphazerfall
- Beta-Minus-Zerfall
- Beta-Plus-Zerfall
#3359
Lösung: - Alpha-Zerfall: xyA → x-4y-2B + 42He
- Beta-Minus-Zerfall:
Ein Neutron wandelt sich (u.a.) in ein Proton und ein Elektron um:
xyA → xy+1B + 0-1e– - Beta-Plus-Zerfall:
Ein Proton wandelt sich (u.a.) in ein Neutron und einem positiv (!) geladenen 'Elektron' um:
xyA → xy-1B + 01e+
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Dichte Heliumkern (Radio-12)Berechne die Dichte eines Heliumkernes ( 4He )
#3357
Lösung: Es werden diverse Schritte benötigt:
- Dichte = m/V = m/(4/3·pi·r3)
- Masse des Kernes: je 2 Protonen sowie 2 Neutronen, ca. 4 u, 1 u = 1.66·10-27kg, somit 6.64·10-27kg
- Radius des Heliumkerns: r = 1.2·10-15·4(1/3) = 1.9049·10-15 m
- V = 4/3·pi·r3) = 2.895·10-44 m3
- Dichte = m/V = 2.293·1017 kg/m3 (vgl. Wasser: 1000 kg/m3)
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Plot erstellen (Radio-11)Zeichne den Graph folgender Funktion r = 1.2·10-15·A(1/3) (Resultat in Meter)
#3355
Lösung: noch nichts gemacht
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Berechne den Kerndurchmesser (Radio-10)Schätze den Durchmesser der folgenden Kerne ab:- 3H
- 40K
- 235U
#3353
Lösung: - 3H: d = 2·r = 2·1.2·10-15·3(1/3) = 3.46·10-15 m
- 40K: d = 2·r = 2·1.2·10-15·40(1/3) = 8.21·10-15 m
- 235U: d = 2·r = 2·1.2·10-15·235(1/3) = 1.48·10-14 m
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Vermeintlich gleiche Moleküle, aber unterschiedliche Masse, Radioaktivität (Radio-09)Bei der Reaktion von Brom mit Wasserstoff entsteht Bromwasserstoffgas (HBr). Folgende Isotope beteiligen sich an der Reaktion: 1H, 2H, 79Br sowie 81Br .- Wie lautet die ausgeglichene Reaktionsgleichung?
- Wie viele verschiedene HBr-Moleküle mit unterschiedlicher Masse werden dabei gebildet?
- Welche Isotopenkombination wäre das leichteste HBr, welches das schwerste HBr-Molekül? Angabe inklusive Molmasse
Annahmen für die Molmassen: sie berechnet sich mit der Vereinfachung, dass m(Proton) = m(Neutron). Somit gilt folgendes:
M(1H) = 1 g/mol, M(2H) = 2 g/mol, M(79Br) = 79 g/mol sowie sowie M(81Br) = 81 g/mol.
#3351
Lösung: - H2 + Br2 ⇄ 2 · HBr
- Es gibt 4 verschiedene mögliche Paare:
1H-79Br, 1H-81Br, 2H-79Br und 2H-81Br - M(1H-79Br) = 80 g/mol, M(1H-81Br) = 82 g/mol, M(2H-79Br) = 81 g/mol, M(2H-81Br) = 83 g/mol
leichtes Molekül 1H-79Br, schwerstes Molekül 2H-81Br
Lösung: x = Häufigkeit in % von 28Si, y = Häufigkeit in % von 29Si
Gleichung 1: x + y + 3.1 = 100
Gleichung 2: (x·27.9769u + y·28.9765u + 3.1·29.9738u) / 100 = 28.09u
Gewichtete Durchschnittsmasse von Si (gemäss Periodensystem): 28.09 u
x und y mit Gleichungen 1 und 2 bestimmen. x = 92.2 %; y = 4.7%March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Allgemeines 1 (Radio-07)Was ist den drei Siliciumisotopen 28Si, 29Si, 30Si gemeinsam, was ist verschieden?
#3347
Lösung: Die Protonen und Elektronenzahl ist immer gleich, aber die Neutronenzahl ist verschieden. Die chemischen Eigenschaften der drei Isotope sind gleich, nur der Kern ist unterschiedlich schwer. Dadurch ergeben sich unterschiedliche physikalische Eigenschaften
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Prozentverhältnisse 4 (Radio-05)Ein Element besteht aus einem Gemisch aus drei Isotopen, wobei die beiden leichteren Isotope die gleiche Häufigkeiten haben. Die Molmassen der drei Isotope sei ebenfalls bekannt.
