Für ein grundlegendes Verständnis der Chemie ist es notwendig, den Aufbau von Atomen zu kennen. Das Orbitalmodell ist neben dem Bohr’schen Atommodell eine Möglichkeit, die Elektronenkonfiguration und den Bau der Elektronenhülle der Atome zu beschreiben und zu verstehen. Zu den Orbitalen zählen unter anderem s-, p- und d-Orbitale, in die unterschiedlich viele Elektronen passen.
Ordnen sie die Elektronenkonfigurationen den jeweiligen Elementen (angegeben als Elementsymbole) zu.
Na
S
C
Br
Ca
1
\(\mathrm{1s^22s^2p^63s^1 }\)
2
\(\mathrm{1s^22s^2p^63s^2p^4}\)
3
\(\mathrm{1s^22s^2p^2}\)
4
\(\mathrm{1s^22s^2p^63s^2p^64s^2p^5}\)
5
\(\mathrm{[Ar]4s^2}\)
Aufgabe 2 von 5
KONZENTRATIONSBERECHNUNG
Pharmazeut*innen müssen viele Lösungen im Labor selbst herstellen. Oft liegen diese nicht in der benötigten Konzentration vor, weshalb die Berechnung der Bestandteilmengen notwendig ist. In der folgenden Aufgabe finden Sie ein einfaches Beispiel einer solchen Berechnung, die zum Laboralltag der Pharmazeut*innen gehört.
Sie lösen \(\mathrm{14{,}2\ g}\) Magnesiumacetat \(\mathrm{(Mg(CH_3COO)_2)}\) in \(\mathrm{500\ ml}\) Wasser, wobei sich das Volumen nicht ändert. Bestimmen Sie die Konzentration der Lösung in \(\mathrm{mol/L}\).
Bitte auswählen
\(\mathrm{0{,}01\ mol/L}\)
\(\mathrm{0{,}2\ mol/L}\)
\(\mathrm{2\ mol/L}\)
\(\mathrm{0{,}4\ mol/L}\)
\(\mathrm{1\ mol/L}\)
\(\mathrm{M(Mg(CH_3COO)_2) = 142\ g/mol}\)
Die Stoffmenge wird gegeben durch: \(\mathrm{n = m/M = 14,2\ g\ /\ 142\ g/mol = 0{,}1\ mol}\); es werden also \(\mathrm{0{,}1\ mol\ Mg(CH_3COO)_2}\) in \(\mathrm{500\ ml}\) Wasser gelöst.
Durch \(\mathrm{c = n/V}\) ergibt sich eine molare Konzentration von \(\mathrm{0{,}2\ mol/L}\).
Aufgabe 3 von 5
REAKTIONEN DER ALKALIMETALLE
Alkalimetalle sind Elemente der 1. Hauptgruppe des Periodensystems. Sie finden im alltäglichen Leben Anwendung, z.B. Lithium in Handyakkus oder Natrium als Kochsalz in Form von Natriumchlorid.
Betrachten Sie folgendes Experiment: Sie nehmen ein Stück elementares Natrium und geben es vorsichtig in ein mit Wasser gefülltes Gefäß. Sie beobachten eine heftige Reaktion unter Bildung von Gas und ein sich stark umherbewegendes Natriumstückchen, das zunehmend kleiner wird.
Wie sind diese Beobachtungen zu erklären?
Bitte auswählen
Elementares Natrium wird oxidiert.
Alkalimetalle erreichen die angestrebte Edelgaskonfiguration leicht durch die Abgabe des einen Valenzelektrons (Oxidation).
Bei dem Gas handelt es sich um Sauerstoff.
Sauerstoff ist nur in Form von Wasser an der Reaktion beteiligt, ändert seine Oxidationsstufe (-II) aber nicht. In Sauerstoff-Gas wäre diese ± 0.
Der pH-Wert des Wassers ist nach Auflösen des Natriums erhöht.
Durch Bildung der Base Natriumhydroxid wird ein alkalisches Milieu geschaffen. Der pH-Wert ist höher als in reinem Wasser.
Bei dem entstehenden Gas handelt es sich um Wasserstoff.
Wasserstoff-Atome des Wassers werden mittels der von Natrium abgegebenen Elektronen zu Wasserstoff-Gas reduziert.
\(\mathrm{OH^-}\)-Ionen sind Hydroxid-Ionen, die als Base wirken und ein alkalisches Milieu in wässriger neutraler Lösung bilden.
Aufgabe 4 von 5
PERIODENSYSTEM UND ATOMBAU
Zum grundlegenden Verständnis der Chemie ist es notwendig, das Periodensystem und dessen Aussagen über die Elemente interpretieren zu können.
Betrachten Sie folgende Reihen von chemischen Elementen:
A) Li - C - O - F
B) O - S - Se - Te
Entscheiden Sie nun, welche der folgenden Aussagen wahr sind.
Bitte auswählen
In Reihe A steigt der Atomradius von links nach rechts.
Alle Elemente stehen in derselben Periode, demnach wird keine neue Schale eröffnet. F in der höchsten und Li in der niedrigsten Hauptgruppe. Von Li nach F steigt die Kernladung, wodurch zunehmend mehr Anziehung auf die Elektronen der Schale ausgeübt wird. Daher nimmt der Atomradius innerhalb einer Periode von links nach rechts ab.
In Reihe A steigt der Atomradius von rechts nach links.
Alle Elemente stehen in derselben Periode, demnach wird keine neue Schale eröffnet. F in der höchsten und Li in der niedrigsten Hauptgruppe. Von Li nach F steigt die Kernladung, wodurch zunehmend mehr Anziehung auf die Elektronen der Schale ausgeübt wird. Daher nimmt der Atomradius innerhalb einer Periode von links nach rechts ab.
In Reihe B steigt der Atomradius von links nach rechts.
Alle Elemente der Reihe B stehen in derselben Hauptgruppe. Da mit zunehmender Periode mehr Schalen eröffnet werden, steigen die Atomradien innerhalb einer Hauptgruppe von oben (O) bis unten (Te).
In Reihe B sinkt der Atomradius von links nach rechts.
Alle Elemente der Reihe B stehen in derselben Hauptgruppe. Da mit zunehmender Periode mehr Schalen eröffnet werden, steigen die Atomradien innerhalb einer Hauptgruppe von oben (O) bis unten (Te).
Aufgabe 5 von 5
STRUKTURFORMELN - AUFMERKSAMKEIT
In der Pharmazie ist es überaus wichtig, schon kleinste Unterschiede erkennen zu können. Sind zwei Wirkstoffe identisch? Schon kleinste Modifikationen können drastische Unterschiede in der Wirksamkeit bedingen.
Betrachten sie die Figuren A, B, C und D und kreuzen sie alle richtigen Aussagen an.
Bitte auswählen
Figuren A und B sind gleich.
Keine der Figuren sind gleich.
Figur A und D sind gleich.
Figuren B und D unterscheiden sich.
Figuren C und D unterscheiden sich.
In der Pharmazie sind die kleinen Unterschiede entscheidend! Daher ist es wichtig, diese zu erkennen.