Übungsaufgaben zur Qualitativen Analyse 2SO3 b) SO3 2SO4 c) … · 2019-09-06 · b) Borax Na 2 B 4 O 7 → ∆ T 2 NaBO 2 + B 2 O 3 (600 °C) c) Ammoni umnitrat NH 4 NO 3 → ∆

Gravimetrie und Volumetrie Lösungen

Prof. Dr. T. Jüstel Analytische Chemie

Übungsaufgaben zur Qualitativen Analyse 13. Was versteht man unter dem Begriff "Konzentrationsniederschlag"?

Ein Konzentrationsniederschlag entsteht, wenn die Löslichkeit eines sonst löslichen Stoffes durch gleichionigen Zusatz überschritten wird. Bei Verdünnung mit Wasser löst sich dieser auf. Das kann einen Nachweis vortäuschen. 14. Welcher Zusammenhang besteht zwischen folgenden Verbindungspaaren? a) SO2 und H2SO3 b) SO3 und H2SO4 c) CaO und Ca(OH)2 Es handelt sich um Säuren bzw. Basen und deren entsprechende Anhydride.

15. Nennen Sie die gängigen Oxidationszahlen von Schwefel und geben Sie jeweils ein Beispiel für eine Verbindung an!

-II H2S

-I Na2S2

0 S8

+II H2SO2

+IV H2SO3

+VI H2SO4

16. Geben Sie eine qualitative Erklärung für die unterschiedlichen Reaktionen verschieden konzentrierter Salpetersäuren mit Zink an. Mit welcher physikalischen Größe kann die Oxidations- oder Reduktionswirkung chemischer Verbindungen beschrieben werden?

Zn + +2 HNO3 Zn2+ 2 NO3-Verd. : + H2

Konz. : +Zn + +2 HNO3 ZnO 2 NO2 H2O

0 +II +IV+V

- 2e- (ox.) + 1e- (red.)

HNO3 ist eine oxidierende Säure, das Oxidationspotential ist konzentrationsabhängig.

Physikalische Größe: Redoxpotential



17. Wird CO2 in Barytwasser eingeleitet, setzt nach kurzer Zeit eine Trübung ein. Zugesetztes Phenolphthalein, zunächst noch violett, entfärbt sich beim weiteren Einleiten von CO2, anschließend wird eine allmähliche Verringerung des Niederschlages beobachtet, die schließlich in einer klaren Lösung resultiert. Wird eine Probe dieser Lösung erhitzt, setzt erneut Trübung ein. Wird eine weitere Probe mit NH3 versetzt, entsteht ebenfalls wieder ein Niederschlag. Erläutern Sie die beobachteten Phänomene mit Reaktionsgleichungen! (a) Barytwasser ist die wässrige Lösung von Ba(OH)2

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3

(b) BaCO3 wirkt alkalisch und färbt Phenophtalein leicht rosa

H2O + CO2 → H2CO3 → HCO3- + H+ (sauer!)

(c) Lösen des BaCO3 durch H+-Überschuss

BaCO3 + H+ → Ba2+ + HCO3-

(d) Zugabe von NH3 führt zur Umwandlung von HCO3- zu CO3

2-

HCO3- + NH3 → CO3

2- + NH4+

CO32- + Ba2+ → BaCO3

18. Erläutern Sie die exotherme Reaktion beim Einleiten von HX (X = F, Cl, Br, I) in Wasser! Welche der wäßrigen Lösungen von HX ist die stärkste Säure?

HCl(g) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl-(aq)

H3O+ + 3 H2O → H9O4+ (Hydratationsenergie!)

