Aufgabenbeispiele und Korrektur

Aufgabenbeispiele und 

Korrektur- und Bewertungshinweise 

für zentrale schriftliche Abiturprüfungen 

Chemie 

Stand: 30.06.2003

Impressum 

Aufgabenbeispiele und Korrektur- und Bewertungshinweise für zentrale schriftliche 

Abiturprüfungen 

Chemie 

(Juni 2003, Pädagogisches Landesinstitut Brandenburg, 14974 Ludwigsfelde-Struveshof) 

Herausgeber: 

Pädagogisches Landesinstitut Brandenburg (PLIB), 14974 Ludwigsfelde-Struveshof 

Tel.: 03378 209-105 

E-Mail: poststelle@plib.brandenburg.de 

Dieses Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. 

Alle Rechte einschließlich Übersetzung sind dem Herausgeber vorbehalten. Die Vervielfältigung 

für schulische Zwecke ist gestattet. 

Das Pädagogische Landesinstitut Brandenburg (PLIB) ist eine Einrichtung im Geschäftsbereich 

des Ministeriums für Bildung, Jugend und Sport des Landes Brandenburg (MBJS). 

Die Aufgabenbeispiele und Korrektur- und Bewertungshinweise für zentrale schriftliche Abiturprüfungen 

werden vom Pädagogischen Landesinstitut Brandenburg im Auftrag des MBJS 

herausgegeben. 

© Ludwigsfelde, Juni 2003 

Die Aufgabenbeispiele und Korrektur- und Bewertungshinweise werden vom PLIB im Internet 

auf der PLIB-homepage unter: www.plib.brandenburg.de veröffentlicht. Sie werden nicht 

als Druckfassung herausgegeben. Schulen, die keinen Internetzugang haben, wenden sich 

bitte an das PLIB, Tel. 03378 209-173. Sie erhalten eine CD-ROM oder bei Bedarf eine Kopierfassung.

Inhalt 

0 Funktion des Materials 4 

1 Aufgabenbeispiele für das schriftliche Zentralabitur 5 

1.1 Allgemeine Hinweise 5 

1.2 Aufgabenbeispiele für den Grundkurs 6 

1.3 Aufgabenbeispiele für den Leistungskurs 21 

2 Korrektur- und Bewertungshinweise 40

Aufgabenbeispiele und Korrektur- und Bewertungshinweise für zentrale schriftliche Abiturprüfungen 

Chemie 

0 Funktion des Materials 

Die Aufgabenbeispiele und Korrektur- und Bewertungshinweise für zentrale schriftliche Abiturprüfungen 

ergänzen die verbindlichen curricularen Vorgaben für den Unterricht in der 

Qualifikationsphase der gymnasialen Oberstufe. 

Die hier enthaltenen Aufgabenbeispiele beziehen sich auf Inhalte, die in den verbindlichen 

curricularen Vorgaben festgelegt sind. Sie entsprechen in den Aufgabenformaten den Vorgaben 

der gegenwärtig für das Fach gültigen Einheitlichen Prüfungsanforderungen (EPA). 

Neben der Aufgabenstellung und dem ggf. dazugehörigen Material enthalten sie einen Erwartungshorizont 

und Hinweise zur Gewichtung der Aufgaben bei der Gesamtbewertung. 

Die Aufgabenbeispiele verdeutlichen die Struktur und das Anspruchsniveau der zentralen 

Abituraufgaben und geben so auch eine Orientierung für die unterrichtliche Arbeit in der 

Qualifikationsphase. Vergleichbare Aufgabenstellungen können ebenso an anderen Inhalten 

bearbeitet werden. 

Die Korrektur- und Bewertungshinweise enthalten detaillierte Angaben für die Beurteilung 

von Teilleistungen und die Ermittlung der Gesamtnote. Sie orientieren sich an den Vorgaben 

der EPA, der GOSTV und der VV-GOSTV. Ausführungen zu einer guten und/oder einer ausreichenden 

Leistung sind fachbezogen unterschiedlich zugeordnet. 

4


Chemie 

1 Aufgabenbeispiele für das schriftliche Zentralabitur 

1.1 Allgemeine Hinweise 

Die Abituraufgaben setzen sich aus Teil A und Teil B zusammen. In der Abiturprüfung sind 

durch den Prüfling die Aufgaben aus Teil A zu bearbeiten. Aus dem Teil B wählt der Prüfling 

eine Aufgabe aus und bearbeitet diese vollständig. Für die jährlich wechselnden Schwerpunkte 

sind für den Teil B verschiedene Aufgabenbeispiele enthalten. 

Übersicht zu den Aufgabenbeispielen und fachlichen Schwerpunkten: 

Grundskurs 

Aufgabe A Aufgabe B I Aufgabe B II Aufgabe B III Aufgabe B IV 

Stickstoff- Farbstoffe Koordinations- Natürliche und Waschmittel und 

verbindungenverbindungen 

/ synthetische Tenside 

Komplexverbin- makromolekulare 

dungen 

Stoffe 

Leistungskurs 

Aufgabe A Aufgabe B I Aufgabe B II Aufgabe B III Aufgabe B IV 

I Säure-Base- Farbstoffe Koordinations- Natürliche und Waschmittel und 

Reaktionen, 

verbindungen / synthetische Tenside 

II ElektroKomplexverbin- 

makromolekulare 

chemische 

Spannungsreihe 

dungen 

Stoffe 

Die Aufgabenbeispiele enthalten fachliche Inhalte aus allen vier Schulhalbjahren der Qualifikationsphase. 

Für die Aufgabenbeispiele des schriftlichen Abiturs gilt folgende Aufteilung: 

Der Aufgabenteil A, der den Schwerpunkt eines Aufgabenvorschlages enthält, umfasst 60 % 

der Gesamtanforderungen der Prüfung hinsichtlich der Bewertungseinheiten und der Bearbeitungszeit. 

Es wurde je ein Aufgabenbeispiel für den Grund- und Leistungskurs erarbeitet. Für beide 

Vorschläge gelten folgende Aufgabenarten (nach EPA): 

- Bearbeitung eines Demonstrationsexperiments, 

- Durchführung und Bearbeitung eines Schülerexperiments und 

- Bearbeitung einer Aufgabe, die fachspezifisches Material enthält. 

In jeder Teilaufgabe der Aufgabenbeispiele ist zur Orientierung die maximal zu erreichende 

Anzahl von Bewertungseinheiten (BE) angegeben. 

Die Lern- und Prüfungsbereiche werden durch die verbindlichen curricularen Vorgaben bestimmt. 

Die ausgewiesenen Anforderungsbereiche I – III sind in der gültigen EPA beschrieben und in 

den vorliegenden Aufgabenbeispielen im Erwartungshorizont angegeben. 

5


Chemie 

1.2 Aufgabenbeispiele für den Grundkurs 

Aufgabenbeispiel für den Teil A 

Unterrichtsbezug: 

Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. Chemisches Gleichgewicht, MWG und Anwendungen 

(12/1); Energetik chemischer Reaktionen (12/1,12/2); chemische Bindung, pH-Wert- 

Berechnung (12/1, 13/1, 13/2). 

Thema: Stickstoffverbindungen 

Bearbeitung einer Aufgabe, die fachspezifisches Material enthält 

Stickstoffverbindungen gehören zu den wichtigsten großtechnisch hergestellten Stoffen. Der 

Stickstoff ist in der elementaren Form sehr reaktionsträge. Er eignet sich nicht für die direkte 

Verwendung. Deshalb wurden besondere Verfahren entwickelt, um ihn in die benötigten 

Verbindungen zu überführen. 

Folgende Möglichkeiten der Herstellung von Stickstoffverbindungen sind u. a. bekannt: 

- Stickstoff und Sauerstoff werden im elektrischen Lichtbogen bei ca. 3000 K unter Bildung 

von Stickstoffmonooxid zur Reaktion gebracht (Luftverbrennung nach Birkeland/Eyde). 

Dieses Verfahren wurde vor allem in Norwegen praktiziert. 

- Das HABER-BOSCH–Verfahren ist ein Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak. Es wird 

ein Gasgemisch verwendet, das aus Luftstickstoff, Wasserdampf und Erdgas (CH4) besteht. 

Zur Herstellung von Wasserstoff geht man von Erdgas und Wasserdampf aus. Das 

dabei entstehende Kohlenstoffmonooxid wird weitgehend durch Konvertierung entfernt. 

Der Einfluss von Druck und Temperatur ist aus Tabelle 1 ersichtlich. 

