Elemente und Moleküle, Maturatraining

41 TRA Bücher: „Elemente“ – Seiten 46 bis 49, 76 und 77 sowie 140 und 141 „ELMO“ – Seiten 42 bis 45, 62 und 63 sowie 112 und 113 Wichtige Begriffe: Molzahl, Molmasse, Stoffmengenkonzentration, Massenkonzentration, Massenprozent, Volumspro- zent, ppm, ppb, Gasdichte, Normalbedingungen, ADI-, MAK-, MIK-, TRK-Werte, Konzentrationsbestim- mung, Volumetrie, Titration Fragen und Aufgaben: 1. Führe das Experiment durch und ziehe die richtigen Schlüsse daraus um festzustellen, welche Lösung in welcher Flasche vorliegt. 2. Erläutere, wie und warum du zu diesem Ergebnis gekommen bist. 3. Stelle die Methode der „Volumetrie“ vor und zeige ihre Grenzen auf. 4. Stelle fest, welche der beiden Lösungen „konzentrierter“ ist: Eine Kochsalzlösung mit der Konzentration von 10 Massenprozent oder eine Kochsalzlösung mit einer Konzentration von 0,1 mol/L. 5. Bei Analysen im Bereich des Umweltschutzes taucht oft der Begriff „unterhalb der Nachweisgrenze“ auf. Erkläre diesen Begriff. Welche Bedeutung hat er bezüglich der Angabe von Analysen zu Umweltproble- men aus viel früheren Jahren? TRA REF PRO REP Lösungen der Fragen und Aufgaben: el: Elemente, mo: Moleküle, elmo: 1. Wiederhole das kurze Experiment vor der Kommission und stelle das Ergebnis im Hinblick auf die Fragestel- lung vor. 2. Verwendet man die gleiche Menge der beiden Lösun- gen und gibt etwas Phenolphthalein-Lösung zu, dann benötigt man im Falle der 10%igen Salzsäure mehr Tropfen an 10%iger Natronlauge bis zur Violettfärbung der Lösung als im Falle der 5%igen Salzsäure. 3. el–S–76, 77; elmo–S–62, 63 4. Die Lösung mit 10 Massen% enthält 10 g Kochsalz pro Liter, jene mit einer Konzentration von 0,1 mol pro Liter 5,85 g pro Liter. 5. Die Genauigkeit chemischer Analysen zur Bestimmung der Konzentration ist in den letzten Jahrzehnten ständig gewachsen. Das absolute Nichtvorhandensein eines Stoffes ist aber noch immer nicht sicher feststellbar. Daher gibt man heute nicht mehr den Wert „0“ an, son- dern sagt, dass der Stoff nach heutigen Möglichkeiten nicht nachgewiesen werden kann. PRO Aufgabe 17 Warum braucht eine Gastherme Luft von außen? Fragestellung: Der Gasverbrauch für eine 100 m 2 Wohnung beträgt in Österreich im Durchschnitt 1500 m 3 pro Jahr (der größte Teil davon im Winter zum Heizen). An einem kalten Wintertag werden etwa 16 m 3 Heizgas verbraucht. Der dazu notwendige Luftver- brauch soll ermittelt werden. Zur Lösung dieser Aufgabe sollen die unten angeführten Teilfragen herangezogen werden. Fragen und Aufgaben: 1. Erstellen Sie die Reaktionsgleichung zur Verbrennung von Erdgas, wobei vereinfacht von reinem Methan ausge- gangen wird. 2. Wie viel m 3 Luft benötigt man zur Verbrennung von den 16 m 3 Erdgas, wobei von einem Sauerstoffanteil von 21 % und von 5 % Luftüberschuss bei der Verbrennung ausgegangen wird. (Hilfe: Berechnen Sie zuerst den reinen Sauerstoffbedarf.) Wir nehmen für das Methan und die Luft die gleichen Bedingungen an (Druck, Tempe- ratur). 3. Erklären Sie die Rechenmethode (Molvergleich) und das der Rechnung zugrundeliegende Gesetz von Avogadro. 4. Wird das Gas in einer Gastherme in der Wohnung verbrannt, so muss diese eine Luftzufuhr von außerhalb der Wohnung haben. Begründen sie dies, wenn man von einer durchschnittlichen Wohnungshöhe von 2,75 m aus- geht. 5. Kleinere Gasthermen älterer Bauart zur Erwärmung von Wasser besitzen diese Luftzufuhr oft nicht. Begründen Sie, weshalb es durch solche Thermen immer wieder zu tödlichen Vergiftungsunfällen kommt. REF REP TRA PRO Info-Box REF Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv