Was ist eine Redoxreaktion?
Bei einer Redoxreaktion übergibt ein Reaktionspartner ein Elektron an den anderen.
Der Abgebende ist der Donator und der Annehmende ist der Akzeptor.
Was ist das Löslichkeitsprodukt?
Beschreibt maximale Löslichkeit eines Salzes in einem Lösungsmittel.
Nennen Sie die Definition vom “pH-Wert"!
Der pH-Wert gibt an, wie sauer oder basisch eine Lösung ist.
(in Klemmern steht immer die Konzentration mol)
Was versteht man unter Disproportionierung?
Eine Redoxreaktion, bei der eine Substanz gleichzeitig zum Teil oxidiert und zum Teil reduziert wird.
Was versteht man unter Komproportionierung?
Eine Redoxreaktion, bei der zwei Verbindungen, in denen das gleiche Element mit unterschiedlichen Oxidationszahlen vorliegt, zu einer Verbindung mit einer dazwischen liegenden Oxidationszahl reagieren
Wodurch sind starke und schwache Säuren gekennzeichnet?
Werden durch pKs-Wert gekennzeichnet. Ist dieser groß (ab 0,35), dann sind sie schwach.
Sie dissoziieren in wässriger Lösung nicht vollständig und bilden partiell H+ bzw OH- Ionen aus. (Beispiel: Essigsäure)
Wodurch sind starke und schwache Basen gekennzeichnet?
Werden durch pKb-Wert gekennzeichnet. Ist dieser größer als 0,35, dann sind sie schwach.
Sie dissoziieren in wässriger Lösung vollständig. (Beispiele: HCl, HNO3, NaOH)
Was versteht man unter einer mehrprotonigen Säure?
Im Gegensatz zu einprotonigen Säuren (HCl), die nur ein Proton pro Molekül abgeben können, besitzen mehrprotonige Säuren mehrere Protonen, die abgegeben werden können. (H2SO4, H3PO4)
Welche Oxidationszahlen nehmen folgende Verbindungen in der Regel ein?
a) Ein einzelnes Atom
b) Ein einatomiges Ion
c) Ein mehratomiges Ion
d) Sauerstoff
e) Wasserstoff
a) 0
b) identisch der Ladung des Ions
c) Summe der OZ aller Atome identisch der Ladung
d) i.d.R. -II
e) i.d.R. +I
Benennen Sie drei Ihnen bekannte Reaktortypen!
Rührkesselreaktor (kontinuierlicher bzw. diskontinuierlicher Betrieb)
Strömungsreaktor (kontinuierlicher Betrieb)
Rührkesselkaskade (kontinuierlicher Betrieb)
Skizzieren Sie das Verweilzeitverhalten eines idealen Strömunsrohres, einer Rührkesselkaskade und eines ideal kontinuierlich betriebenen Rührkessels
Benennen Sie Gründe für nicht ideales Reaktorverhalten!
schlechte Durchmischung (Totzonen)
Kurzschlussströmung
Kanalbildung
Temperaturgradient
Dispersion
Diffusion
Nennen Sie jeweils drei Vorteile der chemischen und biologischen Katalyse hinsichtlich der Prozessführung!
chemische:
- höhere Raum-Zeit-Ausbeuten
- möglicher Einsatz höherer Temperaturen und Drücke zur Beschleunigung der Reaktion
- häufig günstiger im großen Maßstab
biologische:
- milde Reaktionsbedingungen
- hohe Selektivität
- komplexe Produkte leicht zugänglich
Nennen Sie die ersten acht Vertreter der homologen Reihe der Alkane mit Namen und Summenformel!
Methan CH4
Ethan C2H6
Propan C3H8
Butan C4H10
Pentan C5H12
Hexan C6H14
Heptan C7H16
Oktan C8H18
Wie lautet die Summenformel für Alkane? Gibt es Ausnahmen?
C(n)H(2n+2)
Ausnahme: Cycloalkane (Summenformel: C(n)H(2n) wie Alkene nur ohne Doppelbindung)
Was sind die kennzeichnenden Merkmale der homologen Reihen der Alkene und Alkine?
Alkene haben Doppelbindungen
Alkine haben Dreifachbindungen
Was ist eine “Funktionelle Gruppe”?
Atomgruppen in organischen Verbindungen, die die Stoffeigenschaften und das Reaktionsverhalten der sie tragenden Verbindungen maßgeblich bestimmen.