1. Beschreiben Sie die Bindungsverhältnisse im Stickstoffmolekül, Stickstoffmonooxidmolekül 

und Ammoniakmolekül und vergleichen Sie diese! (6 BE) 

2. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Bildung der Stickstoffverbindungen in 

den beiden genannten Verfahren! (4 BE) 

3. Berechnen Sie die molaren Reaktionsenthalpien für die Bildung von Stickstoffmonooxid 

und Ammoniak aus den Elementen! Beurteilen Sie Ihre Berechnungen aus energetischer 

Sicht! (6 BE) 

4. Erörtern Sie mithilfe der Tabelle 1 in der Anlage den Einfluss von Druck und Temperatur 

auf die Ammoniakausbeute im Prozess der Ammoniaksynthese unter Einbeziehung der 

Gleichung für das MWG! (8 BE) 

5. Zur Weiterverarbeitung wird das Mischgas konvertiert. 

5.1 Führen Sie zwei Gründe an, die die Konvertierung des Mischgases erforderlich machen! 

5.2 Berechnen Sie die einzusetzende Stoffmenge Wasserdampf, wenn im Ausgangsgas 

1 mol Kohlenstoffmonooxid und 3 mol Wasserstoff vorliegen und das Kohlenstoffmonooxid 

zu 90 % entfernt werden soll! 

Die Gleichgewichtskonstante soll bei T = 900 K Kc = 3 betragen. (7 BE) 

6


Chemie 

6. Berechnen Sie den pH-Wert einer Ammoniumsulfatlösung mit c = 0,1 mol·l -1 (siehe Tafelwerk). 

Diskutieren Sie den Nutzen und die möglichen Schäden der Verwendung von Ammoniumsulfat 

als Düngemittel! (5 BE) 

7. Aus rauchender Salpetersäure und Glycerin entsteht die außerordentlich empfindlich reagierende 

Substanz Glycerintrinitrat (Nitroglycerin). Sie zerfällt bereits durch mechanische 

Erschütterungen. 

Der Zerfall kann durch folgende Reaktionsgleichung beschrieben werden: 

H2C - O – NO2 

| 

4 H- C - O – NO2 → 12 CO2 (g) + 6 N2 (g) + 10 H2O (g) + O2 ; ∆RH 0 = - 6312 kJ·mol -1 

| 

H2C – O – NO2 (l) 

Treffen Sie quantitativ begründete Aussagen zu den Auswirkungen des Zerfalls von Nitroglycerin! 

(4 BE) 

Anlage 

Tabelle 1: Gleichgewichtskonstanten für die Ammoniaksynthese 

p in Mpa T in K Kc in l 2 . mol -2 

0,1 673 1,7 . 10 –4 

0,1 773 0,15 . 10 –4 

0,1 873 0,024 . 10 –4 

0,1 773 0,15 . 10 –4 

3,0 773 0,16 . 10 –4 

10,0 773 0,17 . 10 –4 

Quelle: In Anlehnung an 

- FRANIK, R. (Hrsg.): Klausur- und Abiturtraining Chemie, Teil 4 

- Chemie Heute Sek. II, Lehrerband, Hannover, 1990 

- Abiturprüfung Sachsen, 1993 / 94, S. 16 

7


Chemie 

Erwartungshorizont 

Aufgabe Erwartete Teilleistungen AFB BE 

1. 

2. 

3. 

4. 

5.1 

5.2 

6. 

Stickstoffmolekül N2: reine Atombindung, Dreifachbindung 

Stickstoffmonooxid NO: polare Atombindung 

Ammoniak NH3 : polare Atombindung 

Vergleichen der Bindungsverhältnisse 

Reaktionsgleichungen: 

N2+O2 2 NO 

N2+3H2 2 NH3 

Doppelpfeil muss erscheinen 

Berechnung der molaren Reaktionsenthalpien 

∆RH 0 (NO) = + 180 kJ·mol -1 

∆RH 0 (NH3) = - 92 kJ·mol -1 

Luftverbrennung ist stark endotherm 

sehr energieaufwendiges Verfahren 

Ammoniaksynthese exothermes Verfahren 

Für die Ammoniaksynthese gilt das MWG in der Form 

2 

c ( NH 3) 

Kc = 

3 

c( 

N ) ⋅c 

( H ) 

2 

2 

Je größer der Wert für Kc desto größer die Ausbeute an 

Ammoniak 

Mit steigender Temperatur sinkt die Ausbeute an Ammoniak 

Mit steigendem Druck steigt die Ausbeute an Ammoniak 

Gründe: 

Entfernung von Kohlenstoffmonooxid 

Erhöhung des Wasserstoffanteils o. a. 

Berechnung zur Konvertierung: CO + H2O CO2 + H2 

Stoffmenge n(H2O) = 12,6 mol 

+ 

z.B. pH = − lg KS( 

NH4 

) ⋅ 0, 

1mol 

⋅ l 

pH = 5,1 

Nutzen: Ammoniumsulfat als wichtiger Stickstoffdünger zum 

Aufbau von pflanzlichem Eiweiß 

Nachteil: Ammoniumsulfat bildet saure Lösungen 

Versauerung des Bodens 

Milieu des Bodens wird auf Dauer geschädigt 

−1 

8 

I 

II 

I 

I/II 

II 

II/III 

6 

4 

6 

8 

7 

5


Chemie 

Aufgabe Erwartete Teilleistungen AFB BE 

7. 

Zerfall von Glycerintrinitrat (Nitroglycerin) stark exotherm 

Große Wärmeausdehnung des Systems, sehr hohe Temperaturen 

4 Mol flüssiger Stoff reagieren zu 29 Mol gasförmiger Stoffe (Volumenzunahme) 

Brandwirkung und Explosion 

9 

III 

4


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B I 

Kursthema „Farbstoffe“ 


Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. Struktur-Eigenschaftsbeziehungen (12/1, 12/2, 

13/1, 13/2); Strukturen organischer Verbindungen (13/1); Farbstoffklassen (13/1, 13/2); 

Wechselwirkungen zwischen Farbstoff und Trägersubstanz (13/1 oder 13/2); Säure-Base- 

Reaktionen (12/1, 13/1). 

Thema: Kongorot 

Bearbeiten eines Demonstrationsexperimentes 

Es wird Ihnen das Färben von Baumwolle mit dem Farbstoff Kongorot demonstriert. Stücke 

des gefärbten Stoffes werden anschließend jeweils in Wasser, in verdünnte Essiglösung und 

in verdünnte Natriumhydroxidlösung gegeben. Der Farbstoff kann durch folgende chemische 

Grenzformel angegeben werden: 

NH 2 

N 

SO 3 Na 

N N N 

10 

NH 2 

SO 3 Na 

1. Beschreiben Sie das Färbeverfahren zum Färben von Baumwolle! Notieren Sie Ihre Beobachtungen! 

(8 BE) 

2. Erklären Sie das Färben der Baumwolle mit Kongorot! (5 BE) 

3. Erläutern Sie unter Berücksichtigung der Struktur die Farbigkeit des Farbstoffes Kongorot! 

(5 BE) 

4. Für Kongorot liegen folgende Daten vor: 

Für pH = 3 Absorptionsmaximum λ1 = 589 nm 

Für pH = 8 Absorptionsmaximum λ2 = 486 nm 

4.1 Geben Sie die Farben der absorbierten und reflektierten Wellenlängen bei den gegebenen 

pH-Werten an! (s. Anlage) (4 BE) 

4.2 Leiten Sie Verwendungsmöglichkeiten dieses Farbstoffs ab. (2 BE)


Chemie 

5. Bewerten Sie die Echtheit des Farbstoffes gegen Waschlaugen und Körperschweiß! 

(4 BE) 

Mögliche Zusammensetzung von Körperschweiß: 

Inhaltsstoff Massenkonzentration in g . l -1 

Natriumchlorid 

Kaliumsalze 

Calciumsalze 

Harnstoff und Aminosäuren 

Milchsäuren, Fettsäuren, Oxofettsäuren, cyclische Alkohole 

Wasser 

Anlage 

11 

2 bis 5 

0,3 bis 0,5 

0,4 bis 0,8 

0,3 bis 1,6 

2 bis 5 

Rest 

Wellenlänge λ in nm Farbe Farbeindruck 

400 – 435 

435 – 480 

480 – 490 

490 – 500 

500 – 560 

560 – 580 

580 – 595 

595 – 605 

605 – 770 

violett 

blau 

grünblau 

blaugrün 

grün 

gelbgrün 

gelb 

orange 

rot 

gelbgrün 

gelb 

orange 

rot 

purpur 

violett 

blau 

grünblau 

blaugrün


Chemie 

Lösungshinweise und Bewertung 

Aufgabe erwartete Teilleistung AFB BE 

1. Beschreiben des Färbevorganges 

2. 

3. 

4.1 

4.2 

5. 

