(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Chemie

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.

Eine biologische Zelle wurde isoliert und in ein Medium mit einer Zuckerlösung gelegt. Der osmotische Druck der Zelle wurde gemessen und es wurde festgestellt, dass die Zelle bei Eintauchen in eine 0,12 M Zuckerlösung keine Änderungen ihres Volumens erleidet. Da die van 't Hoff-Konstante für Saccharose 0,185 L.atm/mol.K beträgt und der osmotische Druck mit der Formel π = iCRT berechnet werden kann, wobei π der osmotische Druck, i der Korrekturfaktor für Saccharose ist (der 1 beträgt, da es sich um eine nichtionische Verbindung handelt), C die molare Konzentration in mol/L, R die ideale Gas-Konstante (0,0821 L.atm/mol.K) und T die Temperatur in Kelvin ist, bestimmen Sie die Temperatur, bei der die Zelle eingetaucht wurde. Berücksichtigen Sie, dass der osmotische Druck mit 2,5 atm gemessen wurde und dass sich die Zelle wie ein ideales System verhält. Bewerten Sie außerdem, welche Änderung im osmotischen Druck eintreten würde, wenn die Konzentration der Saccharose in der Lösung verdoppelt wird, während die Temperatur konstant bleibt.

Betrachten Sie den Prozess der Bildung von Natriumchlorid (NaCl), der auftritt, wenn das Natriumion (Na+) des Natriums mit dem Chloridion (Cl-) des Chlorgases (Cl2) reagiert. Diese Reaktion wird häufig verwendet, um einfache Prinzipien der ionischen Bindung zu veranschaulichen und ist entscheidend für die Produktion von Kochsalz. Basierend auf Ihrem Wissen über Chemie beantworten Sie: (1) Warum wird Natriumchlorid als anorganisches Salz und nicht als kovalente Molekülverbindung klassifiziert? (2) Erklären Sie, wie der oben beschriebene Prozess die Anwendung des Konzepts der Oxidationszahl veranschaulicht, und detaillieren Sie die anfänglichen und finalen Oxidationszustände der an der Reaktion beteiligten Ionen.