Verbindungen mit der gleichen funktionellen Gruppe sind eine Stoffklasse (Alkohole, Amine, Carbonsäuren etc.)
Was ist das kennzeichnende Merkmal von Alkoholen?
eine oder mehrere -OH-Gruppen, die als funktionelle Gruppen an C-Atome gebundene Wasserstoffatomde ersetzen. (Bsp. Ethanol)
Durch welche funktionellen Gruppen zeichnen sich
-Carbonsäuren; -Amine; -Aminosäuren aus?
Zeichnen Sie eine Peptidbindung!
Zeichnen Sie möglichst alle isomeren Strukturformeln der Verbindung mit der Summenformel C4H8!
Was versteht man unter Tensid?
Als Tenside (grenzflächenaktive Substanzen) werden Moleküle bezeichnet, die über ein hydrophiles (wassliebendes) und ein hydrophobes (wassermeidendes) Ende verfügen.
Geben Sie die Struktur und Summenformel von Ethanol, Methylpropanol, Butanol, Ethan, n-Butan, Ethin, Ethen und Benzol an!
Wie berechnet man Molmassen?
Was versteht man unter Hybridisierung?
Kombination verschiedener Atomorbitale (z.B. s-Orbitale und p-Orbitale) zu Hybridorbitalen mit neuer geometrischer Anordnung
Welche Hybridisierungen des Kohlenstoffs sind mit s- und p-Orbitalen möglich? Geben Sie Beispiele für Verbindungen an in denen der Kohlenstoff entsprechend hybritisiert ist!
Hybridisierung von s- und p-Orbitalen
sp^3 (Methan,CH4)
sp^2 (Ethen,C2H4)
sp (Ethin,C2H2)
Was ist eine Sigma-Bindung?
Geben Sie ein Beispiel an!
Rotationssymmetrische Orbitale, die in Bindungsrichtung überlappen. Zwischen zwei Atomen kann es nur eine Sigma-Bindung geben. Die Sigma-Bindungen erlauben ein freies Drehen der Atome um die Bundungsachse. (Einfachbindung)
Was ist eine Pi-Bindung?
Entstehen beim Überlappen von p-Orbitalen
sind nicht rotationssymmetrisch zur Bindungsachse, erlauben keiine Drehbarkeit der Atome
maximal zwei Bindungen pro Atompaar sind möglich
Welche Arten der Polymerisation gibt es?
Polymerisation von Homopolymeren
Polyaddition
Polykondensation
Welche Arten der Polymerisation von Homopolymeren werden unterschieden?
radikalische Polymerisation
kationische Polymerisation
anionische Polymerisation
Nennen Sie Zusatzstoffe für Polymerisate und was diese bewirken!
1) Weichmacher: machen Polymere weich & elastisch
2) Stabilisatoren: Schutz gegen die Wirkung von Wärme, UV-Licht, Feuchtigkeit, u.ä. auf die Polymere
3) Gleitmittel: vermindern innere und äußere Reibung
4) Farbmittel: färben
5) Antistatika: erniedrigen den Oberflächenwiderstand bzw. erhöhen der Leitfähigkeit auf der Oberfläche
6) Flammhemmende Zusätze: verhindern das Entzünden und/oder Weiterbrennen
Definieren Sie den Polymerisationsgrad!
- bezeichnet die durchschnittliche Anzahl an Monomeren, die in einem Polymolekül enthalten sind.
- wird durch experimentelle Bestimmung der Molmasse bestimmt
Wie können Polymere nach thermischen Eigenschaften eingeteilt werden? Stellen Sie einen Bezug zur Kettenstruktur her!
Thermoplaste —> lineare Struktur; durch Erwärmen reversible Verformung möglich
Duroplaste —> starke Vernetzung; nach der Formgebung keine weitere Verformung
Elastomere —> vernetzt, aber nur wenige Vernetzungsstellen; gummiartig
Nennen Sie einige Anforderungen an die Zusatzstoffe!
nicht flüchtig sein
ungiftig
umwelttechnisch unbedenklich
farblos oder farbneutral
sich mit dem Polymer oder anderen Zusatzstoffe vertragen
geruchs- und geschmacksneutral
lichtstabil
migrationsbeständig
Geben Sie die Strukturformel für folgende Verbindungen an: PE, PP, PS, PVC, PTFE!
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