⚗️ Chemie Qualifikationsphase (Klasse 11/12)

Wissensbestände

• Merkmale chemischer Reaktionen, Bindungstypen
• Satz von Hess
• molare Standardbildungsenthalpie, Standardreaktionsenthalpie
• Kalorimetrie (Q = cp · m · ΔT)

Verbindliche Schülerexperimente

• kalorimetrisches Durchführen der Reaktionen von Magnesium und Ammoniumhydrogencarbonat jeweils mit verdünnter Salzsäure

Wissensbestände

• Chemisches Gleichgewicht, Prinzip von Le Chatelier
• Gleichgewichtskonstante Kc
• Massenwirkungsgesetz

Verbindliche Schülerexperimente

• Durchführen eines Modellexperiments zur Einstellung eines chemischen Gleichgewichts

Wissensbestände

• Säure-Base-Theorie nach Brönsted, konjugierte Säure-Base-Paare
• Säurekonstante KS und Säureexponent pKS, Basenkonstante KB und Basenexponent pKB
• pH-Wert bei vollständiger Protolyse
• Säure-Base-Titration (sehr stark/sehr stark), Äquivalenzpunkt

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen des sauren, neutralen oder basischen Charakters von Salz-Lösungen
• Nachweisen von Oxonium-, Ammonium-, Hydroxid-, Chlorid-, Carbonat- und Sulfat-Ionen
• Durchführen einer Säure-Base-Titration (sehr stark/sehr stark) mit geeignetem Indikator

Wissensbestände

• Nebengruppenelemente, Elektronenkonfiguration
• Teilgleichungen konjugierter Redoxpaare, Redoxreihe
• galvanisches Element (u. a. Daniell-Element), Spannungsreihe
• Zellspannung ΔE = E(Kathode) − E(Anode)
• Wasserstoffkorrosion
• Elektrolyse, Zersetzungsspannung
• elektrochemische Spannungsquellen (Bleiakkumulator, Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle)

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen des Verhaltens von Metallen in Metallsalz-Lösungen
• Überprüfen der Funktionsweise eines galvanischen Elements
• Elektrolysieren einer wässrigen Salz-Lösung (u. a. Kupfer(II)-chlorid-Lösung)

Wissensbestände

• ausgewählte kettenförmige Kohlenwasserstoffe und deren Derivate
• Reaktionsmechanismen (SR, AE)
• Kunststoffe (PE, PP, PVC), Polymerisation
• Oxidation von primären, sekundären und tertiären Alkanolen

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen der Löslichkeit organischer Verbindungen in unterschiedlichen Lösungsmitteln
• Identifizieren von funktionellen Gruppen (Aldehyd-, Carboxy-Gruppe)

Wissensbestände

• Merkmale chemischer Reaktionen
• Satz von Hess, molare Standardbildungsenthalpie, Standardreaktionsenthalpie
• molare Standardentropie, Standardreaktionsentropie
• freie Reaktionsenthalpie, endergonisch, exergonisch
• Gibbs-Helmholtz-Gleichung: ΔrG = ΔrH − T · ΔrS

Verbindliche Schülerexperimente

• Durchführen der Reaktionen von Magnesium und Ammoniumhydrogencarbonat jeweils mit verdünnter Salzsäure

Wissensbestände

• chemisches Gleichgewicht, Prinzip von Le Chatelier
• Gleichgewichtskonstante Kc, Massenwirkungsgesetz
• Ammoniaksynthese oder Kontaktverfahren
• Löslichkeitsgleichgewicht, Löslichkeitsprodukt KL, pKL
• Fällungsreaktion

Verbindliche Schülerexperimente

• Durchführen eines Modellexperiments zur Einstellung eines chemischen Gleichgewichts
• Nachweis von Ionen (Halogenid-, Carbonat- und Sulfat-Ionen bzw. Calcium- und Silber-Ionen) durch Fällungsreaktion

Wissensbestände

• Bindungstypen, koordinative Bindung
• Brönsted, konjugierte Säure-Base-Paare, hydratisierte Metallkationen als Säuren
• KS/pKS, KB/pKB
• pH-Wert bei vollständiger und unvollständiger Protolyse
• Puffergleichgewichte (Essigsäure-Acetat- und Hydrogencarbonat-Carbonat-Puffer)
• Henderson-Hasselbalch-Gleichung
• Säure-Base-Titrationen (sehr stark/sehr stark, schwach/sehr stark), Indikatoren, Titrationskurven, Halb- und Äquivalenzpunkt

