Analytik

• Temporäre und Permanente Wasserhärte

  • temporäre: durch hydrogencarbonat verursacht, kann sich beim erhitzen entfernen lassen
  • permanente: durch sulfate verursacht, lässt sich durch erhitzen nicht entfernen
  • 2HCO3- -><- CO32- + CO2 + H2O
• Auflösung Carbonatgestein durch CO2-haltiges Wasser

  • CaCO3 + CO2 + H2O -> <- Ca2+ + 2HCO3-
• VSEPR

  
• Reinheitsgrad berechnen 

  (NaSO4*10H2O)

  • Zuerst Massenanteil von SO42- bestimmen

  n=M(SO4)/M(Glaubersalz)

  • n dann multiplizieren mit der Gesamtmenge, um die Masse herauszufinden, die einen Reinheitsgrad vonn 100% hätten
  • dann die Reinheitsmasse von 100% durch die Masse die bei der Analyse rauskam %=m(100%)/m
• Röstreaktionsverfahren Blei

  • 2PbS + 3O2 -> 2PbO + 2SO2
  • PbS + 2PbO -> 3Pb + SO2
• Urotropin

  • (H2C)6N4 + 6H2O -> 4NH3 + 6HCHO
  • NH3 + H2O -> <- OH- +NH4+
  • Fe3+ + 3OH- + xH2O -> Fe(OH)3 * xH2O
• Chromat-Dichromat-Gleichgewicht

  • 2CrO42- + 2H+ -><- Cr2O72- + H2O
  • durch pH-Wert beeinflusst
  • in saurer Lösung richtung Dichromat, in basischer Richtung chromat
  • dichromat orange, chromat gelb
• Alkalimetalle mit wasser und Sauerstoff (K und Li)

  • 2K + 2H2O -> 2KOH + H2
  • 4Li + O2 -> 2Li2O
• Flammenfärbung

  • Lithium, Strontium = rot
  • Calcium = orangerot
  • Natrium = gelb
  • Barium, Bor = grün
  • Kupfer = blaugrün
  • Kalium = violett
  • Blei = fahlblau
• Flammenfärbung

  • Lithium, Strontium = rot
  • Calcium = orangerot
  • Natrium = gelb
  • Barium, Bor = grün
  • Kupfer = blaugrün
  • Kalium = violett
  • Blei = fahlblau
• Redoxpotential

  • Das Redoxpotential beschreibt die Spannung zwischen einem Halbelement und der Standardwasserstoffelektrode.
  • Es ist ein Maß für das Oxidations- bzw Reduktionsvermögen eines Redoxsystems.
  • Die Einheit ist Volt.
• OSTWALD-Verfahren

  • Gesamtgleichung: 4NO2 + 2H2O + O2 -> 4HNO3
  • Katalysierte Oxidation von Ammoniak 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O
  • Oxidation Stickstoffdioxid 2NO + O2 -> 2NO2
  • Stickstoffdioxid befindet sich im Gleichgewicht mit Distickstofftetraoxid 2NO2 -> <- N2O4
  • Umsetzung zur Salpetersäure 4NO2 + 2H2O + O2 -> 4HNO3
  • 2 N2O4 + 2H2O + O2 -> 4HNO3
• Haber-Bosch-Verfahren

  • Ammoniak Herstellung
  • -Stickstoff ist aber sehr reaktionsträge und kann nur durch enormen Energieaufwand zu einer Reaktion gebracht werden. Damit diese Reaktion effizient abläuft, sind Temperaturen von ca. 450°C und ein Druck von mindestens 200-300 bar notwendig. Außerdem wird N2 im Überschuss hinzugegeben.

  - N2 + 3H2 → 2NH3  
• Quecksilber Gleichgewicht

  • Hg22+ -> Hg + Hg2+
  • MWG: aA + bB -><- cC + dD
  • K = (C^c * D^d)/(A^a*B^b)
• Wassergas

  • Brenngas und Synthesegas
  •  Hauptbestandteile Wasserstoff und Kohlenmonoxid 
  • Verwendung Heizgas und zum Schweißen
  • CO + H2O -> <- CO2 + H2
• Generatorgas

  • unvollständige Verbrennung von Koks mit Luft
  • 2C + O2 -> 2CO
  • 2C + O2/4N2 -> 2CO + 4N2
• Redoxamphoterie

  • kann als Reduktionsmittel sowie als Oxidationsmittel wirken

  Oxidationsmittel:

  H2O2 + 2Ha- -> Ha2 + 2OH-

  Reduktionsmittel

  5H2O2 + 2MnO4- + 6H3O+ -> 5O2 + 2Mn2+ + 14H2O
• Kontaktverfahren

  1. Herstellung von Schwefeldioxid

  • Schwefel im Zerstäubungsbrenner verbrannt
  • S8 + 8O2 -> 8SO2

  2. Umwandlung zu Schwefeltrioxid mit Katalysator

  • -SO2 mit O2 im Kontaktofen zu SO3 umgewandelt
  • V2O5 + SO2 -> V2O4 + SO3
  • V2O4 + 0,5O2 ->V2O5
  • 2So2 + O2 -> 2SO3

