a)Bindungsart bestimmen: NaCl, H₂O, Cu, CO₂NaCl ionisch, H₂O polar kovalent, Cu metallisch, CO₂ kovalent mit unpolarem Molekül.
b)Warum ist CO₂ unpolar, obwohl die Bindungen polar sind?Das Molekül ist linear, die beiden Bindungsdipole heben sich auf.
c)Welche zwischenmolekulare Kraft wirkt zwischen Wassermolekülen?Wasserstoffbrücken.
d)Warum siedet Wasser viel höher als Schwefelwasserstoff?Wasser bildet Wasserstoffbrücken, H₂S nur schwächere Dipolkräfte — die Brücken müssen erst gelöst werden.
2Energetik (14 Punkte)
E = n · ΔH; Q = m · c · ΔT
a)Eine Reaktion hat ΔH = -890 kJ/mol. Exotherm oder endotherm?Exotherm — ΔH ist negativ, Energie wird frei.
b)Wie viel Energie liefert die Verbrennung von 0,5 mol dieses Stoffes?E = 0,5 mol · 890 kJ/mol = 445 kJ
d)Erwärmen von 0,4 kg Wasser um 30 K. Q = ____ (c = 4,2 kJ/(kg·K))Q = m · c · ΔTQ = 0,4 kg · 4,2 kJ/(kg·K) · 30 K = 50,4 kJ
e)Was ändert ein Katalysator am Energiediagramm, was nicht?Er senkt die Aktivierungsenergie. ΔH und die Lage des Gleichgewichts bleiben unverändert.
3Gleichgewicht (14 Punkte)
Le Chatelier: Das System weicht dem Zwang aus
a)Stelle K für N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ auf.K = c(NH₃)² : (c(N₂) · c(H₂)³)
b)Die Hinreaktion ist exotherm und verläuft unter Volumenabnahme. Wohin verschiebt hoher Druck das Gleichgewicht?Nach rechts — aus vier Gasteilchen werden zwei.
c)Wohin verschiebt hohe Temperatur?Nach links, denn die Rückreaktion ist endotherm.
d)Warum arbeitet man beim Haber-Bosch-Verfahren trotzdem bei 450 °C?Bei Kälte wäre die Ausbeute größer, die Reaktion aber viel zu langsam. 450 °C ist der Kompromiss aus Ausbeute und Geschwindigkeit.
e)Eine Reaktion dauert bei 20 °C 80 min. Wie lange bei 40 °C (Verdopplung je 10 K)?20 K sind zwei Schritte, also viermal so schnell80 min : 4 = 20 min