NTG Flashcards

1
Q

Nennen Sie die beiden hauptsächlich für die Wasserhärte verantwortlichen Metallionen (Härtebildner)

A

Die für die Wasserhärte hauptsächlich verantwortlichen Ionen sind Kalzium- und Magnesiumionen

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Q

Erläutern Sie warum zur Speisung von Dampfkesseln hartes Wasser ungeeignet ist, und nennen Sie eine Auswirkung.

A

Die temporären Härtebildner Kalzium-, Magnesiumcarbonat werden zu wasserunlöslichen Salzen (Kesselstein) umgewandelt, die sich auf den Heizflächen als schlecht wärmeleitender Belag absetzen, die Folge: Leistungsminderung des Dampfkessels bzw. Beim Abplatzen des Belages Explosion des Dampfkessels.

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3
Q

In technischen Anwendungen wird meist vollentsalztes Wasser (Deionat, VE-Wasser) eingesetzt.
Erläutern Sie was man darunter versteht.

A

Bei der Vollentsalzung werden die positiven Ionen der Salze durch Wasserstoffionen und die negativen Ionen der Salze durch Hydroxidionen ersetzt, z.B. Ionenaustauscher

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4
Q

Die Wasserhärte beträgt 1,1 moll/l

Entscheiden Sie ob das Wasser hart, mittel oder weich ist. Begründen Sie ihre Entscheidung.

A

Das Wasser ist weich.

Zwischen 0 bis 1,5 moll Kalziumcarbonat je Liter = weiches Wasser

(1,1 mmol/l < 1,5 mmol/l)

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5
Q

Erläutern Sie den chemischen Begriff Neutralisation.

A

Unter dem chemischen Begriff Neutralisation versteht man, dass bei der Reaktion von Säure und Lauge diese sich in ihrer Wirkung gegenseitig aufheben.

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6
Q

Nachfolgend ist eine Neutralisationsreaktion dargestellt:

2HNO3 + Ca (OH)2 > 2H2O + Ca (NO3)2

Beschreiben Sie die chemischen Formeln durch allgemeine Begriffe bzw. Formulieren Sie eine allgemeine Neutralisationsreaktion.

A

Säure + Lauge > Wasser + Salz

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7
Q

Mithilfe eines pH-Messgerätes bzw. Eines Säure-Base-Indikators lässt sich überprüfen, ob die Neutralisation erreicht wurde.

  1. Geben Sie den Wert an, den das Messgerät bei neutraler Lösung anzeigt.
  2. Beschreiben Sie, woran Sie beim Einsatz eines Säure-Base-Indikators eine neutrale Lösung erkennen können.
A
  1. Zeigt das pH-Messgerät den Wert pH7 an, ist die Neutralisation erreicht.
  2. Z. B.:
    • Lackmus:
    Zeigt die Färbung der Lösung die Farbe Violett, ist die Neutralisation erreicht.
    • Phenolphthalein:
    Wird der basischen Lösung nur so viel Säure Lösung zugesetzt, bis der Inidkator gerade entfärbt wird, ist die Neutralisation erreicht.
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8
Q

Erklären Sie an einem Beispiel, wie eine Base entsteht, und nennen Sie zwei Merkmale von Basen.

A
  • Basen können durch Reaktion von Metalloxid mit Wasser entstehen.
  • Merkmale sind zum Beispiel:
  • Basen sind ätzend
  • Basen haben einen ph-Wert größer 7
  • In Wasser gelöst sind Basen „seifig“
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9
Q

Was versteht man unter einer chemischen Neutralisation?

A

Bei der Reaktion von Säuren und Basen können sich beide Stoffarten in ihrer ätzenden Wirkung aufheben. Es entsteht Wasser mit dem pH-Wert 7 (neutral) und ein Salz.

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10
Q

Geben Sie jeweils ein Beispiel für den technischen Einsatz von Säuren und Basen an.

A

• technische Anwendung von Säuren, z. B.:

  • Herstellung von Lacken
  • Elektrolyt in Batterien (Schwefelsäure)
  • Reinigung von Metallen

• technische Anwendungen von Basen/Laugen, z. B.:

  • Herstellung von festen Seifen
  • Herstellung von Kalkmörtel
  • als Ätzmittel
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11
Q

Bei der Neutralisation von Abwässern, wie sie nach der Reinigung von Produktionsanlagen (z. B. In Brauereien) anfallen, spielt die Einhaltung des pH-Wertes eine große Rolle .

