Abitur Hessen Chemietechnik 2021
Abiturprüfungen Chemietechnik in Hessen 2021: LK. Mit Lösung zu jeder Aufgabe und automatischer Korrektur.
LK (2021)
Themen der Prüfung: Organische Reaktionsmechanismen · Zwischenmolekulare Kräfte und Stoffeigenschaften · UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie · Chromatographie: GC, HPLC und DC · Maßanalyse und statistische Auswertung · Stöchiometrie und technisches Rechnen · Säure-Base-Reaktionen und pH-Berechnungen · Chemisches Gleichgewicht und technische Prozessführung · Energetik chemischer Reaktionen · Redoxreaktionen, Oxidationszahlen und Korrosion · Elektrochemie: Elektrolyse, galvanische Zellen, Batterien und Brennstoffzellen
- Aufgabe Modul AE - 1.1, 1.2 · Organische Reaktionsmechanismen
1.1 Formulieren Sie den Reaktionsmechanismus für die erste Synthesestufe (Bromierung von 4-Hydroxybenzaldehyd mit Br2/AlBr3) und begründen Sie den Ort der Substitution (6 BE). 1.2 Formulieren Sie die… - Aufgabe Modul AE - 1.3 · UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie
In Material 2 sind die UV-Spektren von Vanillin und 4-Hydroxybenzaldehyd abgebildet. Ordnen Sie die Spektren den genannten Verbindungen zu und begründen Sie Ihre Zuordnung. - Aufgabe Modul AE - 1.4.1 · Redoxreaktionen, Oxidationszahlen und Korrosion
1.4.1 Entwickeln Sie die Reaktionsgleichung von Isoeugenol zu Vanillin nach der Oxidationszahlmethode. (4 BE) - Aufgabe Modul AE - 1.4.2 · Zwischenmolekulare Kräfte und Stoffeigenschaften
1.4.2 Bei der Oxidation von Isoeugenol entsteht neben Vanillin auch Vanillinsäure. Entwickeln Sie mithilfe der Angaben in Material 1 und 4 ein Experiment zur Gewinnung von Vanillin aus einer Lösung… - Aufgabe Modul AE - 2.1 · Maßanalyse und statistische Auswertung
2.1 Führen Sie die Gehaltsbestimmung nach der gegebenen Arbeitsvorschrift durch (Material 5). Berechnen Sie den Massenanteil w(Vanillin) in dem Vanillinzucker und beurteilen Sie, ob der gesetzlich… - Aufgabe Modul AE - 2.2 · Säure-Base-Reaktionen und pH-Berechnungen
Der pKs-Wert von Vanillin beträgt 7,4. Phenol hat einen pKs-Wert von 9,99. Begründen Sie die im Vergleich zu Phenol deutlich größere Säurestärke mithilfe von mesomeren Grenzstrukturen. - Aufgabe Modul AE - 3 · Chromatographie: GC, HPLC und DC
Aufgabe 3: Gaschromatographische Analyse von Vanillearoma. 3.1: Zuordnung der Peaks 1-4 zu 4-Hydroxybenzaldehyd, Vanillin, Vanillinalkohol und Vanillinsäure sowie Begründung anhand von Siedepunkten /… - Aufgabe Modul B - 1.1 · Organische Reaktionsmechanismen
Formulieren Sie den säurekatalysierten Reaktionsmechanismus für die Reaktion von einem Methanolmolekül mit einer Estergruppe des Pflanzenöls (5 BE). - Aufgabe Modul B - 1.2, 1.3.1 · Maßanalyse und statistische Auswertung
1.2: Berechnung der Säurezahl SZ einer Biodieselprobe (Titration mit KOH) und Prüfung des Grenzwertes. 1.3.1: Statistische Auswertung (Mittelwert, Standardabweichung, Variationskoeffizient) einer… - Aufgabe Modul B - 1.3.2 · Chromatographie: GC, HPLC und DC
1.3.2 Der Gehalt an Fettsäuremethylester in Biodiesel wird mittels Gaschromatographie bestimmt. In Material 3 finden sich Angaben zur Analyse einer Biodieselprobe, die aus verschiedenen… - Aufgabe Modul B - 2.1, 2.3, 2.5 · Elektrochemie: Elektrolyse, galvanische Zellen, Batterien und Brennstoffzellen