Beobachtungen 

Farbstoff in warmem Wasser gut löslich 

Zieht gut auf die Baumwollfaser auf 

Wird durch Wasser beim Spülen abgelöst 

In saurer Lösung Farbänderung nach dunkelblau 

in basischer Lösung nach hellrot verblassend 

Direktfärben mit Kongorot 

Eine mögliche Erklärung: 

Auf Grund der van-der-Waals-Kräfte und der Dipolkräfte Wechselwirkungen 

mit den makromolekularen Fasern der Cellulose 

Aufziehen des Farbstoffes auf das Cellulosemolekül, da hier 

ebenfalls polare Atomgruppen (–OH) vorliegen 

Azofarbstoff mit zwei Azogruppierungen, delokalisierte 

π-Elektronen und Elektronenwolke mit großer Anzahl konjugierter 

Elektronenpaare – Chromophor 

NH2 – Gruppen als auxochrome Atomgruppen 

SO3H – Gruppe schwach antiauxochromer Effekt 

Wechselwirkung mit sichtbarem Licht, Absorption bestimmter 

Wellenlängen 

λ = 490 nm ... 530 nm (grün) und Reflexion des Restlichtes (rot) 

pH = 3 absorbierte Farbe gelb, reflektierte Farbe blau 

pH = 8 absorbierte Farbe blaugrün, reflektierte Farbe orange 

Verwendung: 

Deutliche Farbänderung bei unterschiedlichen pH–Werten 

Indikatoreinsatz möglich 

Waschlaugen enthalten basische Komponenten 

Körperschweiß enthält neben basischen auch saure 

Komponenten 

Kongorot ist gegen Säuren und Basen nicht beständig 

Durch Protonenaufnahme Veränderung des konjugierten 

π-Systems und damit Veränderung der Struktur und 

Wechselwirkung mit dem Licht im langwelligen Bereich (blau) 

12 

I 

I/II 

II 

II 

II 

II/III 

8 

5 

5 

4 

2 

4


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B II 

Kursthema „Koordinationsverbindungen- Komplexverbindungen“ 



13/1, 13/2); chemische Bindungen in Komplexverbindungen (13/1 oder 13/2); Nachweisreaktionen 

(12/1, 12/2, 13/1, 13/2). 

Thema: Komplexverbindungen 


Gegen Ende des 19. Jahrhunderts war man in der Lage, eine große Fülle anorganischer 

Verbindungen herzustellen, ohne deren Bildungsweisen, Aufbau und Eigenschaften im Einzelnen 

zu verstehen. Eine besondere Rolle spielten hierbei wasser- und ammoniakhaltige 

Metallsalze, da deren Bildung oder Zerfall häufig von charakteristischen Farbwechseln begleitet 

sind. In der Sprache des ausgehenden 19. Jahrhunderts bezeichnete man das braune 

Kupfer(II)-chlorid CuCl 2(s) als „Verbindung erster Ordnung“, das türkis-grüne 

CuCl 2 ·2 H 2 O (s) als „Verbindung höherer Ordnung“. Verbindungen „höherer Ordnung“ galten 

als komplizierter (komplexer) aufgebaut. Sie unterscheiden sich von den einfacheren Verbindungen 

„erster Ordnung" häufig durch das Ausbleiben charakteristischer Nachweisreaktionen. 

Darin lag wohl auch der Grund, die Verbindungen „höherer Ordnung“ bereits im letzten 

Jahrhundert auch Komplex-Verbindungen zu nennen. 

1. Erläutern Sie die Entstehung einer koordinativen Bindung in einem komplexen Teilchen 

und vergleichen Sie diese Bindung mit einer kovalenten Bindung (Atombindung) in einem 

anderen komplexen Teilchen! Wählen Sie dazu ein eigenes Beispiel! (6 BE) 

2. Das Ni(II)-Zentralteilchen hat in den folgenden Komplexverbindungen die Koordination 6: 

[Ni(NH 3 ) 6 ]SO 4 , [Ni(en) 3 ]SO 4 und Na 2 [Ni(edta)] (dabei bedeutet „en“ - Ethylendiamin und 

„edta“ - Ethylendiamintetraacetat). Erklären Sie die unterschiedliche Anzahl der Liganden 

in den einzelnen Komplexen! (3 BE) 

13


Chemie 

3. Die folgende Darstellung zeigt die molaren Leitfähigkeiten einiger Platinverbindungen in 

Abhängigkeit von der Ladung der komplexgebundenen Bestandteile: 

3.1 Interpretieren Sie das Diagramm! (3 BE) 

3.2 Ordnen Sie unter Bezugnahme auf die Darstellung die gleichkonzentrierten Lösungen 

der folgenden Verbindungen nach steigender molarer Leitfähigkeit: K 2 [Cu(OH) 4 ], 

[Cr(NH 3 ) 6 ]Cl 3 , K 4 [Fe(CN) 6 ], [Ni(H 2 O) 6 ]Cl 2 ! Begründen Sie Ihre Entscheidung und nutzen 

Sie dazu die bei der Dissoziation auftretenden Ionen. Formulieren Sie zwei mögliche Dissoziationsgleichungen. 

(12 BE) 

4. Die Komplexbildung hat bei qualitativen Nachweisreaktionen große praktische Bedeutung. 

Schülerexperiment: 

Untersuchen Sie die gegebenen 3 Stoffproben auf das Vorhandensein von Cu 2+ 

- und 

Fe 3+ 

-Ionen! 

Fordern Sie schriftlich die notwendigen Nachweisreagenzien beim Aufsicht führenden 

Lehrer an! Notieren Sie den Versuchsablauf und die Beobachtung! Geben Sie an, welche 

Ionen Sie in welchem Gefäß nachgewiesen haben! (14 BE) 


- Stoff - Formel – Umwelt, Tausch / v. Wachtendonk, C.C. Buchners Verlag Bamberg 1993 

14


Chemie 


Aufgabe Erwartete Teilleistung AFB BE 

1. 

2. 

3.1 

3.2 

4. 

Koordinative Bindung: 

Entstehung der Bindung (Einordnung von Elektronenpaaren in 

die freien Orbitale des Zentralteilchens) 

Atombindung: 

Entstehung der Bindung (Ausbildung eines Elektronenpaares 

durch Überlappung der Außenschalen) 

Vergleich: Bindende Elektronenpaare, die auf unterschiedlichem 

Wege gebildet wurden 

Erklären der unterschiedlichen Zähnigkeit der Liganden 

Interpretieren des Diagramms 

K2 [Cu(OH) 4 ] 2 K + 

+ [Cu(OH) 4 ] 2- 

3 Ionen 

[Cr(NH3 ) 6 ]Cl3 [Cr(NH3 ) 6 ] 3+ 

+ 3 Cl - 

4 Ionen 

K4 [Fe(CN) 6 ] 4 K + 

+ [Fe(CN) 6 ] 4- 

5 Ionen 

[Ni(H2O) 6 ]Cl2 [Ni(H2O) 6 ] 2+ 

+ 2 Cl - 

3 Ionen 

Außerdem ist die Darstellung zu berücksichtigen 

Reihenfolge: 

[Ni(H 2 O) 6 ]Cl 2 , K 2 [Cu(OH) 4 ], [Cr(NH 3 ) 6 ]Cl 3 , K 4 [Fe(CN) 6 ] 

Vorzugeben sind Lösungen der Konzentration c = 0,5 mol . l -1 

Reagenzglas A: Kupfer(II)- Ionen 

Reagenzglas B: keine der zu ermittelnden Ionen 

Reagenzglas C: Kupfer(II)- und Eisen(III)- Ionen 

Anforderung der 3 Nachweisreagenzien 

Durchführung unter Beachtung der Gefahrstoffverordnung 

Notieren des Ablaufs und der Beobachtungen 

(3 · 2 Untersuchungen) 

Ergebnis 

15 

I/II 

I 

II 

III 

II 

6 

3 

3 

9 

14


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B III 

Kursthema: „Natürliche und synthetische makromolekulare Stoffe“ 



13/1, 13/2); Säure-Base-Theorie (12/1, 13/1); Reaktionstypen der organischen Chemie (13/1 

oder13/2); synthetische Werkstoffe (13/1 oder 13/2). 

Thema: Aromatische Verbindungen und Folgeprodukte 


1. Benzol, Phenol und einige ihrer Derivate spielen als Naturstoffe und Industriechemikalien 

eine wichtige Rolle. Aus diesen Verbindungen werden wichtige Folgeprodukte hergestellt. 

