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    10 mal 10 Fragen zur Chemie für die Praxis

    Diese Fragen habe ich oft bei Prüfungen benutzt. Ergänzungen, Kommentare und weitere Antworten bitte an mich schicken.
    Einige Antwort - Stichpunkte sind angefügt.
    Übersicht
    1. Wasser
    2. Säuren - Basen - Salze
    3. Diesel - Benzin
    4. Kalk
    5. Streichholz
    6. Wasserstoffperoxid
    7. Halogenkohlenwasserstoffe
    8. Fettbrände / Crakreaktionen
    9. Flüssiggas
    10. Thermoplaste /Kunststoffe

    1. Wasser

    1. Wie ist das Wassermolekül aufgebaut, wodurch kommt der polare Charakter des Wassers zustande?
    2. Ein polares Lösemittel löst polare Stoffe, was ist mit diesem Merksatz gemeint?
    3. Wie ist Wasser in die Elemente zu zerlegen?
    4. Formuliere die Gleichung für die Verbrennung von Wasserstoff. Was wird hier reduziert, was wird Oxidiert, was ist das Reduktionsmittel, was ist das Oxidationsmittel?
    5. In welchen Volumenverhältnissen und in welchen Massenverhältnissen reagieren Wasserstoff und Sauerstoff?
    6. Ein Brand von PVC-Bierkästen war mit Wasser allein nicht zu löschen, woran kann das liegen?
    7. Was geschieht, wenn Natrium-metall mit Wasser gelöscht wird (Reaktionsgleichung etc)?
    8. Warum ist Wasser als Nahrungsmittel so wichtig ?
    9. Wie ist erkennbar, ob ein chemischer Stoff wassergefährdend ist?
    10. Was ist Kristallwasser, was ist Kirschwasser?

    2. Säure - Base - Salze

    1. Formuliere die Reaktionsgleichung für die Neutralisation von Salzsäure mit Löschpulver.
    2. Was ist Hydrolyse. Erkläre den Vorgang am Beispiel Gips. Erkläre, warum Gips ein saures Salz ist.
    3. Was sind Säuren was sind Laugen?
    4. Wie wird Lakmus durch Laugen bzw durch Säuren gefärbt? Welche Färbung hat es bei reinem Trinkwasser?
    5. Erkläre den Unterschied der Ätzwirkung von Laugen und Säuren auf die menschliche Haut.
    6. Wie ist der pH - Wert definiert? Nenne Beispiele für verschiedene pH-Werte aus dem Alltag.
    7. Die Säure eines kleinen Auto-Akkus (2 kg) soll mit gelöschtem Kalk neutalisiert werden, welche Mengen sind nötig?
    8. Manche Säuren haben mehrere Gefahrstoffeigenschaften und werden nicht nur mit Klasse 8 bezeichnet. Erläutere das an den Beispielen Blausäure, Salpetersäure, Essigsäure und Kohlensäure im Sekt.
    9. Warum ist Ammoniumnitrat ein Gefahrstoff, wo wird es gebraucht, wie wird es gehandelt?
    10. Natriumcyanid kann bereits mit Regenwasser Blausäure entwickeln. Welche Reaktion ist das. Wie kann sie verhindert werden?

    3. Diesel - Benzin

    1. Aus welchen Rohstoffen werden Diesel und Benzin gewonnen. Welcher Techniken bedient man sich dabei ?
    2. Wie unterscheiden sich die Kemmler-Ziffern von Diesel und Benzin, warum ist dies so ?
    3. Wie kann der unterschiedliche Dampfdruck durch die Molekularstruktur von Diesel und Benzin erklärt werden ?
    4. Hat der Dampfdruck Einfluß auf die Zündtemperatur ?
    5. Was geschieht, wenn Diesel in einem Benzinmotor verwendet wird ?
    6. Was geschieht, wenn Benzin in einem Dieselmotor verwendet wird ?
    7. Erkläre die Dochtwirkung beim Entzünden einer Petroleumlampe.
    8. Benzin wird zum Waschen eines verölten Metallteiles verwendet. Welche Probleme ergeben sich ?
    9. Wieviel Luft benötigt ein Liter Diesel zum Verbrennen ? ( Dichte 0,8 g/cm2 )
    10. Warum entstehen bei der Verbrennung von Diesel oder Benzin Schadgase, die bei der ASU gemessen werden. Welche Gefahren werden durch diese Gase verursacht ?