Berechne daraus die allgemeine Formel der durchschnittlichen Molmasse des Elementes.
#3345
Lösung: - Häufigkeit Isotop I: x, wobei x eine Zahl zwischen 0 (0%) und 1 (100%) wäre
- Häufigkeit Isotop II: x
- Somit hat das Isotop III die Häufigkeit (1-2x)
- Zu erwartendes Molmasse: x·M(Isotop I) + x·M(Isotop II) + (1-2x)·M(Isotop III)
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Prozentverhältnisse 3 (Radio-04)Brom tritt in der Natur als Gemisch der beiden stabilen Isotope 79Br sowie 81Br auf. Häufigkeiten: 79Br zu 50.65%, m = 78.918338 u. Berechne aus der durchschnittlichen Molmasse des Broms nun die Häufigkeit sowie die Masse des 81Br in u sowie g/mol.
#3343
Lösung: Häufigkeit des zweiten Isotops: 100 – 50.65% = 49.35%
Somit: 0.5065·78.918338 u + 0.4935· x u = 79.904 u
x = 80.9156 u resp. 80.9156 g/mol
Lösung: m(Cl) = 0.7577·34.969 u + (1-0.7577)·36.966 u = 35.4528731 u
Die durchschnittliche Masse eines Chloratoms beträgt 35.4528 u resp. ein Mol hätte die Masse von 35.4528 Gramm. Beachte: auch wenn man noch so gut in der Natur sucht, nie wird man ein solches Atom finden. Entweder haben die Chloratome die Masse von 34.969 u oder die Masse von 36.966 u.March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Prozentverhältnisse 1 (Radio-02)Natürlicher Kohlenstoff besteht zu 98.94% aus 12C, der Rest bestehe aus 13C (m=13.003355 u).- Berechne aus diesen Werten die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse.
- Was kann aus dem tatsächlichen Wert von 12.0107 (Wert aus dem PSE) rückgeschlossen werden?
- Berechne die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse mit der Idee, dass die Massen von m(12C)=12u und m(13C)=13u betragen.
#3339
Lösung: - 0.9894·12 u + 0.0106·13.003355 u = 12.010635 u
- Der theoretische Wert ('PSE') liegt bei 12.0107 u resp. 12.0107 g/mol. Der kleine Unterschied liegt in gerundeten Werten der Häufigkeiten
- 0.9894·12 u+ 0.0106·13 u = 12.0106 u
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Bestimme Anzahl Protonen, Neutronen und Elektronen (Radio-01)Bestimme die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen folgender AtomkerneAnzahl … Protonen Neutronen Elektronen 31H 52He 13C 234U 13C2+ 34S2- 4He2+ 17O 200Au+ 78Br–
#3337
Lösung: Anzahl … Protonen Neutronen Elektronen 31H 1 2 1 52He 2 3 2 13C 6 7 6 234U 92 142 92 13C2+ 6 7 4 34S2- 16 18 18 4He2+ 2 2 0 17O 8 9 8 200Au+ 79 121 78 78Br– 35 43 36 March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, all Reaktion (GW-46)Gegeben sei die Reaktion: 1·A(g) + 1·B(g) ⇄ 1·C(g). Die Synthese des Produktes sei exotherm.
Wie kann durch Variation des Druckes p und der Temperatur T möglichst viel Produkt erhalten werden?
Was für praktische Konsequenzen haben die Reaktionsbedingungen ?
#3335
Lösung: - Tiefe Reaktionstemperaturen bevorzugen die exotherme Reaktion resp. die Synthese des Produktes.
Optimlerweise wäre also eine möglichst tiefe Temperatur.
Grosser Nachteil: die Reaktionsgeschwindigkeit sinkt mit tiefer Temperatur. Praktischerweise wird ein Kompromiss gefunden zwischen möglichst tiefer Temperatur (Chatelier) und brauchbarer Reaktionsgeschwindigkeit resp. deren Temperatur. - Ein hoher Druck bevorzugt die Produktseite.
Eventuell praktische Schwierigkeiten im Labor.
Lösung: Bei einer Expansion (Vergrösserung des Reaktionsraumes) wird der Druck verkleinert. Das System reagiert darauf, indem es probiert, dies wieder zu kompensieren, indem die Reaktion auf die Seite verschoben wird, welche aus mehr Teilchen besteht. In diesem Fall wird die Reaktion auf die rechte Seite (GW →) verschoben.