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen des sauren, neutralen oder basischen Charakters von Salz-Lösungen
• Herstellen eines Puffersystems und Untersuchen der Pufferwirkung
• Durchführen einer Säure-Base-Titration (sehr stark/sehr stark) mit geeignetem Indikator

Wissensbestände

• Nebengruppenelemente, Elektronenkonfiguration
• Teilgleichungen konjugierter Redoxpaare, Redoxreihe
• Redoxreaktionen am Beispiel von Permanganatverbindungen im sauren Milieu
• galvanisches Element, Spannungsreihe, Nernst-Gleichung, Zellspannung
• Wasserstoffkorrosion
• Elektrolyse, Zersetzungsspannung auch unter Berücksichtigung der Überspannung
• Faraday-Gleichung
• Spannungsquellen (Zink-Luft-Element, Lithium-Ionen-Akkumulator, Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle)

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen von Redoxreaktionen mit Permanganat-Ionen
• Untersuchen des Verhaltens von Metallen in Metallsalz-Lösungen
• Überprüfen der Funktionsweise eines galvanischen Elements
• Elektrolysieren von wässrigen Salz-Lösungen (u. a. Kupfer(II)-chlorid-, Natriumsulfat-Lösung)

Wissensbestände

• Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von Konzentration, Temperatur, Zerteilungsgrad und Katalysator, Stoßtheorie
• Identifizieren eines unbekannten Stoffgemisches
• Säure-Base-Titration (schwach/sehr stark) und Redox-Titration
• Kalorimetrie, Lösungs- oder Neutralisationsenthalpie

Wissensbestände

• ausgewählte kettenförmige und aromatische Kohlenwasserstoffe und deren Derivate
• Reaktionsmechanismen (SR, SE, AE)
• Kunststoffe (PE, PP, PVC), mechanistische Betrachtung einer Kunststoffsynthese, Polymerisation
• Oxidation von primären, sekundären und tertiären Alkanolen
• Estersynthese (SN als Additions-Eliminierungs-Mechanismus)

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen der Löslichkeit organischer Verbindungen in unterschiedlichen Lösungsmitteln
• Untersuchen der Reaktion eines Alkanols mit schwefelsaurer Permanganat-Lösung
• Identifizieren von funktionellen Gruppen (Hydroxy-, Aldehyd-, Carboxy-Gruppe) nebeneinander

Wissensbestände

• Nebengruppenelemente, Elektronenkonfiguration
• Teilgleichungen konjugierter Redoxpaare, Redoxreihe
• galvanisches Element, Spannungsreihe, Zellspannung
• Wasserstoffkorrosion
• Elektrolyse, Zersetzungsspannung
• elektrochemische Spannungsquellen

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen des Verhaltens von Metallen in Metallsalz-Lösungen
• Überprüfen der Funktionsweise eines galvanischen Elements
• Elektrolysieren einer wässrigen Salz-Lösung (u. a. Kupfer(II)-chlorid-Lösung)

Wissensbestände

• Brönsted, konjugierte Säure-Base-Paare
• KS/pKS, KB/pKB
• pH-Wert bei vollständiger Protolyse
• Säure-Base-Titration (sehr stark/sehr stark), Äquivalenzpunkt

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen des sauren, neutralen oder basischen Charakters von Salz-Lösungen
• Durchführen einer Säure-Base-Titration (sehr stark/sehr stark) mit geeignetem Indikator
• Nachweisen von Oxonium-, Ammonium-, Hydroxid-, Chlorid-, Carbonat- und Sulfat-Ionen

Wissensbestände

• ausgewählte kettenförmige Kohlenwasserstoffe und deren Derivate
• Reaktionsmechanismen (SR, AE)
• Kunststoffe (PE, PP, PVC), Polymerisation

Verbindliche Schülerexperimente

• Untersuchen der Löslichkeit organischer Verbindungen in unterschiedlichen Lösungsmitteln
• Identifizieren von funktionellen Gruppen (Aldehyd-, Carboxy-Gruppe)

Wissensbestände

• chemische Gleichgewichte
• Kalorimetrie und Energetik chemischer Reaktionen
• Natur- und Kunststoffe
• alternative Energiequellen und Energiespeicher

Verbindliche Schülerexperimente

• Durchführen adäquater Experimente