    4. Kalk

    1. Formuliere die Reaktionsgleichung des Kalkbrennens. ( Aus Marmor, Muschelkalk, Mauerfugen)
    2. Gips ist bei Bränden selbstlöschend , ist Mörtel das auch ?
    3. Warum ist CaO ein Gefahrstoff, wie können solche Gefahren mit Hilfe der Kemmler- Ziffern bezeichnet werden ?
    4. Ein LKW ist verunglückt. Der 22 to - Pulvertank enthält CaO und ist aufgeschlitzt. Es regnet, was tun Sie ?
    5. Beschreiben Sie die Anwendung von CaO in der Klärtechnik und als Wärmepatrone. Welche Reaktion ist dabei wichtig ?
    6. Wie erlangt Kalkmörtel seine Festigkeit ? Welchen Sinn haben Koksfeuer in Neubauten ?
    7. Formuliere die chemische Reaktionsgleichung beim Absäuern von Wänden.
    8. Welche Menge CO2 entsteht, wenn eine Tonne Kalk gebrannt wird ?
    9. Wie kann CaO als Ölbinder verwendet werden ?
    10. Vergleichen sie technische und chemische Eigenschaften von Kalksandsteinen mit denen von Tonziegeln.

    5. Zündholz

    1. Beschreibe die beiden ersten Stufen der Zündholz-entzündung. (Chemische Stoffe, Reaktionsbedingungen )
    2. Beschreibe die chemischen Reaktionen des Zündholzes, bei denen der Luftsauerstoff beteiligt ist.
    3. Erklären sie die gluthemmende Imprägnierung des Zündholzgriffes.
    4. Wie ist das Zusammenladeverbot von Gefahrgütern beim Sicherheitszündholz berücksichtigt ? Warum sind Zündhölzer trotzdem mit Klasse 1 deklariert?
    5. Warum ist die Reaktionsgeschwindigkeit bei Stoffen der Klasse 1 so hoch ?
    6. Wenn Sauerstoff mit Wasserstoff reagiert verringert sich das Gesamtvolumen der Stoffe. Warum ist dies dennoch eine Knallgas-Reaktion?
    7. Welche Vorkehrungen werden getroffen, um Explosivstoffe in der Technik sicher zu handhaben ?
    8. Wieviel Sauerstoff kann ein Kilogramm Kaliumchlorat abgeben? Welchem Volumen Luft entspricht dies?
    9. Ammoniumnitrat wird als Gefahrgut mit der Klasse 5 bezeichnet, welche Gefahren müssen sie zusätzlich berücksichtigen?
    10. Eine Palette mit Zündhölzern brennt. Sie löschen mit Wasser. Welche Stoffe sind im Löschwasser zu erwarten ?

    6. Peroxide

    1. Welche Bedeutung hat die Silbe per in chemischen Bezeichnungen ?
    2. Wieviel Sauerstoff entwickelt sich maximal aus einem Liter konzentrierter Wasserstoffperoxidlösung (40%).?
    3. Erkläre die Katalyse am Beispiel der Zersetzung von Wasserstoffperoxid.
    4. Welche Stoffe wirken als Katalysatoren auf den Zerfall von Wasserstofperoxid ? Wie wird Wasserstoffperoxid stabilisiert ?
    5. Natriumperoxid ist beim Grossfeuer auf dem Schiff Burgenstein in Bremerhaven 1980 beteiligt gewesen. Wie ist der Brand entstanden ?
    6. Was ist Etherperoxid, wie kann es sich bilden ?
    7. Wie ist die starke Ätz- und Bleichwirkung von Peroxiden zu erklären ?
    8. Wo begegnen uns in der Praxis Peroxide, nenne technische Anwendungsbeispiele.
    9. Eine Holzkiste enthält 20 Flaschen unstabilsiertes Wasserstoffperoxid (36 %). Bei einem Sturz zerbrechen drei Flaschen, der Inhalt läuft aus, was tun Sie ?
    10.

