Geben Sie Beispiele für exotherme und endotherme Reaktionen an.
Umreißen Sie in groben Zügen den natürlichen Stickstoffkreislauf.
Molekularer Stickstoff ist sehr reaktionsträge;
Bildung von NO durch Blitzentladungen, atmosphärische Aufoxidation zu NO2, dann Einwaschung ins Erdreich als HNO3;
ebenso direkte Fixierung des Luftstickstoffs durch Bodenbakterien in Symbiose mit einigen Pflanzen, bspw. Bohnen;
Synthese von Proteinen (enthalten N) durch Pflanzen, ggfs. Umwandlung in tierische Proteine: Schnitzel mit Gemüsebeilage! Abbau der Proteine unter Energiegewinn und Wachstum, Ausscheidung des Stickstoffs als Harnstoff bzw. nach Tod durch Verwesung des Organismus.
a) Welche Rohstoffe werden für die technische Ammoniak-Synthese benötigt?
b) Formulieren Sie das der Haber–Bosch-Synthese zugrundeliegende Gleichgewicht.
c) Welchen Einfluß haben Druck, Temperatur und die Eigenschaften des eingesetzten Katalysators auf die Gleichgewichtslage?
d) Nennen Sie die wichtigsten Verwendungszwecke von Ammoniak.
a) H2 aus Erdgas, N2 aus der Luft, Energie aus fossilen Brennstoffen
b) N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
c) erhöhter Druck: Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts;
erhöhte Temperatur: Gleichgewicht verschiebt sich nach links;
Katalysator: kein Einfluß
d) Dünger, Kunststoffe, Sprengstoffe
Formulieren Sie sämtliche Teilschritte der technischen Salpetersäure-Synthese.
a) Welche Rohstoffe werden für die technische Schwefelsäure-Synthese eingesetzt?
b) Formulieren Sie die drei Teilschritte der Schwefelsäure-Synthese.
c) Welchen Einfluß haben Druck und Temperatur auf die Gleichgewichtslage bei der Oxidation von Schwefeldioxid?
d) Welche Verwendung findet die Schwefelsäure technisch?
Warum löst sich Calciumcarbonat in verdünnter Salzsäure?
Das Lösungsgleichgewicht wird durch Protonierung des Carbonations und des daraufhin entweichenden Kohlendioxids nach rechts verschoben.
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