1.1 Benzol ist eine in Wasser kaum lösliche Flüssigkeit, die Schmelztemperatur ϑ s beträgt 

5,5°C. Phenol ist ein mäßig löslicher Feststoff mit einer Schmelztemperatur ϑ s von 

41°C. Suchen Sie Ursachen für diese unterschiedlichen Eigenschaften aus der Struktur 

der Teilchen! (8 BE) 

1.2 Eine verdünnte Ammoniaklösung wird mit dem Indikator Phenolphthalein versetzt. Dazu 

wird tropfenweise eine Lösung von Phenol gegeben. Beschreiben Sie zu erwartende 

Beobachtungen und erklären Sie diese! (5 BE) 

2. Ethylbenzol kann durch katalytische Dehydrierung in Styrol und dann weiter in den 

Kunststoff Polystyrol umgewandelt werden. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen 

für die Herstellung von Polystyrol aus Ethylbenzol! (6 BE) 

3. Es existiert eine Vielzahl von Polymeren, die zum Teil als Werkstoffe Bedeutung erlangt 

haben. Die folgenden Formelausschnitte charakterisieren Makromoleküle: 

A - (CH2)6 - CO - NH - (CH2)6 - CO - NH - (CH2)6 - 

B - CH2 - CHC6H5 - CH2 - CHC6H5 - CH2 - 

C - CH2 - O - CH2 - O - CH2 - O - 

3.1 Geben Sie die Strukturformeln und die Namen der Monomere an, aus denen diese 

Makromoleküle hergestellt werden können! Benennen Sie den Typ der jeweiligen Polyreaktion! 

(7 BE) 

3.2 Warum besitzen diese Kunststoffe keine definierte Schmelztemperatur sondern 

Schmelzbereiche? (3 BE) 

3.3 Wählen Sie unter den Polyprodukten A und B das Material für einen säurefesten Werkstoff 

aus! Begründen Sie diese Wahl! (5 BE) 


- Schriftliche Abiturprüfung Sachsen-Anhalt 1996/1997 

- Abituraufgaben, Verlag Joseph Hofstetter 

16


Chemie 



1.1 

1.2 

2. 

3.1 

3.2 

3.3 

Löslichkeit 

Benzol unpolar, Wasser polar 

Phenol – hydrophile, polare Hydroxylgruppe, zum Teil auch Protolysereaktionen 

mit Wasser möglich 

Schmelztemperaturen 

Unpolare Benzolmoleküle; VAN DER WAALS-Kräfte – geringe Anziehung 

Zwischen Phenolmolekülen sind Wasserstoffbrücken möglich 

Basische Reaktion der Ammoniaklösung 

Phenollösung reagiert schwach sauer 

Neutralisationsreaktion bedingt Farbreaktion von rot zu farblos 

Wort- und Reaktionsgleichungen unter Einbeziehung der Angaben 

der Aufgabe 

A Aminoheptansäure Polykondensation 

B Styrol (Ethylbenzol) Polymerisation 

C Methanal Polymerisation 

Unterschiedliche Molekülgröße der Makromoleküle 

Geeignetes Material – Polystyrol (B), da unpolare Moleküle, keine 

Hydrolyse möglich 

17 

I/II 

II 

II 

II 

II 

III 

8 

5 

6 

7 

3 

5


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B IV 

Kursthema: „Waschmittel - Tenside“ 


Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. Säure-Base-Theorie (12/1, 13/1), Zusammenhang 

zwischen Struktur und Eigenschaften von Seifen (13/1 oder 13/2); Fällungsreaktionen 

als Nachweis (12/2, 13/1, 13/2). 

Thema: Seifen 

Bearbeitung einer Aufgabe, die fachspezifisches Material enthält und Durchführung sowie 

Bearbeitung eines Schülerexperimentes 

1. Die Kulturgeschichte des Waschens geht bis in die Frühzeit der Menschen zurück. 

Bereits im 5. Jahrtausend v. Chr. wurden im Vorderen Orient Pottasche (Kaliumcarbonat) 

und Soda (Natriumcarbonat) zur Reinigung benutzt. Die Römer reinigten stark 

verschmutzte Wolle in gewerblichen Waschanstalten mit sich zersetzendem Urin. Urin 

enthält Harnstoff. Bei der Hydrolyse entsteht eine Lösung von Ammoniumcarbonat. 

Diese Lösung riecht nach Ammoniak. 

1.1 Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Reaktionen von Pottasche, Soda und 

Ammoniak mit Wasser! Bestimmen Sie die Reaktionsarten! Begründen Sie Ihre Entscheidung 

an einem Beispiel! Geben Sie an, worauf die reinigende Wirkung von 

Pottasche, Soda und Ammoniak beruht! (10 BE) 

2. Synthese der Seife 

Von alters her wird Seife aus Fett gewonnen. In einem alten Experimentierbuch eines 

Seifensieders hat man folgendes Rezept zur Seifenherstellung gefunden: „Man vermischt 

Ziegenfett mit Natronlauge und lässt die Mischung vorsichtig 20 Minuten in einem 

Topf kochen. Anschließend wird der zähflüssige Inhalt des Topfes in ein Gefäß 

mit gesättigter Kochsalzlösung geschüttet. Die Seife sammelt sich an der Oberfläche 

der Flüssigkeit und kann abgeschöpft und getrocknet werden.“ 

2.1 Welche Seifenart erhält man nach diesem Rezept? Stellen Sie die entsprechende Reaktionsgleichung 

zur Bildung dieser Seife auf! 

Hinweis: Die Fettmoleküle des Ziegenfetts enthalten Reste von Hexadecansäure und 

9-Octadecensäure im Stoffmengenverhältnis 2:1. (4 BE) 

2.2 Welche Veränderungen müsste man an diesem Rezept vornehmen, um eine Seife mit 

geringer Konsistenz zu erhalten? (2 BE) 

3. Führen Sie folgendes Experiment aus: 

Im Becherglas befindet sich eine Seife, die aus Ölsäure (9-Octadecensäure) unter 

Rühren mit konzentrierter Natronlauge hergestellt wurde. Füllen Sie die Petrischale 

halb mit Wasser und bestreuen Sie die Oberfläche mit etwas Aktivkohlepulver, nachdem 

das Wasser zur Ruhe gekommen ist! Nun taucht man kurz mit dem Glasstab, an 

dem sich etwas Seife befindet, in die Mitte der Petrischale. 

Notieren Sie Ihre Beobachtungen! Erklären Sie! (7 BE) 

18


Chemie 

4. Auf dem Etikett einer Mineralwasserflasche ist folgendes zu lesen: 

1 Liter Mineralwasser enthält: 

Na + 110,5 mg 

Cl - 27,7 mg 

K + 28,1 mg 

SO4 2- 77 mg 

Mg 2+ 98,3 mg 

Ca 2+ 204,3 mg 

− 

HCO 640 mg 

3 

CO2 

1025 mg 

Mit diesem Mineralwasser sei ein Reagenzglas gefüllt. Zu diesem Wasser wird etwas 

Kernseifelösung gegeben und geschüttelt. 

Es können drei verschiedene Reaktionen abgelaufen sein. Geben Sie für die möglichen 

Reaktionen die Reaktionsgleichungen an! (7 BE) 


- Prof. Dr. Wolfgang Glöckner Kunststoffe, Farbstoffe, Waschmittel - Chemie für Gymnasien. 

1. Auflage. Bamberg: C.C. Buchners Verlag, 1980 

- Eigenschaften von Seifen und modernen Waschmitteln. Unterrichtsmaterialien für Lehr- 

kräfte Sek. II – Loseblattsammlung. Stark – Verlag 

19


Chemie 



1.1 

2.1 

2.2 

3. 

Entwickeln von Reaktionsgleichungen für die Reaktionen von 

Pottasche (Kaliumcarbonat), Soda (Natriumcarbonat) und Ammoniak 

mit Wasser 

Angabe der Reaktionsarten: Protolysereaktion und Erläuterung 

durch Angabe korrespondierender Säure- Base-Paare an einem 

Beispiel 

Basische Wirkung der angegebenen Stoffe in wässriger Lösung 

Kernseife; Angabe der Reaktionsgleichung unter Beachtung der gegebenen 

Anteile an Fettsäuren 

Kalilauge bzw. Kaliumcarbonat 

Beobachtungen: 

Das schwarze Aktivkohlepulver liegt auf der Wasseroberfläche. 

Nach dem Eintauchen mit dem Glasstab, an dem sich Seife befunden 

hat, werden die Aktivkohleteilchen an den Rand der Petrischale 

gedrängt und sie sinken zu Boden. 