  • Geben Sie an worüber der pH-Wert eine Aussage macht.
A
  • Der pH-Wert gibt an wie stark sauer oder basisch eine Lösung ist.
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12
Q

Bei der Neutralisation von Abwässern, wie sie nach der Reinigung von Produktionsanlagen (z. B. In Brauereien) anfallen, spielt die Einhaltung des pH-Wertes eine große Rolle .

  • Nachfolgend ist eine Reaktionsgleichung dargestellt, die eine Neutralisation beschreibt H2SO4 + 2NaOH > Na2SO4 + 2H2O
    Nennen Sie die Edukte (Ausgangsstoffe) der Reaktionsgleichung
A
  • Schwefelsäure und Natronlauge
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13
Q

Bei der Neutralisation von Abwässern, wie sie nach der Reinigung von Produktionsanlagen (z. B. In Brauereien) anfallen, spielt die Einhaltung des pH-Wertes eine große Rolle .

  • Schreiben Sie in Worten eine allgemein gültige Reaktionsgleichung des Vorgangs der Neutralisation
A
  • Säure + Wasser > Salz + Wasser
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14
Q

Bei der Neutralisation von Abwässern, wie sie nach der Reinigung von Produktionsanlagen (z. B. In Brauereien) anfallen, spielt die Einhaltung des pH-Wertes eine große Rolle .

  • Zeigen Sie anhand des Säure-Base-Indikators Methylorange, dass sich dieser zum Nachweis einer Neutralen Lösung nicht eignet.
A
  • Der Umschlagbereich des Indikators Methylorange (rot <> gelb) liegt etwa bei dem pH-Wert 3. Bei einem pH-Wert oberhalb 3 ist die Farbe des Indikators gelb. Demzufolge ist der Nachweis einer Neutralen Lösung mit dem pH-Wert 7 nicht möglich.
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15
Q

Bei vielen Industriellen Prozessen entstehen saure und basische Abwässer . Diese müssen vor dem Einleiten in die Gewässer neutralisiert werden.

  • erläutern Sie den chemischen Begriff Neutralisation
A
  • unter dem chemischen Begriff Neutralisation versteht man, dass bei der Reaktion von Säure und Lauge diese sich in ihrer Wirkung gegenseitig aufheben.
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16
Q

Bei vielen Industriellen Prozessen entstehen saure und basische Abwässer . Diese müssen vor dem Einleiten in die Gewässer neutralisiert werden.

  • Nachfolgend ist eine Neutralisationsreaktion dargestellt:
    2HNO3 + Ca(OH)2 > 2H2O + CA(NO3)2

Beschreiben Sie die chemischen Formeln durch allgemeine Begriffe bzw. Formulieren Sie eine allgemeine Neutralisationsreaktion

A
  • Säure + Lauge > Wasser + Salz
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17
Q

Bei vielen Industriellen Prozessen entstehen saure und basische Abwässer . Diese müssen vor dem Einleiten in die Gewässer neutralisiert werden.

  • Mithilfe eines pH-Messgerätes bzw. Eines Säure -Base-Indikators lässt sich überprüfen ob die Neutralisation erreicht wurde.

A) Geben Sie den Wert an , den das Messgerät bei einer neutralen Lösung anzeigt.

B) Beschreiben Sie, woran Sie beim Einsatz eines Säure-Base-Indikators eine neutrale Lösung erkennen können.

A

A) Zeigt das pH-Messgerät den Wert pH 7 an, ist die Neutralisation erreicht.

B) Z. B.:

• Lackmus:
- Zeigt die Färbung der Lösung die Farbe Violett, ist die Neutralisation erreicht.

• Phenolphthalein
- Wird der basischen Lösung nur so viel saure Lösung zugesetzt, bis der Indikator gerade entfärbt wird, ist die Neutralisation erreicht.

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18
Q

Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen Gase, z. B. CO und CO2

Geben Sie die Namen der beiden Gase CO und CO2 an

A
  • CO = Kohlenstoffmonoxid

* CO2 = Kohlenstoffdioxid

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19
Q

Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen Gase, z. B. CO und CO2

Nennen Sie zu jedem der beiden Gase zwei typische Eigenschaften.

A

• CO = Kohlenstoffmonoxid

  • farblos
  • geruchlos
  • brennbar
  • sehr giftig

• CO2 = Kohlenstoffdioxid

  • farblos
  • geruchlos
  • schwerer als Luft - Erstickungsgefahr
  • trägt zur Erderwärmung bei
20
Q

Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen Gase, z. B. CO und CO2.