  3. Reaktion zur Schwefelsäure

  • SO3 + H2O -> H2SO4
• Chlor mit Calciumhydroxid und Calciumverbindung mit CO2

  • Ca(OH)2 + Cl2 -> CaCl(OCl) + H2O
  • CaCl(OCl) + CO2 -> CaCO3 + Cl2
• Komproportionierung Halogenid und Halogenat (Iod)

  • 10I- + 2IO3- + 12H+ -> 6H2O + 6I2
• Iod

  • häufigstes Vorkommen:  Natriumiodat NaIO3
• Fluor

  • häufigstes Vorkommen:  Fluorit CaF2 
• Oxidationsschmelze

  • Cr2O3 + 2Na2CO3 + 3KNO3 -> 2Na2CrO4 + 2CO2 + 3KNO2
• Saurer Aufschluss

  • basischer Metalloxide
  • 2KHSO4 -> SO3 + K2SO4 + H2O
  • Fe2O3 + 6KHSO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O + 3K2SO4
• Soda-Pottasche-Aufschluss

  • Al2O3 + Na2CO3 -> 2NaAlO2 + CO2
• Freiberger Aufschluss

  • 2SnO2 + 2Na2CO3 + 9S -> 2Na2SnS3 + 2CO2 + 3SO2
• Sulfidfällung

  • As2S3 = gelb
  • SnS2 = hellgelb
  • Sb2S5 = orange
  • HgS = schwarz
  • PbS = schwarz
  • CuS = schwarz
  • SnS = schwarz bis braun
  • Bi2S = schwarz bis braun
  • CdS = gelb
  • MnS = fleischfarben
• Sulfidfällung

  • As2S3 = gelb
  • SnS2 = hellgelb
  • Sb2S5 = orange
  • HgS = schwarz
  • PbS = schwarz
  • CuS = schwarz
  • SnS = schwarz bis braun
  • Bi2S = schwarz bis braun
  • CdS = gelb
  • MnS = fleischfarben
• Borsäure

  • B(OH)3 + H2O -> <- [B(OH)4]- + H+
  • trotz der 3 Wasserstoffe reagiert sie wie eine einprotonige Säure
  • verhält sich wie Lewis Säure (Hydroxidakzeptor)
• Reduktion SnO2

  • SnO2 + 2C -> Sn + 2CO
• Säure= Protonendonator

  Base= Protonendonator
• Lewis-Säure= elektrophiler Elektronenpaarakzeptor

  Lewis-Base= Elektronenpaardonator
• Bindungsordnung

  • BO = (bindende MO - antibindende MO)/2
  • Bindungslänge nimmt mit steigender BO ab und die Bindungsenergie steigt
• Eigenschaften PSE

  • atomradien: nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts ab, innerhalb der gruppe von oben nach unten größer
  • Metallcharakter: nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts ab, innerhalb der gruppe von oben nach unten größer
  • Ionisierungsenergie: nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu, innerhalb einer Gruppe von oben nach unten kleiner
  • IElektronennegativität: nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu, innerhalb einer Gruppe von oben nach unten kleiner
• Hydrolyse

  • lösen in H2O
  • Säure kann beim lösen im Wasser Protonen ans h2o abgeben
  • NH4Cl + H2O -> NH3 + HCL (saure Lösung durch starke Säure)
  • FeCl3 + 3H2O -> Fe(OH)3 + 3HCl (sauer)
  • NaCH3COO + H2O -> Ch3COOH + NaOH (basisch weil mehr OH-)
  • KBr + H2O -> KOH + HBr (neutral)
• S, P und Bi verbrennen

  S + O2 -> SO2

  P4 + 5O2 -> 2P2O5

  4Bi + 3O2 -> 2Bi2O3
• Freiberger Aufschluss von SnO2 mit Redoxprozess

  2SnO2 + 2CO32- -> 2[SnO3]2- +2CO2 (oxostannat)

  2[SnO3]2- + 6S -> 2[SnS3]2- + 3O2 ( Thiostannat) S +2e- -> S2-

  3O2 + 3S -> 3SO2 (S -> S4+ + 4e-)

  2SnO2 + 9S + 2CO32- ->2[SnS3]2- +3SO2 + 2CO2
• Silberhalegonide

  • welches als erstes ausfällt von Löslichkeit bestimmt
  • AgI > AgBr > AgCl
  • AgI = gelb AgBr = hellgelb AgCl = weiß
• Br- und I- in Cl2

  • 2I- + Cl2 -> I2 + 2Cl-
  • 2Br- + Cl2 -> Br2 + 2Cl-

  In chloroform lösen sich die Halogene

  • I2 = violett
  • Br2 = braunorange

  Überschuss Cl2

  I2 + 5 Cl2 + 6 H2O -> 2 HIO3 + 10 Cl- + 10 H+
• Fluorid-Nachweis

  • Ätzprobe
  • 2F- + 2H2SO4 -> 2HF + SO42-