Erklärung, z. B.: 

Die Aktivkohleteilchen sinken aufgrund der Oberflächenspannung 

des Wassers nicht nach unten 

Nach dem Eintauchen des Glasstabes werden die Aktivkohlepartikel 

an den Rand gedrängt, weil die Seifenanionen die Wasseroberfläche 

besetzen; die Oberflächenspannung wird geringer und so sinken die 

Aktivkohlepartikel nach unten 

4. Zu erwartende Veränderung: z. B. 

Trübung des Mineralwassers nach Zugabe der Kernseife 

Mögliche Reaktionen: 

1. Reaktion der Calcium-Ionen mit den Seifenanionen unter Bildung 

von schwer löslicher Kalkseife 

2. Reaktion der Magnesium-Ionen mit den Seifenanionen unter Bildung 

des schwerlöslichen Magnesiumsalzes 

3. Reaktion der Hydronium-Ionen, die beim Zerfall der Kohlensäure 

im Wasser entstehen, mit den Seifenanionen unter Bildung einer 

unlöslichen höheren Fettsäure 

Angabe entsprechender Reaktionsgleichungen 

20 

I/II 

II 

I 

I/II 

II/III 

10 

4 

2 

7 

7


Chemie 

1.3 Aufgabenbeispiele für den Leistungskurs 

Aufgabenbeispiel für den Teil A 


Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. Säure-Base-Reaktionen (12/1, 13/1); Redoxreaktionen 

(12/2); Fällungsreaktionen als Nachweis (12/2, 13/1, 13/2); Titration als ein quantitatives 

Verfahren und Auswertung von Experimenten (12/1); energetische Betrachtungen chemischer 

Reaktionen (12/1, 12/2); Farbstoffe als Indikatoren (13/1 oder 13/2). 

Thema I: Säure-Base-Reaktionen 


Zur Bestimmung des Säuregehaltes eines flüssigen Entkalkers wird 1 ml der Entkalkerlösung 

auf 100 ml verdünnt und mit einer Natriumhydroxidlösung der Konzentration c = 1 mol·l -1 

titriert unter Verwendung eines pH-Meters. Man erhält die unten abgebildete Kurve. 

Leitungswasser enthält neben Calcium-Ionen auch Hydrogencarbonat-Ionen. Bei höheren 

Temperaturen reagieren diese Hydrogencarbonat-Ionen zu Carbonat-Ionen, Kohlenstoffdioxid 

und Wasser. In der Folge bildet sich Calciumcarbonat (vereinfacht: Kesselstein). Durch 

Reaktion mit der Entkalkerlösung kann dieser entfernt werden. Die Entkalkerlösung enthält 

den Farbstoff Methylorange, der im pH–Bereich 3,1 ... 4,4 seine Farbe von rot nach gelb 

ändert. 

1. Beschreiben und interpretieren Sie den Verlauf der Titrationskurve unter Berücksichtigung 

von Äquivalenzpunkt und Halbäquivalenzpunkt! (6 BE) 

2. Weisen Sie rechnerisch nach, dass am Halbäquivalenzpunkt gilt : pH = pKs . 

Ermitteln Sie die Säure, die in der Entkalkerlösung enthalten sein könnte! (5 BE) 

3. Berechnen Sie die Konzentration und die Masse der in einem Liter der Entkalkerlösung 

enthaltenen Säure! Leiten Sie daraus Schlussfolgerungen für den Umgang mit Entkalkerlösungen 

ab! 

(6 BE) 

21


Chemie 

4. Formulieren Sie Reaktionsgleichungen, die den Entkalkungsvorgang verdeutlichen und 

erläutern Sie die ablaufenden Reaktionen! (5 BE) 

5. Entwickeln Sie eine Reaktionsgleichung für das im Trinkwasser vorliegende chemische 

Gleichgewicht und begründen Sie die Temperaturabhängigkeit. Nutzen Sie die nachstehende 

Tabelle! (4 BE) 

Temperatur 

in °C 

Löslichkeit 

von CO2 

in g·l -1 

0 10 20 30 40 50 60 

3,35 2,32 1,69 1,25 0,97 0,76 0,58 

6. In der Gebrauchsanweisung steht u. a. geschrieben: „... die Lösung ca. 30 Minuten einwirken 

lassen. Schlägt die Farbe auf gelb um, ist der Vorgang zu wiederholen, da die Lösekraft 

erschöpft ist. ...“. Erläutern Sie die auftretenden Farbveränderungen! (4 BE) 

Thema II: Elektrochemische Spannungsreihe 

Durchführung und Bearbeitung eines Schülerexperimentes 

Bestimmen Sie die molare Reaktionsenthalpie für die Oxidation von Zink durch Kupfer (II) – 

Ionen in wässriger Lösung aus kalorimetrischen Messdaten! Lösen Sie dazu die gegebenen 

6,25 g Kupfer(II)-sulfat-5-hydrat in 100 ml Wasser vollständig und geben Sie diese Lösung in 

das Kalorimetergefäß! Das Zinkpulver wird bereit gestellt. 

Folgende Chemikalien und Geräte stehen bereit: 

Kalorimeter, Thermometer, Messkolben (100 ml) Glasstab, Becherglas, Messzylinder 

Kupfer(II)-sulfat–5-hydrat (CuSO4 · 5 H2O) (Xn), Zinkpulver, destilliertes Wasser 

(Hinweis: Die Dichte der Kupfer(II)-sulfatlösung entspricht näherungsweise der des Wassers. 

Der Wasserwert des Kalorimetergefäßes bleibt unberücksichtigt.) 

1. Führen Sie das Experiment durch! Fertigen Sie ein Protokoll an! (8 BE) 

2. Berechnen Sie die molare Reaktionsenthalpie für diese Reaktion! (4 BE) 

3. Erläutern Sie aus der elektrochemischen Spannungsreihe den Verlauf dieser Reaktion 

unter Angabe der korrespondierenden Redoxpaare! (4 BE) 

4. Berechnen Sie die Masse an Zinkpulver, die der Kupfer(II)-sulfatlösung zugesetzt werden 

muss, um die Kupfer(II)-Ionen vollständig umzusetzen! (3 BE) 

5. Diskutieren Sie den experimentell ermittelten Wert im Vergleich zum berechneten 

Wert der zu erwartenden Reaktionsenthalpie! Nutzen Sie folgende Angaben: (6 BE) 

Stoff ∆fH 0 in kJ·mol -1 ∆fG 0 in kJ·mol –1 

Cu 2+ (aq) 

Zn 2+ (aq) 

65 

- 154 


- FRANIK, R.:(Hrsg.) Klausur- und Abiturtraining Chemie, Teil 4, S. 166 ff. 

- Abiturprüfung Sachsen 1995/96, S. 21 

22 

66 

- 147


Chemie 


Thema I 


1. 

2. 

3. 

4. 

Ein pH-Sprung – einprotonige Säure. 

Kurvenverlauf beginnt bei pH = 2, steigt dann etwas stärker an, 

dann wieder schwächer bis zum 1. Wendepunkt dem Halbäquivalenzpunkt 

der Kurve 

Danach wieder stärkerer Anstieg bis zum 2. Wendepunkt, dem 

Äquivalenzpunkt. Dieser liegt bei einem pH–Wert größer 7. Es 

handelt sich um eine mittelstarke Säure 

Volumen verbrauchter NaOH: V = 20 ml. 

Der Halbäqivalenzpunkt entspricht dem Punkt, dessen Abszissenwert 

der Hälfte des Abszissenwertes des Äquivalenzpunktes 

entspricht 

Die Hälfte der Säure ist neutralisiert, die Konzentration der Säure 

ist gleich der Konzentration der konjugierten Base 

Für den Ks–Wert bzw. pKs–Wert einer Säure gilt: 

+ 

c( 

H 3O 

) ⋅c( 

B) 

c( 

B) 

K S = 

bzw. pK S = pH − lg 

c( 

HB) 

c( 

HB) 

Für den Halbäquivalenzpunkt gilt c(HB) = c(B) und 

Ks = c(H3O + ) oder pKs = pH 

Der Halbäquivalenzpunkt liegt bei pH = 3,8 und pKs = 3,8. 

Dieser Wert entspricht dem der Methansäure 

Berechnung der Säurekonzentration: 

Aus cSäure · VSäure = cBase · VBase 

cSäure = 20 mol·l -1 

Berechnung der Masse: 

mit m = n · M und n = c · V ergibt sich m = c · V · M 

mHCOOH = 20 mol·l -1 · 46 g·mol -1 · 1 l 

mHCOOH = 920 g 

In einem Liter Entkalkerlösung befinden sich 920 g Methansäure 

Es handelt sich um eine hochkonzentrierte Säurelösung 

Beim Umgang ist Vorsicht geboten 

Reaktionsgleichungen: 

CaCO3 + H3O + Ca 2+ + HCO3 - + H2O 

HCO3 - + H3O + 

CO2 +2 H2O 

(Andere mögliche Reaktionsgleichungen werden ebenfalls anerkannt) 

Erläuterungen 

23 

I 

II 

II 

II 

6 

5 

6 

5


Chemie 


5. 

6. 

Thema II 

Ca 2+ + 2 HCO3 - CaCO3 + CO2 + H2O 

Löslichkeit von CO2 nimmt mit steigender Temperatur ab. 