Lösung: Wenn die Temperatur gesenkt wird, wird gemäss Chatlier die exotherem Reaktion bevorzugt resp. begünstigt. Somit kann gesagt werden, dass die Hinreaktion (also von A und B zu C) exotherm sein muss.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Mineralwasser (GW-43)Mineralwasser kann folgendermassen hergestellt werden:
H2O (l) + CO2 (g) ⇄ H2CO3 (l)
Erkläre mit Chatelier, wieso eine offene Mineralwasserflasche über die Zeit hinweg schal, langweilig wird und am Schluss nur noch Wasser vorhanden ist.
#3329
Lösung: Gemäss Reaktionsgleichung zerfällt Kohlensäure (H2CO3) zu Wasser und Kohlendioxid, welches gasförmig ist und somit dem System entweicht.
Dieses CO2 wird wieder gemäss Chatlier wieder nachgelifert, indem H2CO3 zerfällt. Am Schluss bleibt also nur noch das Wasser übrig.March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Kobalkomplex (GW-42)Gegeben sei folgende Reaktion:
[Co(H2O)6]2+ + 6·Cl– ⇄ [CoCl6]4- + 6·H2O
Der Wasserkomplex ist rosa farben, der Chloridkomplex blau
Die Reaktion sei endotherm von links nach rechts.
Wie verhält sich die Reaktion nach folgenden Wie wirken sich folgende Reaktionsbedinungen aus ?- Zugabe von Salzsäure, HCl
- Silbernitratzugabe
- Mischung erhitzen
- Wasser zugeben
- Kochsalz zugeben
#3327
Lösung: - Zugabe von HCl, resp. Cl–
GW verschiebt sich nach rechts (→), wird blauer - Silbernitratzugabe: AgNO3
Ag+ bindet sehr stark freie Cl–, Cl– wird dem GW entzogen.
GW verschiebt sich nach links (←), wird rosa - Mischung erhitzen
Von links nach rechts eine endotherme Reaktion, wird durch Temperaturerhöhung gefördert
GW verschiebt sich nach rechts (→), wird blau - Wasser zugeben
GW verschiebt sich nach links (←), wird rosa - Kochsalz zugeben
zusätzliches Cl–
GW verschiebt sich nach rechts (→), wird blauer
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Einfluss der Reaktionsbedinungen (GW-41)Wie wirken sich folgende Reaktionsbedinungen aus ? Ergänze / korrigiere folgende Aussagen:- Eine Temperaturerhöhung begünstigt eine endotherme – exotherme Reaktion.
- Eine Verringerung der Temperatur begünstigt eine endotherme – exotherme Reaktion.
- Eine Druckerhöhung begünstigt Gasreaktionen, die unter Volumenabnahme – Volumenzunahme verlaufen
- Eine Druckverringerung begünstigt Gasreaktionen, die unter Volumenabnahme – Volumenzunahme verlaufen
- Eine Erhöhung der Ausbeute einer Reaktion kann durch Einsatz eines Edukte – Produkte im Überschuss oder durch Entfernen eines Eduktes – Produktes aus dem Gleichgewicht realisiert werden.
- Eine Katalysator beeinflusst die Lage eines chemischen Gleichgewichtes
#3325
Lösung: - Eine Temperaturerhöhung begünstigt eine endotherme Reaktion.
- Eine Verringerung der Temperatur begünstigt eine exotherme Reaktion.
- Eine Druckerhöhung begünstigt Gasreaktionen, die unter Volumenabnahme verlaufen
- Eine Druckverringerung begünstigt Gasreaktionen, die unter Volumenzunahme verlaufen
- Eine Erhöhung der Ausbeute einer Reaktion kann durch Einsatz eines Eduktes im Überschuss oder durch Entfernen eines Produktes aus dem Gleichgewicht realisiert werden.
- Eine Katalysator beeinflusst die Lage eines chemischen Gleichgewichtes nicht.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Chatelierprinzip (GW-40)Wie lautet das Prinzip von Chatelier ?
