(FUVEST 2023) - Frage Mittel von Chemie

Organische Anhydride sind Verbindungen, die zwei Acylgruppen (RCO) enthalten, die durch ein Sauerstoffatom verbunden sind. Diese Verbindungen entstehen durch Dehydratisierung von zwei Carbonsäuren. Betrachten Sie das Ethansäureanhydrid (Essigsäureanhydrid), das durch Dehydratisierung der Ethansäure (Essigsäure) unter Verlust eines Wassermoleküls erhalten werden kann. Dieser Prozess ist in wässriger Lösung reversibel und bildet erneut die Ethansäure. Basierend auf diesem Kontext antworten Sie: (1) Erklären Sie, warum die Bildung des Ethansäureanhydrids durch die Entfernung von Wasser aus dem Medium begünstigt wird. (2) Diskutieren Sie die Reaktivität des Ethansäureanhydrids gegenüber Nucleophilen im Vergleich zur reinen Ethansäure.

In einem Forschungslabor wird eine Probe von 1,0 g Kohlenstoff-14, das eine Halbwertszeit von 5730 Jahren hat, verwendet, um das Alter eines Fossils zu bestimmen. Es ist bekannt, dass die Aktivität des Kohlenstoff-14 15,3 Zerfälle pro Minute für jedes Gramm reinem Kohlenstoff beträgt. Da der Kohlenstoff des Fossils in Form von CO2 vorliegt, das während der Fossilbildung zu Calciumcarbonat umgewandelt wird, und da Calciumcarbonat unlöslich ist und keinen chemischen Austausch unterliegt, bestimmen Sie die Anzahl der Kohlenstoff-14-Kerne, die pro Sekunde in einer Probe von Calciumcarbonat mit 0,25 g Kohlenstoff zerfallen. Vernachlässigen Sie einen möglichen Verlust von Kohlenstoff-14 während der Fossilbildung und nehmen Sie an, dass das System im Gleichgewicht ist.

Beim Vorbereiten eines Experiments im Labor muss ein Chemikastudent die maximale Menge an Silberionen (Ag^+), die aus 100 mL einer 0,005 M Silbernitratlösung (AgNO3) gewonnen werden kann, bestimmen. Der Student weiß, dass Silbernitrat sich vollständig in Wasser löst und dass die Löslichkeitskonstante (Kps) für AgCl 1,8 x 10^-10 beträgt. Die Dissoziationsgleichung von Silbernitrat lautet: AgNO3 (aq) -> Ag^+ (aq) + NO3^- (aq). Basierend auf diesen Daten berechnen Sie die maximale Menge an Silberionen (Ag^+), die aus der Lösung von 100 mL Silbernitrat 0,005 M produziert werden kann, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Lösung vollständig ist. Erklären Sie anschließend, welche Auswirkungen, falls vorhanden, die Löslichkeit von Silberchlorid (AgCl) hat, wenn eine kleine Menge Natriumchlorid (NaCl) zu der Silbernitratlösung hinzugefügt wird und warum.