Abiturprüfung 1999 (Bayern)

Chemie

als Leistungskursfach

Aufgabe II

  1 Aus Alkoholen können Carbonsäuren hergestellt werden.  
1.1 Wählen Sie von den folgenden Alkoholen diejenigen aus, die - ohne Bruch von C,C-Bindungen - zu Carbonsäuren oxidiert werden können, und stellen Sie für eine der Oxidationen die Teilgleichung auf: Ethanol, Methylpropan-2-ol, Propan-2-ol, Methanol! 3 BE
1.2 Im Gegensatz zur Hydroxygruppe der Alkohole wird die Carboxygruppe der Carbonsäuren leicht deprotoniert. Begründen Sie die unterschiedliche Acidität der beiden Stoffklassen unter Mitverwendung von Strukturformeln bzw. Grenzstrukturformeln! 5 BE
1.3 Als Folge von Substitutionsreaktionen im Alkylrest der Butansäure kann sich für das Derivat die Saurestärke gegenüber dem Edukt unterschiedlich stark erhöhen oder verringern. Belegen Sie diese Aussage mit Beispielen und begründen Sie die jeweilige Änderung der Acidität! 6 BE
1.4 Schildern Sie das Verfahren der Halbtitration zur Ermittlung des pKs-Werts schwacher Säuren und legen Sie die Zusammenhänge dar! 5 BE
       
  2 Mit Hilfe der Titration von Säurelösungen unbekannter Konzentration mit einer Lauge bekannter Konzentration kann die Säuremenge quantitativ erfasst werden. Für die Feststellung des Äquivalenzpunkts sind Indikatoren geeignet, deren Farbwechsel erst bei ca. 99 %iger Neutralisation der vorgelegten Säure beginnt.  
2.1 Gegeben sind
a) eine Salzsäure der Konzentration c(HCI) = 0,1 mol/l und
b) eine Essigsäurelösung der Konzentration c(CH3COOH) = 0,1 mol/l.
Für Wasserstoffchlorid ist eine vollständige Protolyse anzunehmen; für Essigsäure gilt KS(CH3COOH) = 10-5 mol/l. Berechnen Sie die pH-Werte der Lösungen a und b!
3 BE
2.2 Leiten Sie ab, ob für die Titrationen von Wasserstoffchloridlösungen der Konzentrationen a) c(HCl) = 0,1 mol/l und b) c(HCl) = 0,01 mol/l der Indikator Methylorange (Umschlagbereich von pH = 3,1 bis pH =4,9) geeignet ist! 7 BE
2.3 Berechnen Sie den pH-Wert des Äquivalenzpunkts bei der Titration der unter Nr.2.1 gegebenen Essigsäurelösung mit Natronlauge! Der Gang der Berechnung muss klar ersichtlich sein. 4 BE
       
3.1 Eine grüne Pflanze befindet sich in einem abgeschlossenen Luftvolumen und wird dem Sonnenlicht ausgesetzt. Bei einer bestimmten Beleuchtungsstärke ändert sich die Kohlenstoffdioxidkonzentration auch nach längerer Belichtung nicht. Dagegen nimmt die Konzentration des Kohlenstoffdioxids bei Erhöhung der Beleuchtungsstärke ab und bei deren Verringerung zu. Erklären Sie diese drei Beobachtungen! 3 BE
  3.2 Belichtet man Grünalgenkulturen mit Sonnenlicht bei verschiedenen Temperaturen
a) mit hoher Beleuchtungsstärke (Starklicht) und
b) mit niedriger Beleuchtungsstärke (Schwachlicht),
so erhält man die in der folgenden Grafik dargestellten Versuchsergebnisse:

 
3.2.1 Beschreiben Sie die aus der Grafik ableitbaren Versuchsergebnisse! 3 BE
3.2.2 Erläutern Sie, welche grundsätzlichen Schlüsse dieses Experiment auf den Ablauf der Fotosynthese erlaubt! 7 BE
3.3 Bestrahlt man die Algenkultur nacheinander mit Licht der Wellenlängen < 680 nm bzw. > 680 nm, so erhält man jeweils eine bestimmte Fotosyntheserate. Lässt man Licht beider Wellenlängen gleichzeitig auf die Algen einwirken, ergibt sich eine Fotosyntheserate, welche die addierten Einzelwerte deutlich übertrifft. Geben Sie eine Deutung dieses Befundes! 4 BE
www.abiturloesungen.de 50 BE