#3323
Lösung: Kurz und prägnant: Flucht vor dem Zwang. Oder genauer:
Jede Störung eines chemischen Gleichgewichtets durch die Änderung der äusseren Bedingungen führt zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes, die der Störung entgegenwirkt.March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Konzentration, 2 (GW-31)Gegeben sei nachfolgende Reaktion:
Fe3+ (aq) + 3·SCN– (aq) ⇄ Fe(SCN)3
Das Produkt ist tiefrot, das Edukt gelblich
Wie verändert sich die das Gleichgewicht resp. die Farbe der Lösung bei- Zugabe von FeCl3
- Zugabe von KSCN
#3321
Lösung: - Durch die Zugabe von FeCl3 (resp. Fe3+) wird der Reaktion zusätzliche Fe3+ gegeben. Gemäss Chatelier wird dies aber wieder abgebaut und das GW verschiebt sich zur Produktseite. Dies kann auch experimentell beobachtet werden: die Lösung verfärbt sich tiefrot
- Analog wie die Zugabe von FeCl3 : weil der Reaktion mehr SCN– zugeführt wird, wird diesselbes wieder abgebaut, das GW verschiebt sich wieder zur Produktseite, die Lösung verfärbt sich tiefrot.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Konzentration (GW-30)Rund um die Beeinflussung des chemischen GW durch die Veränderung der Konzentration.- Wie kann die Gleichgewichtskonstante K durch eine Veränderung der Konzentration der Edukte resp. Produkte beeinflusst werden? Annahme: p und T bleiben konstant.
- Angenommen, die Eduktkonzentration wird (im Gleichgewicht) Edukt(e) erhöht. Was passiert?
- Angenommen, bei einer Reaktion wird ein Teil (oder komplett) des Produktes entfernt. Was passiert?
#3319
Lösung: - K kann nicht durch eine Konzentrationsänderung beeinflusst werden. Die Gleichgewichtskonstante K ist also konzentrationsunabhängig!
- Das zusätliche Edukte wird abgebaut zu Produkt. Somit wird also die Menge an Produt erhöht, die Ausbeute verbessert sich.
- Durch das Entfernen des Produktes wird das Produkt wieder nachgebiledet, die Ausbeute verbessert sich also wiederum.
March 18, 2026 at 5:25 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Druck, 2 (GW-26)Gegeben seien jeweils folgende Reaktionen inklusive Hinweise auf den Aggregatszustand. Wie verändert sich das Gleichgewicht bei … Erhöhung des Drucks (p ↑), Senken des Druckes (p ↓)- N2O4(g) ⇄ 2 NO2 (g)
- N2(g) + 3·H2 (g) ⇄ 2·NH3 (g)
- N2(g) + O2(g) ⇄ 2·NO(g)
- 2·SO2(g) + O2(g) ⇄ 2·SO3(g)
- PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)
- NH4Cl(s) ⇄ NH3(g) + HCl(g)
- CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)
- CH4(g) + H2O(g) ⇄ CO(g) + 3·H2(g)
- H2(g) + I2(g) ⇄ 2·HI(g)
- CO(g) + 2·H2(g) ⇄ CH3OH(g)
- C2H4(g) + H2(g) ⇄ C2H6(g)
- 2·CO(g) ⇄ CO2(g) + C(s)
- C6H6(l) + 3·H2(g) ⇄ C6H12(l)
- Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l) ⇄ 2·NaHCO3(s)
- NH4HCO3(s) ⇄ NH3(g) + CO2(g) + H2O(l)
- CuSO45H2O(s) ⇄ CuSO4(s) + 5H2O(g)
- AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl–(aq)
- H2O(l) ⇄ H2O(g)
#3317
Lösung: - N2O4 (g) ⇄ 2 NO2
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - N2 (g) + 3·H2 (g) ⇄ 2·NH3 (g)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - N2(g) + O2(g) ⇄ 2·NO(g)
keine Beeinflussung durch den Druck möglich - 2·SO2(g) + O2(g) ⇄ 2·SO3(g)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - NH4Cl(s) ⇄ NH3(g) + HCl(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - CH4(g) + H2O(g) ⇄ CO(g) + 3·H2(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - H2(g) + I2(g) ⇄ 2·HI(g)
keine Beeinflussung durch den Druck möglich - CO(g) + 2·H2(g) ⇄ CH3OH(g)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - C2H4(g) + H2(g) ⇄ C2H6(g)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - 2·CO(g) ⇄ CO2(g) + C(s)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - C6H6(l) + 3·H2(g) ⇄ C6H12(l)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l) ⇄ 2·NaHCO3(s)
p ↑ GW →
p ↓ GW ← - NH4HCO3(s) ⇄ NH3(g) + CO2(g) + H2O(l)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - CuSO45H2O(s) ⇄ CuSO4(s) + 5H2O(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW → - AgCl(s) ⇄ Ag+(aq) + Cl–(aq)
keine Beeinflussung durch den Druck möglich - H2O(l) ⇄ H2O(g)
p ↑ GW ←
p ↓ GW →
March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Druck (GW-25)Rund um die Beeinflussung des chemischen GW durch den Druck.- Damit das chemische Gleichgewicht durch den Druck beeinflusst werden kann, muss eine grundlegende Eigenschaft der Edukte sowie Produkte vorliegen. Welche ? Und weshalb ?