HI ist die stärkste Säure, da die Bindung zwischen H und I am

schwächsten ist und HI somit leicht in H2O dissoziiert



19. Was passiert beim Lösen von P2O5 in Wasser? Wie kann der PO43--Anteil in dieser Lösung erhöht werden?

2 P2O5 + 6 H2O → 4 H3PO4 + ΔH (stark exotherm!!)

Der Anteil an PO43- kann durch Zugabe von Base erhöht werden

20. Welche Produkte entstehen beim Erhitzen folgender Substanzen? a) Borsäure b) Borax, c) NH4NO3, d) NH4NO2?

a) Borsäure

2 H3BO3 →∆T B2O3 + 3 H2O (600 °C)

b) Borax

Na2B4O7 →∆T 2 NaBO2 + B2O3 (600 °C)

c) Ammoniumnitrat

NH4NO3 →∆T N2O + H2O (170 °C explosionsartig)

Explosion von 4500 t NH4NO3 in Oppauer Stickstoffwerk BASF (1921) 561 Tote, 2000 Verletzte

und 7500 Obdachlose

Explosionsknall war noch im ca. 300 km entfernten München zu hören!

d) Ammoniumnitrit

NH4NO2 →∆T N2 + 2 H2O (60-70 °C explosionsartig)



21. Warum sind +III und +V die stabilsten Oxidationsstufen von Phosphor? Geben Sie jeweils ein Beispiel an!

P+III [Ne] 3s2 z.B. PCl3

P+V [Ne] z.B. PF5, P2O5

Die Elektronenkonfiguration von III- und V-wertigem Phosphor sorgt für die Stabilität

22. Welche Substanz entsteht beim erhitzen von Magnesiumammoniumphosphat? Welcher

Reaktionstyp liegt hier vor?

2 Mg(NH4)PO4 →∆T Mg2P2O7 + 2 NH3 + H2O

Es handelt sich um eine Kondensationsreaktion (Abspaltung eines Moleküls aus dem Edukt)

23. Auf welcher chemischen Reaktion basiert die technische Herstellung von Schwefel-

säure?

S + O2 SO2

V2O5

O2SO3 H2SO4

H2O

Es handelt sich um die katalytische Oxidation von SO2 zu SO3

24. Wie lässt sich das Element Eisen technisch aus Eisenoxid herstellen?

Durch Reduktion mit Kohlenmonoxid:

Fe2O3 + 3 CO → °C1000 2 Fe + 3 CO2



25. Erläutern Sie den Aufbau der in der Natur vorkommenden Modifikationen des

Kohlenstoffs!

Diamant Graphit

C ist sp3-hybridisiert C ist sp2 hybridisert, Delokalisation über pz

Orbitale

Raumnetzstruktur Schichtstruktur

Hart Weich

Farblos Schwarz

Kubisch Hexagonal

Große Bandlücke Kleine Bandlücke

Isolator 2-dim elektrischer Leiter

Dichte: 3,51 g/cm3 Dichte: 2,26 g/cm3

26. a) Erläutern Sie die Begriffe Säure und Base nach der Bronstedt-Theorie

b) Wie verhalten sich wässrige Lösungen von Natriumacetat, Ammoniumchlorid

bzw. Calciumchlorid: Neutral, sauer oder alkalisch? Reaktionsgleichungen angeben!

a) Eine Säure ist ein Protonendonator (gibt leicht Protonen ab)

Eine Base ist ein Protonenakzeptor (nimmt leicht Protonen auf)

b)

Natriumacetat:

Na+CH3COO- + H2O → Na+ + CH3COOH + OH- (alkalisch)

Ammoniumchlorid:

NH4Cl + H2O → NH3 + Cl- + H3O+ (sauer)

Calciumchlorid:

CaCl2 + H2O → Ca2+ + 2 Cl- + H2O (neutral)



27. a) Definieren Sie die Begriffe Gitterenergie und Hydratationsenergie!

b) Erklären Sie mit Hilfe dieser Begriffe, warum NaCl leicht löslich und AgCl schwer-

löslich ist!

a) Gitterenergie:

Energie, die frei wird, wenn sich ein Kristall aus Ionen in der Gasphase aufbaut.