Aufgaben 2.1, 2.3 und 2.5: Zuordnung der Stoffe A, B, C und Reaktionsgleichungen der alkalischen Brennstoffzelle, Berechnung der Masse an Wasserstoff bei der Wasserelektrolyse mittels Faraday-Gesetz… - Aufgabe Modul B - 2.2 · Stöchiometrie und technisches Rechnen
Berechnen Sie das Volumen V(H2) in Liter, das ein einzelner Karbontank bei 700 bar und 20,0 °C fasst (Gesamtmasse H2 in 3 Tanks: 6,33 kg). - Aufgabe Modul B - 2.4.1, 2.4.2, 2.4.3 · Chemisches Gleichgewicht und technische Prozessführung
2.4.1 Benennen Sie die Anlagenteile PC, WT1, BR sowie KO aus Material 5 und beschreiben Sie ihre Funktion (6 BE). 2.4.2 Diskutieren Sie die Druckerhöhung zur Steigerung der Ausbeute und erörtern Sie… - Aufgabe Modul B - 2.4.4 · Redoxreaktionen, Oxidationszahlen und Korrosion
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Dampfreformierung von Methanol zu Kohlendioxid und Wasserstoff nach der Oxidationszahlmethode (Oxidation, Reduktion und Bruttoreaktionsgleichung). - Aufgabe Modul C - 1.1 · Stöchiometrie und technisches Rechnen
Berechnen Sie anhand der Massen m(H2O) = 0,128 g und m(CaCO3) = 0,620 g die Verhältnisformel und prüfen Sie, ob es sich um ein Gemisch aus Heptanisomeren handelt. - Aufgabe Modul C - 1.2 · Redoxreaktionen, Oxidationszahlen und Korrosion
Entwickeln Sie die vollständige Reaktionsgleichung nach der Oxidationszahlmethode für den Nachweis von Cr2O3 in der wasserfreien Carbonatschmelze mit Nitrat. - Aufgabe Modul C - 2.1 · Säure-Base-Reaktionen und pH-Berechnungen
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Protolyse der Methansäure HCOOH mit Wasser anhand von Strukturformeln. - Aufgabe Modul C - 2.2 · Maßanalyse und statistische Auswertung
Auswertung der Titrationskurve von Methansäure (Halbäquivalenzpunkt, Lage des Äquivalenzpunktes), Berechnung des Massenanteils w(HCOOH) in % und Grubbs-Ausreißertest mit Angabe des statistisch… - Aufgabe Modul C - 3.1 · Redoxreaktionen, Oxidationszahlen und Korrosion
Formulieren Sie mithilfe von Material 3 die Reaktionsgleichungen für die ersten drei Zonen des Hochofens (Vorwärmzone, indirekte und direkte Reduktionszone). - Aufgabe Modul C - 3.2 · Energetik chemischer Reaktionen
Die Reaktion von CO2 mit Koks zu CO läuft unter Standardbedingungen nicht freiwillig ab. Berechnen Sie mithilfe von Material 4 die Temperatur, ab der die Reaktion freiwillig verläuft, und erklären… - Aufgabe Modul C - 3.3, 3.4 · Chemisches Gleichgewicht und technische Prozessführung
3.3: Erklären Sie, warum das Boudouard-Gleichgewicht in der Verbrennungszone viel weiter auf der Produktseite liegt, und erläutern Sie den Einfluss einer Druckerhöhung. 3.4: Berechnen Sie bei T =… - Aufgabe Modul D - 1.1 · Organische Reaktionsmechanismen
Synthese von Sarin: Nennen Sie den Reaktionstyp der Reaktion aus Material 1, begründen Sie Ihre Entscheidung und formulieren Sie den Mechanismus der Reaktion. - Aufgabe Modul D - 1.2 · Chromatographie: GC, HPLC und DC
Gaschromatographische Analytik von Nervenkampfstoffen (Sarin, Soman) im kontaminierten Blut: Einwirkung von Perchlorsäure (1.2.1), unsymmetrische Peakform (Fronting) mit Ursache und Gegenmaßnahme… - Aufgabe Modul D - 2.1.1 · Stöchiometrie und technisches Rechnen