    7. Halogenkohlenwasserstoff

    1. Tetrachlorkohlenstoff wurde als Löschmittel verwendet, warum ist das Molekül so reaktionsträge, daß dies möglich ist?
    2. In welchen Fällen ist Tetra als Löschmittel ungeeignet. Welche chemische Reaktion läuft ab, was wäre beim Löschvorgang in der Paxis sichtbar?
    3. Halone haben eine eigene Kennziffer, mit der der Molekülbau gekennzeichnet wird. Welches Molekül gehört zu den Ziffern 1301 und 1211? Welche Kennung würde Tetra bekommen?
    4. In den Kürzeln für Hal-KW gibt es oft den Begriff Poly , nenne Beispiel und den Sinn dieser Benennung.
    5. Wie hoch ist numerisch der Chloranteil im PVC. Warum ist er in der Praxis nur etwa 33% ?
    6. Ist PVC deswegen schwer entflammbar, weil es ein Chlorid ist ?
    7. Aus Tetra kann bei Schwelbränden Phosgen entstehen. Was ist Phosgen und warum ist es so giftig?
    8. Halone als Löschmittel haben die Fähigkeit des Radikalfängers. Was ist damit gemeint?
    9. PCDD und PCDF sind im Ultraspurenbereich toxisch. Die Maßeinheiten sind hier oft ppb und ppt. Wieviel Masse pro Kilogramm ist das jeweilsß
    10. Warum sagt man Perchlorethan aber nicht Perchlorbenzol (sondern HCB)?

    8. Fettbrände /Crackreaktionen

    1. Warum leuchtet die Flamme einer Kerze ?
    2. Warum wird altes Fritierfett dunkel?
    3. Wie entzündet sich überhitztes Fritierfett?
    4. Was geschieht im Holzkohle - Meiler ?
    5. Was ist ein Holzvergaser ?
    6. Zeichene ein Molekülschema für die Crackreaktion
    7. Wo wird in der Petrochemie das Crackverfahren eingesetzt ?
    8. Beim Verkohlen von Kunststoffen entstehen gefährliche Gase, nenne Beispiele.
    9. Was brennt in einer Kerzenflamme?
    10. Formuliere die Reaktionsgleichung für ein brennbares Gas in der Kerzenflamme.

    9. LPG / Propan - Flüssiggas

    1. Welches Volumen können 800 kg LPG bei Normbedingungen einnehmen, wenn sie gasförmig vorliegen?
    2. Erkläre an Beispielen die technische Nutzung und die technischen Probleme bei der Wärmeausdehnung von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen.
    3. Erkläre den Begriff kritische Temperatur an den Beispielen LPG, Kohlendioxid, Wasser und Halon 1301.
    4. Was ist ein Ex - bereich, wie ist er zu ermittteln?
    5. Wann können Zündfunken durch elektrostatische Aufladung entstehen?
    6. Vergleiche die Molmasse von LPG mit der Molmasse der Luft und erläutere technische Vorschriften, die darauf begründet sind.
    7. Was bedeutet Prüfdruck bei Behältern?
    8. Welche Kennzeichnungsvarianten gibt es in der Klasse 2?
    9. Wie ist der Luftverbrauch bei der Verbrennung von LPG im Vergleich zur Verbrennung von Methangas (Volumenverhältnisse vergleichen)?
    10. Ein Strassentankfahrzeug für LPG ist verunglückt, jedoch ist der Tank leer. Was ist zu beachten?

    10. Thermoplaste

    1. Nenne Bezeichnungen für fünf Thermoplaste Beschreibe einige Anwendungen im PKW.
    2. Wozu gibt es Duroplase und Elastomere. Nenne technische Anwendungen.
    3. Erläutere die grundsätzliche Struktur der Thermoplaste mit der Darstellung der Hauptkette und einiger unterschiedlicher Substituenten.
    4. Beim Arbeitsschutz und bei Verpackungen ist die Stabilität der Kunststoffe gegen Chemikalien wichtig. Was ist dabei zu beachten?
    5. Was ist Pyrolyse und welche Pyrolyseprodukte sind bei Kuststoffen problematisch?
    6. Erkläre die Vernetzung von Kunststoffen am Beispiel von LDPE und HDPE .
    7. Bei der Verarbeitung von Polyester kann es zu Bränden kommen, warum ?
    8. Ein Bierkastenlager oder eine lockere Schüttung von Kunststoffabfällen brennt. Wodurch ergeben sich Probleme beim Löschen?
    9. Wodurch können Kunststoffe altern?
    10. Bei der Freigabe von Brandstellen (kalt) werden Probleme durch Gifte aus Kunststoffen diskutiert. Beschreiben sie das Problem.