Trotz der Gefährdung für denMenschen sind die beiden Gase wichtige Reaktionsprodukte.
Geben Sie für jedes der beiden Gase zwei technische Anwendungen an.

A

• CO = Kohlenstoffmonoxid

  • Reduktionsmittel bei der Roheisengewinnung
  • Herstellung chemischer Produkte, z.B. Methanol

• CO2 = Kohlenstoffdioxid

  • Herstellung kohlensäurehaltiger Getränke
  • Löschmittel
  • Schutzgas
  • Trockeneis
21
Q

In ihrem Unternehmen werden werden gefährliche Stoffe wie z.B. Säuren oder Basen eingesetzt.

Erklären Sie an einem Beispiel, wie eine Base entsteht,und nennen Sie zwei Merkmale von Basen.

A
Basen können durch Reaktion von Metalloxid mit Wasser entstehen.
Merkmale sind z.B.:
• Basen sind ätzend
• Basen haben einen pH-Wert größer 7
• Im Wasser gelöst sind Basen „seifig“
22
Q

In ihrem Unternehmen werden werden gefährliche Stoffe wie z.B. Säuren oder Basen eingesetzt.

Beschreiben Sie in diesem Zusammenhang was unter einer chemischen Neutralisation zu verstehen ist.

A

Bei der Reaktion von Säuren und Basen können sich beide Stoffarten in ihrer ätzenden Wirkung aufheben. Es entsteht Wasser mit dem pH-Wert 7 (neutral) und ein Salz.

23
Q

In ihrem Unternehmen werden werden gefährliche Stoffe wie z.B. Säuren oder Basen eingesetzt.

Geben Sie jeweils ein Beispiel für den technischen Einsatz von Säuren und Basen an.

A

• technische Anwendung von Säuren

  • Herstellung von Lacken
  • Elektrolyt in Batterien
  • Reinigung von Metallen

• technische Anwendungen von Basen/Laugen

  • Herstellung von festen Seifen
  • Herstellung von Kalkmörtel
  • als Ätzmittel
24
Q

Zum Korrosionsschutz von Warmwasserspeichern, deren Grundkörper aus Stahl (Eisen) gefertigt sind, verwendet man häufig Magnesiumelektroden. Diese werden auf die Behälterinnenwand aufgeschraubt.

Geben Sie den Fachbegriff für die Magnesiumelektrode an.

A

Opferanode.

25
Q

Zum Korrosionsschutz von Warmwasserspeichern, deren Grundkörper aus Stahl (Eisen) gefertigt sind, verwendet man häufig Magnesiumelektroden. Diese werden auf die Behälterinnenwand aufgeschraubt.

Beschreiben Sie stichpunktartig die Funktionsweise dieses Korrosionsschutzes.

A

Das dargestellte Beispiel ist ein kurzgeschlossenes galvanisches Element. Hierbei löst sich das unedlere Metall (hier Magnesium) auf und schützt dadurch das edlere Metall (hier Eisen).

26
Q

Zum Korrosionsschutz von Warmwasserspeichern, deren Grundkörper aus Stahl (Eisen) gefertigt sind, verwendet man häufig Magnesiumelektroden. Diese werden auf die Behälterinnenwand aufgeschraubt.

A) Stellen Sie dar, welche Spannung sich bei einem galvanischen Element, bestehend aus Eisen, Magnesium und einem Elektolyt, einstellt.

B) Geben Sie an, welches Metall den +Pol, welches den - Pol bildet.

A

A) U = 1,92 V

B) + Pol: Eisen, - Pol: Magnesium

27
Q

Auch für die Industrie besitzt Wasser eine sehr große Bedeutung. Große Probleme bereitet bei der Nutzung die Wasserhärte.

Nennen Sie die beiden hauptsächlich für die Wasserhärte verantwortlichen Metallionen (Härtebildner).

A

Die für die Wasserhärte hauptsächlich verantwortlichen Ionen sind Kalzium- und Magnesiumionen.

28
Q

Auch für die Industrie besitzt Wasser eine sehr große Bedeutung. Große Probleme bereitet bei der Nutzung die Wasserhärte.

Erläutern Sie, warum zur Speisung von Dampfkesseln hartes Wasser ungeeignet ist, und nennen Sie eine Auswirkung.