- Wie verändert sich das GW bei einer Druckerhöhung ?
- Wie verändert sich das GW bei einer Druckerniedrigung ?
#3315
Lösung: - Eine Druckänderung hat nur bei Gasen eine beobachtbare Wirkung, da Flüssigkeiten und Feststoffe sich nicht in ihrem Volumen verändern. Der Grund liegt darin zu finden, dass die Atome (resp. Moleküle) bei Flüssigkeiten und Feststoffen ihren Abstanz zueinander nicht mehr fest verändern können.
- Dies begünstigt die Seite mit weniger Gasteilchen.
- Dies begünstigt die Seite mit mehr Gasteilchen.
March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Temp 3 (GW-22)Gegeben seien folgende Reaktionen. Wie lässt sich das Gleichgewicht bei einer Temperhöhung (T ↑) resektive bei Temperatursenkung (T ↓) beeinflussen, wenn jeweils angegen ist, ob die Reaktion endotherm oder exotherm ist.- N2O4(g) ⇄ 2·NO2(g) endotherme Reaktion
- N2(g) + 3·H2(g) ⇄ 2·NH3(g) exotherme Reaktion
- CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g) endotherme Reaktion
- 2·SO2(g) + O2(g) ⇄ 2·SO3(g) exotherme Reaktion
- PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g) endotherme Reaktion
- CO(g) + 2·H2(g) ⇄ CH3OH(g) exotherme Reaktion
- NH4Cl(s) ⇄ NH3(g) + HCl(g) endotherme Reaktion
- C2H4(g) + H2(g) ⇄ C2H6(g) exotherme Reaktion
- CH4(g) + H2O(g) ⇄ CO(g) + 3·H2(g) endotherme Reaktion
- H2(g) + Cl2(g) ⇄ 2·HCl(g) exotherme Reaktion
- N2(g) + O2(g) ⇄ 2·NO(g) endotherme Reaktion
- 2·NO(g) + O2(g) ⇄ 2·NO2(g) exotherme Reaktion
#3313
Lösung: - N2O4(g) ⇄ 2·NO2(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr NO2, weniger N2O4
T ↓ → GW links → mehr N2O4, weniger NO2 - N2(g) + 3·H2(g) ⇄ 2·NH3(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger NH3, mehr N2 + H2
T ↓ → GW rechts → mehr NH3, weniger N2 + H2 - CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr CaO + CO2, weniger CaCO3
T ↓ → GW links → mehr CaCO3, weniger CaO + CO2 - 2·SO2(g) + O2(g) ⇄ 2·SO3(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger SO3, mehr SO2 + O2
T ↓ → GW rechts → mehr SO3, weniger SO2 + O2 - PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr PCl3 + Cl2, weniger PCl5
T ↓ → GW links → mehr PCl5, weniger PCl3 + Cl2 - CO(g) + 2·H2(g) ⇄ CH3OH(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger CH3OH, mehr CO + H2
T ↓ → GW rechts → mehr CH3OH, weniger CO + H2 - NH4Cl(s) ⇄ NH3(g) + HCl(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr NH3 + HCl, weniger NH4Cl
T ↓ → GW links → mehr NH4Cl, weniger NH3 + HCl - C2H4(g) + H2(g) ⇄ C2H6(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger C2H6, mehr C2H4 + H2
T ↓ → GW rechts → mehr C2H6, weniger C2H4 + H2 - CH4(g) + H2O(g) ⇄ CO(g) + 3·H2(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr CO + H2, weniger CH4 + H2O
T ↓ → GW links → mehr CH4 + H2O, weniger CO + H2 - H2(g) + Cl2(g) ⇄ 2·HCl(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger HCl, mehr H2 + Cl2
T ↓ → GW rechts → mehr HCl, weniger H2 + Cl2 - N2(g) + O2(g) ⇄ 2·NO(g) endotherme Reaktion
T ↑ → GW rechts → mehr NO, weniger N2 + O2
T ↓ → GW links → mehr N2 + O2, weniger NO - 2·NO(g) + O2(g) ⇄ 2·NO2(g) exotherme Reaktion
T ↑ → GW links → weniger NO2, mehr NO + O2
T ↓ → GW rechts → mehr NO2, weniger NO + O2
March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Temp 2 (GW-21)Gegeben sei folgende Reaktion. Beurteile ob die Reaktion zum Produkt hin endotherm oder exotherm wäre. Nimm an, dass bloss der Bindungsbruch zwischen den Stickstoffatomen in Betracht gezogen werden müsste.