    Antworten und Erklärungen bei:
    Den Teilnehmern und Teilnehmerinnen der Chemiekurse bei der Landesfeuerwehrschule Bremen /Bremerhaven. (Jedenfalls bei denen, die im Chemieunterricht gut aufgepasst haben.) Zusätzlich gibt es hier noch einige Stichworte, die helfen können:
    Antworten
zu 1. Wasser
1.1.
Winkel, Elektronen bei Wasserstoff /Sauerstoff, Edelgaskonfiguration, Elektronenpaarbindung, Elektronegativität, Ladungsverschiebung, Teilladungen, Gesamtwirkung,
1.2.
Unpolare Lösemittel, Benzin, Tetra, Benzol, unpolare Stoffe - Fette, Öle
polare Lösemittel:  Säuren, Laugen, Wasser, polare Stoffe: Salze.
Zwischenstellung: Alkohole,
1.3.
Elektrolyse, Hoffmannscher Apperat, thermische Zersetzung - Leichtmetallbrände
1.4.
Reaktionsgleichung, Elektronenaufnahme, -Abgabe, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel
1.5.
Atommasse, Molmasse, Molvolumen, Volumenbilanz, Gesetz von der Erhaltung der Masse, Explosionsdruck (-welle), allgemeines Gasgesetz.
1.6.
viel Luft und wenig Masse, lockere Schüttungen, Holzwolle
1.7.
Gleichung, Leidenfrost - Effekt, X 432 erklären.
1.8.
Lösemittel, Transportmittel, pralle Füllung der Zellen, Befeuchtung von Schleimhäuten.
1.9.
Fischgiftige Stoffe, DABAWAS, Kl. 6, gut löslich
1.10
Gips, Kupfersulfat, Natriumthiosulfat (Fixiersalz)

Zu 2.
2.1.
Formeln, Gleichung, Hydrogencarbonat, Energie
2.2.
Umkehr der Neutralisation, Säurestärke, Laugenstärke, Dissotiation, Gipskatonnägel
2.3.
Definition, wässrige Lösung
2.4.
Farbindikator,  Universalindikator, Rotkohl
2.5.
Gerinnung von Eiweiß, Aufquellen der Haut (Ablaugen), Schmerzrezeptoren
2.6.
Skala, negativer dekad. Log. , Magensäure, Zitrone, Haut, Trinkwasser, Seife
Regenwasser
2.7.
Reaktionsgleichung, Molmassen, Dreisatz
2.8.
andere Beispiele: Benzoesäure, Schwefelwasserstoffsäure
Buttersäure
2.9.
Ammoniak, Nitrate, Düngemittel Gruppe A B C D
Inertisierung von Sprengstoff, Einfluß von Diesel
2.10
Hydrolyse, Reaktionsgleichung, alkalisch machen.
Austreiben flüchtiger Säuren

Zu 3.
3.1. Eröl, Steinkohlenteer, Pyrolyseöle (Rauchgaskondensat)

3.2.  Philosohie der Kemlerziffern, Einteilung nach Flammpunkt

3.3. Dampf, Druck, Melekülbewegung, Zusammenhaltekräfte sind hier Gravitationskräfte, massenabhängig,
Molmassen, "Bewegungskraft" wirkt auf die Grenzfläche l/g

3.4.  Beispiel Diesel/Benzin

3.5. Zündfähiges Gemisch, Vorheizer

3.6.  Glühkopf, Kompressionswärme

3.7. Wärmeableitung, Kühlung durch Stoffmasse

3.8.  Ex - fähiges Gemisch, Atemluft, statische Aufladung
      Abfallstoffe

3.9.  Reaktionsgleichung, Molmassen, Molvolumen, Dreisatz



Zu 4.  Kalk


4.1  Calziumcarbonat, Calziumoxid, CO2

4.2. Calziumsulfat enthält Kristallwasser, chemisch angelagert
"Trocknung" ab 200°C bis 500°C.  (Bei 250°C 75 % des Wassers abgegeben)
Wassermenge berechnen, pro CaSO4 sind 2x H2O)

Mörtel, CaCO3  gibt bei 900°C CO2 ab.  Oft zu hohe Temperatur für Selbstlöschung.

4.3. CaO mit Klasse 8 gekennzeichnet. Mit wasser alkalisch. Schwach alkalisch, aber wenn Wasser, dann heiß.
Für "entzündend wirkend" kat Kemler keine Ziffer.
X oder Klasse 9

4.4.  Beachten: Hitze,  Volumenzunahme.

4.5. Wasser binden, Klärschlamm wird Stichfest.
Wärme (70  C) sterilisiert den Schlamm (Salmonellen etc)
Bei Wärmepatrone Menge so berechnen, daß gewünschte Temperatur entsteht.