A

Die temporären Härtebildner Kalzium-, Magnesiumcarbonat werden zu wasserunlöslichen Salzen (Kesselstein) umgewandelt, die sich auf den Heizflächen als schlecht Wärmeleitungen Belag absetzen; die Folge: Leistungsminderung des Dampfkessels bzw. Beim Abplatzen des Belages Explosion des Dampfkessels.

29
Q

Auch für die Industrie besitzt Wasser eine sehr große Bedeutung. Große Probleme bereitet bei der Nutzung die Wasserhärte.

In technischen Anwendungen wird meist vollentsalztes Wasser (Deionat, VE-Wasser) eingesetzt.
Erläutern Sie, was man darunter versteht.

A

Bei der Vollentsalzung werden die positiven Ionen der Salze durch Wasserstoffionen und die negativen Ionen der Salze durch Hydroxidionen ersetzt, z. B. Ionenaustauscher.

30
Q

Bei einer Schraubverbindung mit einer verzinkten Stahlschraube und einer verzinkten Mutter wurde eine Unterlegscheibe aus Kupfer verwendet.

Nennen Sie die Korrosionsart, die bei Zutritt eines Elektrolyten an der Schraubverbindung entsteht.

A

Kontaktkorrosion (elektrochemische Korrosion)

31
Q

Bei einer Schraubverbindung mit einer verzinkten Stahlschraube und einer verzinkten Mutter wurde eine Unterlegscheibe aus Kupfer verwendet.

Erläutern Sie die chemische Auswirkung auf die Schraubverbindung.

A

Die nach der elektronischen Spannungsreihe unedleren Metalle werden zerstört, in diesem Fall die verzinkten Teile.

32
Q

Bei einer Schraubverbindung mit einer verzinkten Stahlschraube und einer verzinkten Mutter wurde eine Unterlegscheibe aus Kupfer verwendet.

Nennen Sie zwei Möglichkeiten der Korrosionsvermeidung in diesem Fall und begründen Sie diese.

A

Verzinkte Unterlegscheibe benutzen, Schutzüberzug aus Lack oder Kunststoff, damit keine Feuchtigkeit (Elektrolyt) zutreten kann bzw. Kein direktleitender Kontakt vorliegt.

33
Q

Der Ablauf chemischer Reaktionen lässt sich durch Reaktionsbedingungen beeinflussen. So verbrennt Acetylen (Ethin) in Luft mit leuchtender, stark rußender Flamme, jedoch in reinem Sauerstoff mit nicht leuchtender Flamme und sehr hoher Temperatur.

• Geben Sie die Bezeichnung der beschriebenen Reaktion von Acetylen mit Sauerstoff an.

A

Es handelt sich hierbei um eine Oxidation.

34
Q

Der Ablauf chemischer Reaktionen lässt sich durch Reaktionsbedingungen beeinflussen. So verbrennt Acetylen (Ethin) in Luft mit leuchtender, stark rußender Flamme, jedoch in reinem Sauerstoff mit nicht leuchtender Flamme und sehr hoher Temperatur.

• Bei der beschriebenen Verbrennung von Acetylan wird Energie freigesetzt. Geben Sie die chemische Fachbezeichnung einer solchen Reaktion an, bei der Energie freigesetzt wird.

A

Den Vorgang nennt man exotherme Reaktion.

35
Q

Der Ablauf chemischer Reaktionen lässt sich durch Reaktionsbedingungen beeinflussen. So verbrennt Acetylen (Ethin) in Luft mit leuchtender, stark rußender Flamme, jedoch in reinem Sauerstoff mit nicht leuchtender Flamme und sehr hoher Temperatur.

• Erläutern Sie den Begriff Oxidationsmittel

A

Oxidationsmittel sind sauerstoffreiche Verbindungen, die den Sauerstoff bei einer Reaktion leicht abgeben.

36
Q

Der Ablauf chemischer Reaktionen lässt sich durch Reaktionsbedingungen beeinflussen. So verbrennt Acetylen (Ethin) in Luft mit leuchtender, stark rußender Flamme, jedoch in reinem Sauerstoff mit nicht leuchtender Flamme und sehr hoher Temperatur.

• Nennen Sie zwei Reaktionsbedingungen, mit denen sich ganz allgemein der Ablauf einer chemischen Reaktion beeinflussen lässt.

A
  • Druck
  • Temperatur
  • Konzentration der Reaktionspartner
  • Katalysatoren
  • Korngröße (Oberflächengröße)
37
Q

Korrosion beeinträchtigt z. B. Die Funktionsfähigkeit , die Lebensdauer sowie das Aussehen industrieller Erzeugnisse. Zur Vermeidung von chemischer Korrosion sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen.