Hydratationsenergie:

Energie, die frei oder verbraucht wird, wenn ein Kristall in Wasser aufgelöst wird.

b) NaCl ist leicht löslich, weil die Hydratationsenergie größer als die Gitterenergie ist.

AgCl ist hingegen schwerlöslich, da hier die Gitterenergie größer als die

Hydratationsenergie ist.

Ag+ lässt sich leicht reduzieren: Ag+ + e- → Ag0

Dadurch bildet Ag im Ag-Cl eine starke kovalente Bindung aus hohe Gitterenergie

28. Wie reagieren Alkalimetalle mit Wasser? Reaktionsgleichungen angeben!

2 M + 2 H2O → 2 MOH + H2 (M = Li, Na, K, Rb, Sc)

29. Wie kann man mit Hilfe der Flammenfärbung Kalium neben Natrium nachweisen

Na+ gelbe Flammenfärbung 589.0 und 589.6 nm

K+ violette Flammenfärbung 404 und 768 nm

Blaues Kobaltglas absorbiert gelbe Na+-Linie

30. Warum werden die Reaktionen von Ammonium zusammen mit denen von Kalium und

Natrium behandelt?

NH4+ und K+ besitzen die gleiche Ionenladungsdichte und reagieren daher sehr ähnlich, die Na+-

und K+-Verbindungen, NH4-Verbindungen sind jedoch wesentlich instabiler!

z. B. Reaktionen mit Chloratanionen:



NH4+ + ClO4

- → NH4ClO4 (explosiv)

K+ + ClO4- → KClO4 (stabil)

31. Worauf beruht der Nachweis von Ammonium mit Natron- oder Kalilauge?

NaOH und KOH sind starke Basen und verdrängen die schwächere Base NH3

NH4+ + OH- → NH3 + H2O

Blaukreuzprobe:

NH3 + H2O → NH4+ + OH- (färbt Indikatorpapier blau)

32. Wie ändert sich die Löslichkeit folgender Salze der Erdalkalimetalle? a) Sulfate, b)

Hydroxide, c) Chromate, d) Carbonate?

Für die Löslichkeit von Salzen spielen folgende Faktoren eine Rolle

- Gitterenergie: Ionenradienverhältnis, absolute Ionenladung

- Hydratatsionsenthalpie: Ionenradius bzw. Ionenladungsdichte

a) Sulfate:

MgSO4 CaSO4 SrSO4 BaSO4

Löslichkeit

Hydratationsenergie ist hier entscheidend, d.h. bei kleineren Ionen (Mg2+) steigt die

Hydratationsenergie an

b) Hydroxide

Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2

Löslichkeit

Hier ist die Hydratationsenergie der OH--Ionen und das Ionenradienverhältnis der Kationen zu

Anionen entscheidend



c) Chromate

MgCrO4 > CaCrO4 > SrCrO4 > BaCrO4

Hydratationsenergie der Kationen und das Ionenradienverhältnis ist entscheidend, Mg2+ hat

höchste Hydratationsenergie

d) Carbonate

MgCO3 > CaCO3 > SrCO3 > BaCO3

Hydratationsenergie der Kationen und das Ionenradienverhältnis ist entscheidend, Mg2+ hat

höchste Hydratationsenergie

33. Beim Glühen von Calciumoxalat entstehen CO und CO2. Erklären Sie diese

Beobachtung über die Oxidationszahlen des Kohlenstoffs im Oxalat!

Es handelt sich um eine Disproportionierungsreaktion:

CaC2O4 CaO ++ CO CO2

+IV+II+III

+ e- (red.)

- e- (oxid.)

∆ Τ

34. Warum muss der Nachweis von Mg2+ als MgNH4PO4 aus ammoniakalischer Lösung

erfolgen?

Da das Dissoziationsgleichgewicht von H3PO4 in ammonialkalischer Lösung vollständig auf der

Seite von PO43- liegt.