4.6.  Trocknen durch Wasserabgebe. Festigkeit durch Reaktion mit CO2 während er noch leicht feucht ist.  CO2 aus Koksfeuer, Erhöhung der CO2 Konzentration in Luft.

4.7. Salzsäure, HCl  , Calziumcarbonat

4.8.  Rechenbeispiel für Gleichung aus Frage 1
PSE, Molmassen, Dreisatz

4.9.  CaO Pulver kann im Kristallgitter Öle einlagern.
Vorstellung : Mehl mit Fett in der Pfanne.

4.10.   Brenntemperatur verändert exacte Formgebung
           Kaltes aushärten von Kalkstein
           Wasserfestigkeit von Klinker/Froststabil


Zu 5. Zündholz

5.1.  roter Phosphor in Reibfläche, Kaliumchlorat in Kopf
Mischung an Reibstelle, Reibungswärme zündet
Schwefel, Kaliumchlorat, Zündung oberhalb 250°C

5.2.  Paraffiniertes Kopfende, Holz als Brennbarer Träger des Kopfes und Griff


5.3.  Natriumhydrogenphosphat , Na2 H PO4
Gluthemmende Wirkung bei Pulverlöscher

5.4.  erste Stufe ist getrennt (roter P)
zweite Stufe nicht

5.5. Keine Wanderung der Reaktionspartner nötig, Keine Störenden Reaktionsprodukte, nur Zündenergie nötig

5.6.
Allg. Gasgesetz,  hohe Temperatur, ca 2500°C
Volumen ausrechnen bei 1 bar
Druck ausrechnen bei gleichem Volumen, /Druckwelle
Explosion, Detonation.

5.7. Kleine Mengen, Zünder Trennen, Verpackung,  Verträglichkeit etc

5.8.  Reaktionsgleichung
Molmasse /Volumen,  Dreisatz
Luftanteil
(Zündteperaturen ändern sich, wenn reiner Sauerstoff!!)

5.9.  Ammoniak ist brennbar, Nitrat verbrennungsfördernd
Brisant, wenn mit Diesel öder anddren Ölen (Rauchgaskondensat) angefeuchtet wird.

5.10.  wassergefährdend: Kaliumchlorat ist ein Herbizid

6. Peroxide
6.1. Durch und durch, mehr als gewöhnlich (Perchloriert, Perborat... persoffen)
6.2. Dichteunterschied vernachlässigen, 400g H2O2,Zersetzungsgleichung,  32g O2 = 22,4 ltr
Normalbedingungen annehmen.
6.3. Allgemeines Energiediagramm der KAtalyse. Beschleunigung der Zersetzungsbgeschwindigkeit.
6.4. optimal ist Braunstein aber auch viele Metallsalze, sie müssen nicht notwendig löslich sein.
Stabilisieren durch Komplexbildner, die Metallsalze (-ionen) einhüllen.
6.5. In der Schiffsluke leichter Regen, Sägespäne auf dem Bodenblech verhindern
das Durchdrehe der Gabelstablerräder.
Gebide beschädigt, Na2O2 bekommt Kontakt mit feuchten Holzspänen.
Zersetzung, exotherm, hohe Sauerstoffkonzentration erniedrigt Zündtemperatur.
6.6. In die R-O-R Brücke eines Dimethylethers lagert sich ein O-Atom aus der Luft ein.
(Lufteintritt bei etherausgiessen in Flaschen.) Etherperoxid ist schwerer
und sammelt sich auf dem Boden der Flasche.
Schlagempfindlich.
6.7. Ätzen ist Oberflächenzerstörung. Oxidativ, zB Eiweiss (Haut, Haar)oxidation von Farbstoffen,
Weissfärbung auch durch amorphe Struktur der zerstörten Oberfläche, Haar blondieren.
6.8. Haare bleichen, Desinfektion beim Zahnarzt, Benzoylperoxid im Härter für Polyester,
Bleichmittel im alkalischen Holzabbeizer (Ablauger) ...
6.9. Das Peroxid wird sich zunehmend schnell zersetzen, reiner Sauerstoff bekommt
Kontakt mit brennbaren Stoffen (Holz) Entzündung mit schneller Brandausbreitung ist möglich.

7. Halogenkohlenwasserstoffe
7.1.
Der Rest folgt bald mal.
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