Veränderung des Löslichkeitsgleichgewichtes von CO2 in Wasser 

– Einstellung zur Seite des Calciumcarbonates und Ausfällen 

von Kesselstein 

Methylorange zeigt einen Farbumschlag von rot nach gelb 

bei pH = 3,1 bis 4,4. Methansäure ist eine mittelstarke Säure 

Es ergibt sich die Rotfärbung des Indikatorfarbstoffes 

Beim Entkalkungsvorgang wird Säure verbraucht, die 

Konzentration an Hydroniumionen (Protonen) sinkt, der pH– 

Wert steigt. Die Farbe ändert sich nach gelb 

Bei pH = 4,4 sind nach Titrationskurve etwa 90 % der 

Säure verbraucht. Der Vorgang muss eventuell wiederholt werden. 


1. 

2. 

3. 

4. 

Durchführung des Experimentes 

Sauberkeit, Selbständigkeit, Entsorgung 

Versuchsprotokoll mit: 

Aufgabe, Geräte und Chemikalien, Durchführung 

Auswertung mit Angabe der Reaktionsgleichung 

∆T = 13 K 

Cu 2+ (aq) + Zn(s) Cu(s) + Zn 2+ (aq) 

Bewertung der Reaktionsgleichung auch ohne die Symbole (aq) 

und (s) 

Berechnung von ∆RH 0 = - 217,5 kJ·mol -1 

Zink gegenüber Kupfer kleineres Standardelektrodenpotenzial 

und daher zur Oxidation neigend. Kupfer(II)–Ionen werden 

reduziert zu Kupfer 

Zink wird zu Zink(II)–Ionen oxidiert 

Elektronenübergang 

Angabe der Redoxpaare 

Berechnung der Masse an Zink: mZn = 1,6 g 

24 

III 

III 

I/II 

I 

II 

I 

4 

4 

8 

4 

4 

3


Chemie 


5. 

Berechnen der theoretisch zu erwartenden molaren 

Reaktionsenthalpie nach dem Satz von HESS 

∆RH 0 = - 219 kJ·mol -1 

Vergleich 

25 

II/III 

6


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B I 

Kursthema „Farbstoffe“ 

Thema: Methylrot 


Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. mesomere Strukturen (13/1 oder 13/2); Struktur- 

Eigenschaftsbeziehungen (12/1,12/2, 13/1, 13/2); Säure-Base-Reaktionen (12/1, 13/1); 

Wechselwirkung zwischen Farbstoff und Trägersubstanz (13/1 oder 13/2), physikalische 

Grundlagen der Beziehung Licht - Farbe und energetische Betrachtungen chemischer Reaktionen 

(13/1 oder 13/2). 


Der Farbstoff Methylrot kann durch folgende mögliche Grenzformel angegeben werden: 

In je einem Reagenzglas befindet sich eine geringe Menge des Farbstoffes Methylrot. Geben 

Sie dazu 

a) 10 ml destilliertes Wasser, 

b) 10 ml Ethanol. 

Verschließen Sie die Reagenzgläser und schütteln Sie! Versetzen Sie nun je 2 ml der Lösungen 

aus a) und b) mit einigen Tropfen verdünnter Chlorwasserstoffsäure bzw. mit einigen 

Tropfen verdünnter Natronlauge. 

1. Führen Sie die Experimente durch! (8 BE) 

2. Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen aus den Experimenten! Schätzen Sie mithilfe der 

Tabelle in der Anlage die Absorptionswellenlängen der einzelnen Lösungen ab und berechnen 

Sie die absorbierte Energie je Mol des Farbstoffes in wässriger Lösung! 

(5 BE) 

3. Erklären Sie die Farbigkeit der gegebenen chemischen Verbindung aus der Struktur! 

(5 BE) 

4. Interpretieren Sie das Verhalten von Methylrot gegenüber Säuren und Basen unter Verwendung 

möglicher Grenzformeln! (8 BE) 

5. Bewerten Sie die Eignung des Farbstoffes Methylrot als Färbemittel für Textilien unter 

Nutzung der folgenden Angaben! (4 BE) 

Mögliche Zusammensetzung von Körperschweiß: 

Inhaltsstoff Massenkonzentration in g . l -1 

Natriumchlorid 

Kaliumsalze 

Calciumsalze 

Harnstoff und Aminosäuren 

Milchsäuren, Fettsäuren, Oxofettsäuren, cyclische Alkohole 

Wasser 

26 

2 bis 5 

0,3 bis 0,5 

0,4 bis 0,8 

0,3 bis 1,6 

2 bis 5 

Rest


Chemie 

Anlage 

Wellenlänge λ in nm Farbe Farbeindruck 

400 – 435 

435 – 480 

480 – 490 

490 – 500 

500 – 560 

560 – 580 

580 – 595 

595 – 605 

605 – 770 

violett 

blau 

grünblau 

blaugrün 

grün 

gelbgrün 

gelb 

orange 

rot 

27 

gelbgrün 

gelb 

orange 

rot 

purpur 

violett 

blau 

grünblau 

blaugrün


Chemie 



1. 

2. 

3. 

4. 

Durchführung der Experimente 

- Sauberkeit 

- Selbstständigkeit 

- Entsorgung 

Untersuchung der Löslichkeit 

Untersuchung der Reaktion auf Säure / Base 

Protokoll vollständig und richtig 

Beobachtungen formulieren 

Löslichkeit Farbe in a) und b) etwa orangerot 

λ in Wasser = 480 bis 490 nm 

λin Ethanol = 480 bis 490 nm 

Reaktion auf Säure: Farbänderung zu rot 

λ = 490 bis 520 nm 

Reaktion auf Base: Farbänderung zu gelb 

λ = 420 bis 480 nm 

h ⋅c 

E = 

λ 

Farbigkeit von Methylrot 

Azofarbstoff mit entsprechendem Chromophor 

Dimethylaminogruppe als Auxochrom 

Carboxylgruppe als Antiauxochrom 

die entsprechenden Gruppen werden in der Molekülformel richtig gekennzeichnet 

Farbstoff absorbiert Lichtenergie; Elektronenanregung 

aufgenommene Energie in Wärmeenergie gewandelt 

restliche Wellenlängen werden reflektiert und damit ist der Farbeindruck orange 

Einfluss der Molekülstruktur auf die Löslichkeit 

Chromophor -hydrophob 

Dimethylaminogruppe -hydrophob 

Carboxylgruppe -hydrophil 

also: wasserlöslich, ethanollöslich 

Angabe möglicher mesomerer Grenzstrukturen 

Elektronenverschiebungen und mögliche Reaktionen auf Protonen im chemischen 

Gleichgewicht wässriger Systeme 

HIn In - + H + 

rot 

gelb 

Zusatz von OH - : hypsochrome Farbverschiebung zu gelb 

Zusatz von H3O + : bathochrome Farbverschiebung zu rot 

28 

I 

I/II 

II 

II 

8 

5 

5 

8


Chemie 


5. 

auf Grund der Molekülstruktur als Farbstoff geeignet 

Direktfärben von Textilien möglich 

aber: Körperschweiß enthält basische bzw. saure Komponenten 

Waschmittel enthalten basische Komponenten 

Folge: Farbänderungen auf dem Stoff bei Kleidung 

Azofarbstoffe sind häufig lichtempfindlich 

Folge: Ausbleichen 

Azofarbstoffe sind häufig gesundheitsgefährdend 

für Kleidung nicht geeignet 

29 

III 

4


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B II 

Kursthema „Koordinationsverbindungen- Komplexverbindungen“ 



13/1); VB-Theorie in Komplexverbindungen/Hybridisierungszustände (12/1, 13/ oder 13/2); 

Nachweisreaktionen (13/1, 13/2). 

Thema: Komplexverbindungen 


Komplexverbindungen sind eine Gruppe chemischer Substanzen, die in der Technik und bei 

Lebensprozessen Bedeutung haben. 

1. Führen Sie folgende Experimente durch: 

a) Lösen Sie in einem Reagenzglas eine Spatelspitze wasserfreies Kupfer(II)-sulfat in 

etwa 2 ml Wasser! Geben Sie dann in das Reagenzglas tropfenweise Ammoniaklösung, 

bis kein Niederschlag mehr vorhanden ist! 

b) Zu einer verdünnten Eisen(III)-chloridlösung werden einige Tropfen Thiocyanatlösung 

gegeben. Anschließend wird diese Lösung mit ausreichend Wasser verdünnt. 

(2 BE) 

1.1 Notieren Sie die Beobachtungen! (4 BE) 

1.2 Erklären Sie die Farbänderungen und formulieren Sie die Reaktionsgleichungen! 

(6 BE) 

2. Cyanid-Ionen als Säurerest-Ionen der Blausäure(HCN) sind für den menschlichen Körper 

äußerst giftig. 

2.1 Gibt man zu einer gelbgrünen Eisen(II)-sulfatlösung Cyanid-Ionen aus einer Kaliumcyanidlösung, 

verfärbt sich die Lösung. Es bildet sich das gelbe Kaliumhexacyanoferrat(II) 

und nach der Reaktion mit elementarem Chlor bildet sich das rote Kaliumhexacyanoferrat(III). 

Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen und geben Sie für die abgelaufenen 

Reaktionen die Reaktionsarten an! (7 BE) 

3. Beim einfachen Bindungsmodell für Komplexverbindungen fasst man die Bindung zwischen 

dem Zentralteilchen und den Liganden als koordinative Bindung auf, bei denen 

die Liganden mit ihren freien Elektronenpaaren leere Orbitale des Zentralteilchens besetzen, 

so dass das Zentralteilchen die Edelgaskonfiguration erreicht. Dieses Modell 

wurde von Pauling zur VB-Theorie (Valence-Bond-Theorie) weiterentwickelt, bei der 

eine Hybridisierung der 3d- bzw. 4d- sowie 4s- und 4p-Orbitale des Zentralteilchens mit 

anschließender Besetzung der Hybridorbitale durch die freien Elektronenpaare der Liganden 

angenommen wird. 

30


Chemie 

Die Hybridisierungszustände für Zentralteilchen mit den Koordinationszahlen 2, 4 und 6 

und die entsprechende Raumgeometrie der Komplexverbindungen werden im Folgenden 

dargestellt: 

3.1 Erläutern Sie das einfache koordinative Bindungsmodell über die Edelgasregel am 

Beispiel des Hexaammincobalt(III)-Ions [Co(NH3)6]3+! (2 BE) 

3.2 Erklären Sie die geometrische Struktur des Hexacyanochromat(III)-, Hexaaquacobalt(II)- 

und Tetracyanocuprat(I)-Komplexes mithilfe der Valenz-Bindungs-Theorie! 

Welches magnetische Verhalten des Hexacyanochromat(III)-Komplexes ist zu erwarten? 

Begründen Sie Ihre Entscheidung! (8 BE) 

3.3 Erläutern Sie am Beispiel des quadratisch-planar gebauten Tetraamminkupfer(II)- 

Komplexes die Grenzen des auf der VB-Theorie beruhenden Bindungsmodells! (3 BE) 

4. Erläutern Sie an einem Beispiel die Bedeutung von Komplexverbindungen! (3 BE) 


- Abitur-Prüfungsaufgaben mit Lösungen, Bayern 1998 und 1996 

- Stoff - Formel - Umwelt, Tausch / v. Wachtendonk, C.C. Buchners Verlag Bamberg 1993 

31


Chemie 


Aufgabe Erwartete Teilleistung AFB BE 

1. 

1.1 

1.2 

2.1 

3.1 

3.2 

3.3 

4. 

experimentelle Durchführung unter Beachtung der Gefahrstoffverordnung 

Notieren der Beobachtungen bei beiden Experimenten 

a) Formulieren von 2 Reaktionsgleichungen; Begründung der 

Farbänderung bei Ligandenaustauschreaktionen 

b) Formulieren von 2 Reaktionsgleichungen; Begründung der 

Farbänderung bei Ligandenaustauschreaktionen 

Reaktionsgleichungen und Reaktionsarten angeben 

Angabe der Elektronenkonfiguration für die Komplexteilchen 

Angabe der geometrischen Struktur der Komplexverbindungen 

mithilfe der Hybridisierungen 

Komplex ist paramagnetisch, weil ungepaarte Elektronen vorliegen 

quadratisch-planarer Komplex widerspricht dem Modell 

(tetraedrisch) 

Grenzen des Modells (fehlende Edelgaskonfiguration) 

ein Beispiel ist zu erläutern 

32 

I 

I 

II 

I/II 

I/II 

II/III 

III 

I/II 

2 

4 

6 

7 

2 

8 

3 

3


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B III 

Kursthema: „Natürliche und synthetische makromolekulare Stoffe“ 

Thema: Stoffe in Natur und Technik 



13/1, 13/2); Säure-Base-Theorie (12/1, 13/1); Experimente zur reduzierenden Wirkung (13/1 

oder 13/2); Reaktionstypen der organischen Chemie und moderne synthetische Werkstoffe 

(13/1 oder 13/2). 

Bearbeitung eines Demonstrationsexperimentes und Bearbeitung einer Aufgabe, die fachspezifisches 

Material enthält 

1. Demonstrationsexperiment zur Untersuchung von Eigenschaften 

Untersucht wird 

a) die elektrische Leitfähigkeit, 

b) der pH-Wert in folgenden Lösungen 

100 ml Alanin-Lösung (2-Aminopropansäure) 

100 ml Propansäure-Lösung 

100 ml Milchsäure-Lösung (2-Hydroxypropansäure) 

(für alle Lösungen gilt c = 0,1 mol·l -1 ). 

1.1 Notieren Sie Ihre Beobachtungen und werten Sie diese aus! Beziehen Sie in Ihre Auswertung 

besonders das Verhalten der wässrigen Lösung von Alanin am isoelektrischen 

Punkt ein! (7 BE) 

2. Begründen Sie die optische Aktivität der Milchsäure! (3 BE) 

3. Polymilchsäure (Poly-2-hydroxypropansäure) ist ein zunehmend verwendeter Kunststoff 

für die Herstellung von Verpackungsmaterial. 

3.1 Das Monomer kann mithilfe von Mikroorganismen aus Glucose hergestellt werden. 

Zeigen Sie unter Verwendung von Strukturformeln einen möglichen Weg auf, der von 

Glucose über Brenztraubensäure (2-Ketopropansäure) zur Milchsäure führt! Für die 

beteiligten Coenzyme ist die übliche Schreibweise zu verwenden. (6 BE) 

3.2 Formulieren Sie einen Strukturformelausschnitt aus dem Molekül der Polymilchsäure 

und geben Sie die Stoffklasse an, zu der dieser Kunststoff gehört! (4 BE) 

3.3 Erläutern Sie ökologische Vorteile der Verwendung von Polymilchsäure! (4 BE) 

4. L-Ascorbinsäure ist ein weißer, kristalliner Feststoff. Ihr Schmelzpunkt liegt 

bei 190 – 192°C. Sie ist gut wasserlöslich, 33 g lösen sich in 100 g Wasser, löslich in 

polaren organischen Lösungsmitteln, aber nahezu unlöslich in unpolaren Lösungsmitteln. 

33


Chemie 

Strukturformel der L-Ascorbinsäure: 

Endiolform Ketoform 

4.1 Begründen Sie das unterschiedliche Löseverhalten der Ascorbinsäure! (5 BE) 

4.2 Vitamin C wurde als L-Ascorbinsäure identifiziert. Die Endiolform protolysiert in zwei 

Stufen. Verwenden Sie zur Darstellung der Protolysestufen das Symbol AH2! (3 BE) 

4.3 Die L-Ascorbinsäure zeigt reduzierende Wirkung. Schlagen Sie ein Experiment vor, um 

diese reduzierende Wirkung zu überprüfen! (3 BE) 


- Abitur-Prüfungsaufgaben mit Lösungen, Bayern 1998 und 1996 

- Stoff - Formel - Umwelt, Tausch / v. Wachtendonk, C.C. Buchners Verlag Bamberg 1993 

- das Vitamin-C-Projekt, Verlag Moritz Diesterweg und Verlag Sauerländer 1989 

34


Chemie 



1.1 

2. 

3.1 

3.2 

3.3 

4.1 

4.2 

4.3 

Notieren der Beobachtungen 

Alanin leitet praktisch nicht 

Propansäure und Milchsäure sind leitfähig 

Alaninlösung: pH-Wert annähernd 7 

Propansäurelösung und Milchsäurelösung: 

pH-Wert annähernd 3 

Amphoterer Charakter, Protolysegleichgewicht der Aminosäuren 

Molekül Zwitterion 

Isoelektrischer Punkt: pH-Wert, an dem die Konzentration der 

Zwitterionen am größten ist 

Begriff „optische Aktivität“ 

Beispiel der Milchsäure als Anwendung 

Schematische Darstellung der Glykolyse mit Brenztraubensäure 

(Pyruvat) als Endprodukt, Reduktion zur Milchsäure (Lactat) 

Schema der Strukturformel unter Beachtung der Coenzyme 

Ausschnitt der Strukturformel; Zuordnung als Ester 

Nachwachsende Rohstoffe werden zur Synthese eingesetzt 

Schonung der begrenzten Rohstoffvorräte 

Spaltung des Polyesters durch Hydrolyse 

Bildung biologisch abbaubarer Produkte 

Strukturbetrachtung der Ascorbinsäure 

Darstellung der zwei Protolysestufen 

z. B. Reaktion mit FEHLING’scher Lösung oder ammoniakalischer 

Silbernitratlösung mit den Beobachtungen 

35 

I/II 

I/II 

II 

III 

II 

I 

II 

II 

7 

3 

6 

4 

4 

5 

3 

3


Chemie 

Aufgabenbeispiel für den Teil B IV 

Kursthema: „Waschmittel - Tenside“ 


Zu bearbeitende fachliche Inhalte sind u. a. Waschmittelinhaltsstoffe und ihre Bedeutung 

(13/1 oder 13/2); Redoxreaktionen (12/2, 13/1); Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen 

(13/1 oder 13/2); Redoxtitration als quantitatives Untersuchungsverfahren (12/1, 12/2 oder 

13/1,13/2). 