H3PO4 + H2O → H2PO4- + H3O+

H2PO4- + H2O → HPO4

2- + H3O+

HPO42- + H2O → PO4

3- + H3O+



Mg2+ + PO43- + NH4

+ → Mg(NH4)PO4



35. Warum fällt bei Zugabe von NH4Cl und NH3 zu einer wässrigen Mg2+-Lösung kein

Mg(OH)2 aus? (Massenwirkungsgesetz)

Eine Mischung aus NH3 und NH4Cl wirkt als Puffer, daher ist der pH-Wert mit 9.25 zu niedrig, um

Mg(OH)2 zu fällen (pH = 12!)

Mg2+ + 2 OH- → 12pH Mg(OH)2

36. Was entsteht beim behandeln von a) SnS, SnS2 b) As2S3, As2S5 c) Sb2S3, Sb2S5 d) CuS e) PbS f) HgS mit LiOH/KNO3-Lösung? Was passiert beim Wiederansäuern der Lösungen?

a) Bildung von löslichen Thiooxostannaten:

SnS + 2 OH- → [SnSO]2- + H2O

SnS2 + 2 OH- → [SnS2O]2- + H2O

Durch NO3

- kann Sn+2 zu Sn+4 oxidiert werden:

SnS + 2 OH- →−3/ NOLiOH

[SnS2O]2- + H2O

b) Bildung von Thioarsenaten und Arsenaten

As2S3 + 6 OH- →−3/ NOLiOH

[AsOS2]3- + [AsO2S]3- + 3 H2O

As2S5 + 6 OH- →−3/ NOLiOH

[AsS4]3- + [AsO4]-3 + 2 H2O + H2S

c) Bildung von Thioantimonaten und Antimonaten

Sb2S3 + 6 OH- →−3/ NOLiOH

[SbOS2]3- + [SbO2S]3- + 3 H2O

Sb2S5 + 6 OH- →−3/ NOLiOH

[SbS4]3- + [SbO4]-3 + 2 H2O + H2S

d-f) CuS, PbS und HgS sind in LiOH/NO3

- unlöslich

Beim Ansäuern mit HCl kommt es zur Rückreaktion



37. Was entsteht bei der Reaktion von Boraten mit Alkoholen in Gegenwart einer Säure?

Bildung von Borsäuretrialkylester

H3BO3 + 3 R-OH → B(OR)3 + 3 H2O

Verbrennung mit grüner Flamme

38. Was versteht man unter der Leuchtprobe?

Die Leuchtprobe basier auf der Lumineszenz des s2-Ions Sn2+ (5s-5p-Übergang)

Sn2+ + 2 Cl- → SnCl2(g)

SnCl2(g) →∆T SnCl2* → ν*h SnCl2

39. Welche Vorprobe eignet sich zum Nachweis von As und Sb? Welches leider nicht

eindeutige Kriterium deutet an, ob As oder Sb vorliegt

Marsh‘sche Probe:

AsO43-(aq) + Zn(s) →∆T AsH3(g) + Zn2+(aq)

Beim Verbrennen von AsH3 bzw. SbH3 schlägt sich an kalten glatten Oberflächen ein As- bzw. Sb-

Spiegel nieder.

Der Arsenspiegel lässt sich durch ammoniakalische H2O2-Lösung auflösen:

2 As + 5 H2O2 + 6 NH3 → 2 AsO43– + 6 NH4

+ + 2 H2O

dagegen der Antimonspiegel nicht.

40. Eine Lösung enthält Sb3+ und Pb2+. Beschreiben Sie mit Hilfe von Reaktionsgleichungen, wie Sie die Ionen voneinander trennen und nachweisen können!

Trennung:

Pb2+ + Sb3+ + 2 Cl- → PbCl2↓ + Sb3+



Nachweise:

a) PbCl2 + H2O(heiß) → Pb2+ + 2 Cl-

Pb2+ + CrO42- → PbCrO4↓ (gelb)

b) Sb3+ kann mit der Marsh'schen Probe nachgewiesen werden.

41. Eine Lösung enthält Cu2+, Sb3+ und Bi3+. Beschreiben Sie mit Hilfe von Reaktionsgleichungen, wie Sie die Ionen voneinander trennen und nachweisen können!

Siehe Skript!

42. Eine salpetersaure Lösung enthält Pb2+ und Cu2+. Beschreiben Sie mit Hilfe von

Reaktionsgleichungen, wie Sie diese Ionen trennen und qualitativ nachweisen können!

Siehe Skript!

43. Warum löst sich Aluminium in Natronlauge und Salzsäure, aber nicht in Wasser? Wie

nennt man diesen Effekt und bei welchen Metallen tritt dies noch auf?

Aluminium hat amphoteren Charakter:

[Al(H2O)6]3+ →←+OH 3 Al(OH)3 →←

−OH [Al(OH)4]-

Zn2+ ist ebenfalls ein amphoter: Zn2+ →←+OH 3 Zn(OH)2 →←

−OH [Zn(OH)4]2-

44. In welcher Form liegen die entsprechenden Ionen in stark alkalischer bzw. stark saurer

Lösung vor?

Es handelt sich um Aqua- bzw. Hydroxokomplexe



45. Warum fällt Al(OH)3 aus NH3 und NH4Cl versetzten Lösungen aus, nicht aber Mg(OH)2?

Al3+ → OHClNHNH 243 Al(OH)3

Al(OH)3 fällt aufgrund der höheren Ionenladungsdichte

(370 C/mm3) von Al3+ bereits bei pH 9,25 aus

(r Al3+-Ion 68 pm)

Mg2+ → OHClNHNH 243 Mg2+ → −1211pH Mg(OH)2

Mg2+ hat eine niedrigere Ionenladungsdichte als Al3+

(120 C/mm3) und fällt daher erst bei pH 11-12 (r Mg2+-Ion 86 pm)

46. Wie nennt man Hydroxide, die sich sowohl in Laugen wie auch in Säuren lösen?

Amphoter

47. Wie ändert sich die Säure- bzw. Basenstärke innerhalb einer Periode, innerhalb einer

Gruppe, in Abhängigkeit von der Oxidationszahl?

P5+

As5+

Sb5+

Bi3+/5+

Alkalität Acidität

Mit steigendem Ionenradius nimmt die Alkalität zu, da die schweren Ionen mit niedriger

Ionenladungsdichte weniger negative Ladung von den umgebenden Sauerstoffionen abziehen.

Dadurch erhöht sich die neg. Ladungsdichte auf den Sauerstoffionen und damit deren

nukleophiler Charakter.



Cr2+ Cr(OH)2

Cr3+ Cr(OH)3

Cr6+ CrO4-

Alkalität

Mit höherer Oxidationszahl nimmt die Alkalität ab, da Ionen mit höherer Ladung stärker die

umgebenden Sauerstoffionen polarisieren (Ladung abziehen) und damit die Ladungsdichte auf

den Sauerstoffionen sinkt.

48. Welches der Cyanoferrate ergibt mit Fe2+, welches mit Fe3+ Berliner Blau?

Fe3+ + K4Fe(CN)6 (gelbes Blutlaugensalz) Fe4[Fe(CN)6]3

Fe2+ + K3Fe(CN)6 (rotes Blutlaugensalz) Fe4[Fe(CN)6]3

49. Was besagt die Endung "-at" in Chromat, Sulfat, Nitrat, Carbonat? Formulieren Sie die

Reaktionsgleichung für die Oxidation von HBr mit K2Cr2O7 in saurer Lösung. Warum lässt

sich Cr3+ in alkalischer Lösung mit Br2 zu Chromat oxidieren?