Berechnen Sie das Volumen an Formaldehyd-Lösung (w = 40,0 %, ρ = 1,10 g/mL), das zur Herstellung von 1 t Glyphosat benötigt wird, wenn die Ausbeute η = 85,0 % beträgt. - Aufgabe Modul D - 2.1.2, 2.1.3 · Organische Reaktionsmechanismen
2.1.2: Reaktionsmechanismus der säurekatalysierten Esterhydrolyse entwickeln. 2.1.3: Apparatur entwickeln, um eine möglichst große Produktausbeute zu erzielen. - Aufgabe Modul D - 2.2 · UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie
2.2.1: Aus den IR-Spektren (Material 5) von Glycin und Formaldehyd jeweils mindestens zwei charakteristische Banden ermitteln und die Spektren den Substanzen zuordnen. 2.2.2: Zwei Aufnahmetechniken… - Aufgabe Modul D - 2.3.1 · Zwischenmolekulare Kräfte und Stoffeigenschaften
2.3.1 Glyphosat ist eine nicht flüchtige, leicht wasserlösliche Verbindung. Erklären Sie diese Eigenschaften anhand der Struktur der Verbindung. - Aufgabe Modul D - 2.3.2 · Säure-Base-Reaktionen und pH-Berechnungen
2.3.2 Glyphosat hat einen amphoteren Charakter, d.h. es kann sowohl als Säure als auch als Base reagieren. Erläutern Sie diesen Sachverhalt mithilfe von Reaktionsgleichungen. - Aufgabe Modul E - 1 · Chromatographie: GC, HPLC und DC
1.1: Ordnen Sie unter Zuhilfenahme des Begriffs der Trennleistung die Chromatogramme a und b von Leichtbenzin der gepackten Säule bzw. der Kapillarsäule zu (Material 1). 1.2: Ein Gemisch aus Hexan… - Aufgabe Modul E - 2.1 · UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie
2.1 In Material 3 ist HPR abgebildet, wie es einerseits in trockenem und andererseits in feuchtem Kieselgel vorliegt. Ordnen Sie die beiden Strukturformeln dem feuchten und dem trockenen Kieselgel… - Aufgabe Modul E - 2.2 · Organische Reaktionsmechanismen
Entwickeln Sie den Reaktionsmechanismus der elektrophilen aromatischen Substitution bei der Synthese von HPR aus Material 4. - Aufgabe Modul E - 3 · Elektrochemie: Elektrolyse, galvanische Zellen, Batterien und Brennstoffzellen
Silicium-Luft-Akkumulator: Reaktionen an Anode und Kathode beim Entladen formulieren, Polung von Anode/Kathode und Elektronenflussrichtung angeben sowie Zellspannung U über die Nernst-Gleichung mit… - Aufgabe Modul E - 4.1 · Energetik chemischer Reaktionen
4.1.1 Berechnen Sie die freie molare Standardreaktionsenthalpie Δ_R G_m^0 der Bildung von Silicium mithilfe der Daten in Material 7 und 8 (4 BE). 4.1.2 Erklären Sie unter Zuhilfenahme der… - Aufgabe Modul E - 4.2 · Organische Reaktionsmechanismen
Entwickeln Sie den Mechanismus der säurekatalysierten nucleophilen Substitution zur Chlormethansynthese und begründen Sie das Ablaufen trotz der schlechten Abgangsgruppe OH-. - Aufgabe Modul E - 5.1 · UV-VIS- und IR-Spektroskopie, Fotometrie
Ermitteln Sie die Massenkonzentration β(Ca2+) in mg/L aus den Angaben in Material 10 und beurteilen Sie die Effektivität des Ionenaustausches anhand der Angaben in Material 11. - Aufgabe Modul E - 5.2 · Stöchiometrie und technisches Rechnen
Berechnen Sie die Masse an technischem Aluminiumhydroxid (w = 96,00 %), das für die Synthese von 1000 g Zeolith A bei einer Ausbeute von η = 98,00 % benötigt wird.
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