Reaktion: N2O4 ⇄ 2· NO2
#3311
Lösung: Es muss ein Bindungsbruch zwischen den Stickstoffatomen realisiert, dieser Bruch (!), also das Brechen einer Bindung, braucht Energie. Somit ist die Reaktion von den Edukten hin zum Produkt endotherm und umgekehrt.
March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Beeinflussung chem GW, Temp 1 (GW-20)Wie lässt sich das chemische Gleichgewicht durch die Temperatur beeinflussen?
#3309
Lösung: Prinzipiell gilt es zu unterscheiden, ob es sich um eine exotherme oder endotherme Reaktion handelt.
· Bei einer exothermen Reaktion muss die Reaktion gekühlt werden um möglichst viel Produkt zu erhalten.
· Eine endotherme Reaktion muss erwärmt werden, um möglichst viel Produkt zu erhalten.March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Massenwirkungsgesetz, 7 (GW-17)Folgende allgemein formulierte Gleichung sei gegeben. Formuliere die Gleichgewichtskonstante K.
1·A + 2·B ⇄ 3·C + 4·D Zum Zeitpunkt betrage die Konzentration: c(A)=a, c(B)=b, c(C)=c, c(D)=d Formuliere die Gleichgewichtskonstante K für den Fall, dass das Gleichgewicht …
a) … nach rechts verschoben wird.
b) … nach links verschoben wird.
Hinweis: nimm an, dass die Veränderung zum Gleichgewicht von A x sei.
#3307
Lösung: Aufgrund 1·A + 2·B ⇄ 3·C + 4·D gilt folgendes:
Anzahl(A) = 1/2·Anzahl(B) resp. 2·Anzahl(A) = Anzahl(B)
Anzahl(A) = 1/3·Anzahl(C)
Anzahl(A) = 1/4·Anzahl(D)1·A 2·B ⇄ 3·C 4·D t=0 a b c d a) a-x b-2x c+3x d+4x b) a+x b+2x c-3x d-4x x Somit ergibt sich für …
a) K=((c+3x)3·(d+4x)4)/((a-x)1·(b-2x)2)
b) K=((c-3x)3·(d-4x)4)/((a+x)1·(b+2x)2)March 18, 2026 at 5:24 pm in reply to:Massenwirkungsgesetz, 8 (GW-16)Formuliere das MWG (inklusive Einheiten) für die Bildung von a) Wasser sowie b) NH3 aus den Elementen.
#3305
Lösung: - a) 2·H2 + 1·O2 ⇄ 2·H2O
K=c2(H2O)/(c2(H2)·c1(O2)) [L/mol] - b) 3·H2 + 1·N2 ⇄ 2·NH3
K=c2(NH3)/(c3(H2)·c1(N2)) [(mol/L)-2)]
Lösung: - Start mit 9 Prozent von 1.0 mol ONBr: 0.09 mol
- ONBr zerfällt, also keine Rückreaktion.
- 0.09 mol ONBr → 0.09 mol NO + 0.09/2 mol Br2
- Im GW gilt also:
- c(ONBr) = 0.91 mol, c(NO) = 0.09 mol, c(Br2) = 0.045 mol
- K=c2(NO)·c(Br2)/c2(ONBr)= 0.092 · 0.045 / (0.91)^2 = 4.4 ·10-4 mol/l
Lösung: CO H2O CO2 H2 t=0 20 30 3 0 t=GW 20-x 30-x 3+x x - Es gilt: K = 4.05 = ((3+x)·x)/((20-x)·(30-x))
- x1 = 15.3 ; x2 = 52
- Chemisch sinnvoll ist nur x1
- Im Gleichgewicht befinden sich also 15.3 mol H2
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