Endung „-at“ bedeutet, dass das Zentralatom die jeweils höchstmögliche Oxidationsstufe besitzt.

Nitrat N+VO3- Phosphat P+VO4

2- Sulfat S+VIO42- Chromat Cr+VIO4

2-

Oxidation von HBr durch K2Cr2O7

Redoxsystem I: CrVI2O7

2- + 6 e- → 2 Cr3+ /x 1

Redoxsystem II: 2 Br- → Br02 + 2 e- /x 3

Redoxgleichung: Cr2O72- + 14 H+ + 6 Br- → 2 Cr3+ + 3 Br2 + 7 H2O

Oxidation von Cr3+ zu CrO42- durch Br2

Durch die geringe H-Ionenkonzentration sinkt die Oxidationskraft von Chromat:

Redoxsystem I: 2 Cr3+ → 2 CrVIO42- + 3 e- /x 2

Redoxsystem II: Br02 + 2 e- → 2 Br- /x 3

Redoxgleichung: 2 Cr3+ + 3 Br2 + 16 OH- → 2 CrO42- + 6 Br- + 8 H2O



50. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Oxidation von Cr3+ mit H2O2 in

alkalischer Lösung!

2 Cr3+ + 3 H2O2 + 10 OH- 2 CrO42- + 8 H2O

+ 3 e-

+VI-I

+ e-

51. Welche Reaktionen eignen sich zum Nachweis von Co, Ni, Mn?

Co2+ lässt sich mit Thiocyanat (SCN-) nachweisen:

Co2+ + 2 SCN- → Co(SCN)2 (löst sich blau in Amylalkohol)

Ni2+ über die Fällung mit Dimethylglyoxim:

Ni2+ + 2 H2dmg + 2 OH- → [Ni(Hdmg)2] + 2 H2O

Mn2+ über Oxidation zu MnO4-:

2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ → 5 Pb2+ + 2 MnO4- + 2 H2O

52. In welchen Wertigkeitsstufen kommt Mangan vor?

Mangan spielt in vielen biologischen Prozessen eine Rolle und ist daher ein wichtiges

Spurenelement

Es kommt in vielen Oxidationsstufen vor, z.B. Mn2+, 3+, 4+, 5+, 6+, 7+

53. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Oxidation von H2O2 mit KMnO4 in saurer Lösung!

2 KMnO4 + 5 H2O2 + 6 H+ → 2 Mn2+ + 5 O2 + 2 K+ + 8 H2O



54. Welche Verbindung bildet sich bei der Reduktion von KMnO4 in alkalischer Lösung, zum Beispiel mit H2O2 oder Mn2+? (Reaktionsgleichung angeben!)

MnO2 bzw. MnO(OH)2 (Braunstein)

55. Die wässrige Lösung einer grünlich (a) gefärbten Substanz wird in zwei Teile geteilt.

Beim Versetzen eines Teils mit BaCl2-Lösung fällt ein weißer, in Säuren unlöslicher

Niederschlag (b) aus. Der zweite Teil wird in eine stark alkalische Lösung, die H2O2 enthält,

gegossen und aufgekocht. Der braune Niederschlag, der sich hierbei gebildet hat (c), ist in

Salzsäure löslich (d). Nach Zugabe von KSCN fällt ein roter Niederschlag aus (e) dieser

Lösung aus. Um welche Substanz handelt es sich? Geben Sie die Reaktionsgleichungen zu

den genannten Vorgängen an!

a) Es kann sich um eine Ni2+-, Fe2+- oder Cu2+-Lösung handeln

(b) Ba2+ + SO42- → BaSO4(s)

(c) Fe2+ + H2O2 → Fe3+

Fe3+ + 3 OH- → Fe(OH)3 (brauner Niederschlag)

d) Fe(OH)3 + 3 HCl → Fe3+ + 3 Cl- + 3 H2O

e) Fe3+ + 3 SCN- → Fe(SCN)3

56. Wie kann man die folgenden Kationen qualitativ nachweisen?

(Reaktionsgleichungangeben!)