Thema: Waschmittel 


1. Die Nachteile der Seife führten zur Entwicklung synthetischer Tenside. Seit einigen 

Jahren werden waschaktive Substanzen aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. 

So kann durch Reaktion zwischen Saccharose mit Stearinsäure(Octadecansäure) ein 

solches Tensid gewonnen werden. Dabei reagiert die Octadecansäure mit der Hydroxylgruppe 

am Kohlenstoffatom Nr. 6 des Fructosebausteins der Saccharose. 

1.1 Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Herstellung des Tensids aus Saccharose 

(Strukturformel nach HAWORTH) und Octadecansäure! Bestimmen Sie die Reaktionsart! 

Strukturformel der Saccharose: 

H 

CH2OH O H 

CH2OH O 

H 

HO 

OH H 

O 

H HO 

CH2OH H OH 

OH 

H 

36 

(4 BE) 

1.2 Begründen Sie die Waschwirkung der Substanz aus 1.1 anhand der Strukturformel! 

(6 BE) 

2. Neben den Tensiden sind in einem Waschmittel u. a. auch Bleichmittel enthalten. Als 

Bleichmittel wird z. B. Natriumperborat (Na2H4B2O8) eingesetzt. 

2.1 Führen Sie folgendes Experiment aus: 

In ein Reagenzglas werden 5 ml Wasser, in ein zweites 5 ml eine Vollwaschmittellösung 

(w = 2%) und in ein drittes eine Colorwaschmittellösung 

(w = 2%) gegeben. Diese werden im Wasserbad ca. 5 Minuten auf eine Temperatur 

ϑ ≈ 50°C erhitzt. Anschließend werden die 3 Reagenzgläser jeweils mit einigen Tropfen 

verdünnter Schwefelsäure versetzt. Die Gemische sind auf Kaliumiodid-Stärke- 

Papier zu tropfen. Notieren Sie Ihre Beobachtungen! Werten Sie diese unter Einbeziehung 

von Reaktionsgleichungen aus! (16 BE) 

2.2 Der Gehalt an Perborat im Waschmittel kann durch Titration in schwefelsaurem Milieu 

mit einer Kaliumpermanganatlösung bestimmt werden. 

2.2.1 Entwickeln Sie ausgehend von Teilgleichungen die Reaktionsgleichung für diese Bestimmung! 

(3 BE)


Chemie 

2.2.2 Zur Bestimmung des Bleichmittelgehalts wurden 500 mg eines Waschmittels in Wasser 

gelöst, mit Schwefelsäure angesäuert und dann mit Kaliumpermanganatlösung der 

Konzentration c = 0,02 mol·l -1 titriert. Der Verbrauch an Maßlösung betrug 11,8 ml. Berechnen 

Sie in Prozent den Masseanteil des Natriumperborats im Waschmittel! 

Hinweis: Die Berechnungen müssen nachvollziehbar sein. (6 BE) 


- Abiturprüfung 1997 Bayern Chemie als Leistungskursfach 

37


Chemie 



1.1 

1.2 

2.1 

2.2.1 

Angabe der Reaktionsgleichung, Strukturformel des Tensids 

CH 2 OH 

H O H CH2OH O H 

HO 

OH H 

O H HO 

CH2 O C (CH2 ) 16 

CH3 H OH 

OH H 

O 

Reaktionsart: Substitution oder Dehydratisierung oder Veresterung 

lipophiler (hydrophober) Teil ist der Stearat-Rest, hydrophiler 

(lipophober) Teil durch die zahlreichen Hydroxylgruppen am Glucose- 

bzw. Fructose-Rest, Waschwirkung durch Herabsetzung der 

Oberflächenspannung sowie Anlagerung des lipophilen Teils an die 

Faser bzw. Schmutz ist die Benetzbarkeit gegeben, Schmutz kann in 

Micellräume eingeschlossen werden 

richtige experimentelle Durchführung 

Beobachtungsergebnisse: nur beim Vollwaschmittel bildet sich auf 

dem Kaliumiodid-Stärke-Papier ein blauer Fleck 

Auswertung: im Vollwaschmittel ist Natriumperborat vorhanden, das 

in Wasser Wasserstoffperoxid bildet, Wasserstoffperoxid wird bei 

der Reaktion mit den Iodid-Ionen des Kaliumiodid-Stärke-Papiers 

reduziert und die Iodid-Ionen zu Iod oxidiert, das mit Stärke unter 

Blaufärbung reagiert 

Reaktionsgleichungen: z. B. 

Natriumperborat + Wasser Wasserstoffperoxid + Natriumhydrogenborat 

Na2B2H4O8 + 2 H2O 2 H2O2 + 2 Na + + 2 H2BO3 – sowie für den 

Oxidations- , Reduktions- und Redoxvorgang 

2 I - I2 + 2 e – 

H2O2 + 2 H3O + + 2 e - 4 H2O 

2 I - + H2O2 + 2 H3O + I2 + 4 H2O 

Gleichungen für den Oxidations-, Reduktions- und Redoxvorgang 

z. B. 

H2O2 + 2 H2O O2 + 2 e - + 2 H3O + / . 5 

MnO4 - + 8 H3O + + 5 e - Mn 2+ + 12 H2O/ . 2 

5 H2O2 + 2 MnO4 - + 6 H3O + 5 O2 + 2 Mn 2+ + 14 H2O 

38 

I/II 

I 

I/II 

II 

4 

6 

16 

3


Chemie 


2.2.2 

es gilt: 

n( 

H 

2 

O 

n( 

MnO 

n( 

H 

2 

) 

2 

− 

4 ) 

O 

2 

= 

) = 

5 

2 

5, 

9⋅10 

−4 

mol 

d. h. m(Natriumperborat) = 0,12 g bzw. w(Natriumperborat) = 24% 

Formulierung eines sinnvollen Antwortsatzes 

39 

III 

6


Chemie 

2 Korrektur- und Bewertungshinweise 

Bei der Korrektur und Beurteilung der schriftlichen Abiturprüfung ist nach GOSTV § 27 und 

EPA Chemie zu verfahren. Die Korrekturhinweise enthalten keine vollständigen Lösungen 

der Aufgaben. 

Die gesamten Bewertungseinheiten (BE) werden nur erteilt, wenn alle Teilschritte korrekt 

vollzogen wurden und alle Teillösungen vollständig sind. Eine Schülerantwort, die den Sachverhalt 

exakt widerspiegelt, wird auch dann als richtig gewertet, wenn sie von den Hinweisen 

im Erwartungshorizont abweicht. 

Werden dem Prüfling beim Experimentieren Hilfen gegeben, so sind diese im Protokoll zu 

vermerken und bei der Beurteilung der Leistung zu berücksichtigen. 

Die Note „ausreichend“ soll erteilt werden, wenn die Leistung zwar Mängel aufweist, aber 

im Ganzen den Anforderungen noch entspricht. Dies ist im Fach Chemie der Fall, wenn der 

Prüfling annähernd die Hälfte der zu erwartenden Gesamtleistung erbracht hat. Oberhalb 

und unterhalb dieser Schwelle sollen die Anteile der erwarteten Gesamtleistung den einzelnen 

Notenstufen jeweils ungefähr linear zugeordnet werden, um zu sichern, dass mit der 

Bewertung die gesamte Breite der Skala ausgeschöpft werden kann. 

Für die Erstellung der Gesamtnote bzw. der Notenpunkte ist folgende Zuordnungstabelle 

zugrunde zu legen: 

Bewertungseinheiten (Prozentpunkte) 

Note Punkte 

100 – 96 1+ 15 

95 – 91 1 14 

90 – 86 1- 13 

85 – 81 2+ 12 

80 – 76 2 11 

75 – 71 2- 10 

70 – 66 3+ 9 

65 – 61 3 8 

60 – 56 3- 7 

55 – 51 4+ 6 

50 – 46 4 5 

45 – 41 4- 4 

40 – 34 5+ 3 

33 – 27 5 2 

26 – 20 5- 1 

19 – 0 6 0 

Es ist zu beachten, dass ab 01.08.2005 die Neuregelung der deutschen Rechtschreibung 

gilt. In der Übergangszeit werden bei der Korrektur jene fehlerhaften Schreibweisen, die 

nach der alten Rechtschreibung korrekt waren, angestrichen, aber nicht als Fehler gezählt. 

40

Aufgabenbeispiele und Korrektur

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