• Beschreiben Sie was unter chemischer Korrosion zu verstehen ist.

A

Bei der chemischen Korrosion findet eine Einwirkung von Sauerstoff, Salzen, Gasen oder Säuren auf einer Metalloberfläche statt, wobei chemische Verbindungen entstehen, z. B. Ein Metalloxid (z. B. Eisenoxid = „Rost“).

38
Q

Korrosion beeinträchtigt z. B. Die Funktionsfähigkeit , die Lebensdauer sowie das Aussehen industrieller Erzeugnisse. Zur Vermeidung von chemischer Korrosion sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen.

• Nennen Sie drei Maßnahmen, die die Korrosion während der Lagerung, der Fertigung und des Versandes vermeiden bzw. Verringern soll.

A

• Z. B.:

  • Lacküberzug
  • Ölen mit Korrosionsschutzöl
  • Wachsschutzschicht bei Werkzeugen
  • Einwickeln in Ölpapier
39
Q

Korrosion beeinträchtigt z. B. Die Funktionsfähigkeit , die Lebensdauer sowie das Aussehen industrieller Erzeugnisse. Zur Vermeidung von chemischer Korrosion sind Schutzmaßnahmen zu ergreifen.

• Auf einer Blechabdeckung soll eine Beschichtung als Schutzlackierung aufgebracht werden. Geben Sie an,in welcher Reihenfolge die Arbeitsvorgänge zur Beschichtung durchgeführt werden müssen.

A
  • Oberfläche reinigen und entfetten
  • Haftgrund auftragen
  • Lackgrundschicht
  • Lackdeckschicht aufbringen
40
Q

Für die Verbindung zweier Wasserversorgungsleitungen aus Kupfer verwendet einer ihrer Mitarbeiter ein Zwischenstück aus Stahl (Eisen). Sie weisen den Mitarbeiter darauf hin, dass dadurch elektrochemische Korrosion entsteht.

• Beschreiben Sie ihrem Mitarbeiter, wodurch elektrochemische Korrosion entsteht.

A

• Die elektrochemische Korrosion ist vergleichbar mit einem galvanischen Element. Sind zwei unterschiedliche elektrisch leitfähige Metalle durch einen Elektrolyten, z. B. Trinkwasser, miteinander verbunden, löst sich das unedlere der beiden Metalle auf; es korrodiert (oxidiert).

41
Q

Für die Verbindung zweier Wasserversorgungsleitungen aus Kupfer verwendet einer ihrer Mitarbeiter ein Zwischenstück aus Stahl (Eisen). Sie weisen den Mitarbeiter darauf hin, dass dadurch elektrochemische Korrosion entsteht.

• Führen Sie drei Folgen der elektrochemischen Korrosion auf.

A
  • Zersetzung eines der Werkstoffe
  • Undichtigkeiten in der Leitung im Bereich der Metallübergänge
  • Wasserfolgeschaden
  • Folgekosten
42
Q

Für die Verbindung zweier Wasserversorgungsleitungen aus Kupfer verwendet einer ihrer Mitarbeiter ein Zwischenstück aus Stahl (Eisen). Sie weisen den Mitarbeiter darauf hin, dass dadurch elektrochemische Korrosion entsteht.

• Geben Sie an, welches der beiden Metalle den Pluspol bildet.

A

• Das edlere Metall - Kupfer - bildet den Pluspol.

43
Q

Wasserstoff reagiert mit Kupferoxid nach folgender Reaktionsgleichung:

H2 + CuO -> Cu + H2O

Nennen Sie einen wichtigen technischen Prozess, dem diese Reaktion zugrunde liegt.

A

Gewinnung von Metallen aus Oxidschischen Erzen (Hochofenprozess)

44
Q

Wasserstoff reagiert mit Kupferoxid nach folgender Reaktionsgleichung:

H2 + CuO -> Cu + H2O

Benennen und erläutern Sie die Funktion des Wasserstoffes in der Reaktionsgleichung.

A

• Reduktionsmittel

Reduktionsmittel entziehen einer Sauerstoffverbindung den Sauerstoff.

45
Q

Wasserstoff reagiert mit Kupferoxid nach folgender Reaktionsgleichung:

H2 + CuO -> Cu + H2O

Nennen Sie ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff.

A

Elektrolyse von Wasser, Dampfreformierung