a) Fe3+

b) Zn2+

c) Mn2+

d) Ba2+

a) Fe3+ + 3 SCN- → Fe(SCN)3

b) ZnO + Co2O3 → ZnCo2O4 (Rinmannsgrün)



c) 2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ → 5 Pb2+ + 2 MnO4- + 2 H2O (Bildung einer violetten MnO4

--Lösung)

d) Ba2+ + SO42- → BaSO4(s) (weißer in Säuren unlöslicher Niederschlag)

57. Wird Cr3+ bevorzugt in saurer oder alkalischer Lösung durch Br2 zu Chromat oxidiert

Argumentieren Sie mit einer Reaktionsgleichung und dem Massenwirkungsgesetz!

Redoxgleichung: 2 Cr3+ + 3 Br2 + 16 OH- → 2 CrO42- + 6 Br- + 8 H2O

Cr3+ wir bevorzugt in alkalischer Lösung oxidiert, da bei der Oxidation OH- Ionen verbraucht

werden. Nach dem Prinzip von LeChatelier wird in einer GG-Reaktion das GG so verschoben, das

den extrinsischen Größen (p, T, c) nachgegeben wird.

58. Was versteht man unter einem Sodaauszug und wie wird er durchgeführt? Wie können Sie diese Anionen nachweisen (Reaktionsgleichungen)? Cl-, NO3-, SO42-, CO32-, BO33-, PO43-, BrO3- und Cl- nebeneinander, Cl- und I- nebeneinander.

Fällung der störenden Metallkationen durch Fällung als schwerlösliche Carbonate.

Nachweise siehe Skript

59. Die wässrige Lösung einer schwach rosafarbenen Substanz

(a) ergibt bei Zugabe von AgNO3-Lösung einen gelblichen, schwerlöslichen Niederschlag

(b). Nach dem Abtrennen dieser Fällung versetzt man das Filtrat mit konz. HNO3 und PbO2.

Nach längerem Aufkochen färbt sich die Lösung tiefviolett (c). Den zu Beginn abgetrennten,

gelben Niederschlag löst man in verd. H2SO4 und Zn. Dabei entsteht ein dunkler

Niederschlag, welcher zusammen mit unverbrauchtem Zink abgetrennt wird. Die

verbleibende Lösung unterschichtet man mit CCl4 und gibt dann tropfenweise Cl2-Wasser

zu. Nach dem Ausschütteln ist die organische Phase braun gefärbt (d). Um welche

Verbindung handelt es sich? Geben Sie die Reaktionsgleichungen für die oben

beschriebenen Vorgänge an!

(a) Schwach rosa Mn2+

(b) Ag+ + Br- → AgBr (gelblicher Niederschlag)

(c) 2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ → 5 Pb2+ + 2 MnO4- + 2 H2O



(d) 2 Br- + Cl2 → Br2 + 2 Cl-

(Br2 ist braun gefärbt und löst sich in CCl4)

Es handelt sich hier um MnBr2

60. Eine Substanz zeigt folgende Reaktionen:

Sie ist in Wasser leichtlöslich. Nach dem Ansäuern dieser Lösung mit HNO3 und Zugabe

von PbO2 färbt sich die Lösung beim Kochen tiefviolett (a). Aus der mit HNO3 angesäuerten

Lösung fällt nach Zugabe von AgNO3-Lösung ein weißer Niederschlag (b), der sich nach

NH3-Zugabe wieder auflöst (c). Wie heißt diese Verbindung?

Erklären Sie das Reaktionsverhalten anhand von Reaktionsgleichungen!

(a) 2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ → 5 Pb2+ + 2 MnO4- + 2 H2O

(b) Ag+ + Cl- → AgCl

(c) AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl-

Es handelt sich um MnCl2

61. Welche Oxidationszahlen haben die Elemente in den folgenden Verbindungen?

a) H2SO4 b) Ni2S3 c) FeS2

a) H+I2S+VIO-II

4

b) Ni+III2S-II

3

c) Fe+IIS-I2

62. Beim Ansäuern einer Chromatlösung tritt ein Farbwechsel von gelb nach orange auf.

Erklären Sie diesen Befund anhand einer Reaktionsgleichung!

Das Chromatanion (gelb) wird beim Ansäuern in das Dichromatanion (orange) überführt:

2 CrO42- + 2 H3O+ → Cr2O7

2- + 3 H2O





63. Geben Sie die Oxidationsstufen von Iod in den folgenden Verbindungen an!

a) I- b) IO3- c) IO- d) CI4

a) I- (-I)

b) IO3- (+V)

c) IO- (+I)

e) CI4 (-I)

64. Geben Sie die Valenzstrichformeln der folgendenVerbindungen an! AlCl3, CS2, XeF2, NOCl, PCl4+, NH3, NO2, SO2, Cl2CO, SiH2, BrF3, CH4, H2S! Welche Geometrien besitzen sie? Geben Sie die Oxidationszahlen der Zentralatome an!

Verbindung Struktur nach VSEPR Oxidationsstuife des Zentralatoms

AlCl3 trigonal-planar +III

CS2 linear +IV

XeF2 linear +II

NOCl gewinkelt +III

PCl4+ tetraedrisch +V

NH3 trigonal-pyramidal -III

NO2 gewinkelt +IV

SO2 gewinkelt +IV

Cl2CO trigonal-planar +IV

SiH2 gewinkelt +II

BrF3 T-förmig +III

CH4 tetraedrisch -IV

H2S gewinkelt -II

65. Für welche Elemente ist die Bleitiegelprobe eine Nachweismethode (Reaktions-

gleichungen angeben!)?

Nachweismethode für Fluorid und Silikat (Kriechprobe):

CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4 (HF ätzt Glas)

SiO32- + 4 HF + 2 H+ → SiF4 + 3 H2O

3 SiF4 + 3 H2O → H2SiO3 (weiß) + H2SiF6



66. Vervollständigen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen!

a) SrCO3 + H2SO4 → SrSO4 + CO2 + H2O

b) 2 CrO42- + 2 H3O+ → Cr2O7

2- + 3 H2O

c) 3 Cu + 2 NO3- + 8 H3O+ → 3 Cu2+ + 2 NO + 12 H2O (Alternativ NO2)

d) 2 Cu2+ + 4 I- → I2 + 2 CuI

e) 2 MnO4- + 5 H2SO3 → 2 Mn2+ + 5 SO4

2- + 3 H2O + 4 H+

f) Ag+ + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]+

g) 2 Al0 + 2 NaOH + 6 H2O → 2 Na[Al(OH)]4 + 3 H2

h) 2 Mn2+ + 5 S2O82- + 24 H2O → 2 MnO4

- + 10 SO42- + 16 H3O+

i) 3 As3+ + BrO3- + 6 H3O+ → 3 As5+ + Br- + 9 H2O

j) 2 MnO4- + 5 C2O4

2- + 8 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2↑ + 8 H2O

k) 2 Cr3+ + 10 OH- + 3 H2O2 → 2 CrO42- + 8 H2O

l) 4 Ag + O2 + 2 H2S → 2 Ag2S + 2 H2O

m) 6 MnO4- + 5 Br- + 18 H3O+ → 6 Mn2+ + 5 BrO3

- + 27 H2O

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Übungsaufgaben zur Qualitativen Analyse 2SO3 b) SO3 2SO4 c) … · 2019-09-06 · b) Borax Na 2 B 4 O 7 → ∆ T 2 NaBO 2 + B 2 O 3 (600 °C) c) Ammoni umnitrat NH 4 NO 3 → ∆