Nawi III Kap. 3

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Author:
greg1986
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198363
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Nawi III Kap. 3
Updated:
2013-02-06 08:58:48
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  1. Was sind energetische Materialien?
    • Chem. Verbindungen oder Gemische, die in schneller Reaktion Gase freisetzen
    • Es wird Enthalpie frei, die die Produkte aufheizt und verdichtet
  2. Wonach unterteilt man die energetischen Materialien?
    • Nach Einsatzgebiet in:
    • 1. Treibstoffe
    • a) Raketentreibstoffe
    • b) Treibladungspulver für Rohrwaffen
    • 2. primäre Explosionsstoffe
    • 3. sekundäre Explosivstoffe
    • 4. Pyrotechnika
  3. Was sind primäre Explosivstoffe?
    schlagempfindliche Initialzünder, die zur Zündung sekundärer Explosivstoffe benutzt werden
  4. Was sind Pyrotechnika?
    Feuerwerksartikel oder im täglichen Leben verwandte Explosivstoffe
  5. Welche Stoffe haben in energetischen Materialien einen hohen Anteil?
    • Stickstoff und Sauerstoff, mitunter auch nur hoher Sauerstoffanteil
    • Zur vollst. Verbrennung oft zusätzlicher Sauerstoff
  6. Was ist das Berthelot'sche Produkt?
    • Kenngröße energetischer Materialien
  7. Was ist das Schwadenvolumen?
    Wie kann es ermittelt werden?
    • Auf Standardbedingungen(25 ◦C, 101.325kPa) bezogene Volumen der bei der Reaktion entstandenen Gase
    • wird aus der Reaktionsgleichung der Zerfallsreaktion berechnet oder nach einem genormten Verfahren gemessen
  8. Was ist die Explosionsenthalpie?
    Differenz der Enthalpie der Zerfallsprodukte und der Edukte unter Standardbedingungen
  9. Was ist das Berthelot-Roth’sches Produkt?
    • um Dichte2 erweitertes Berthelot'sches Produkt
  10. Ordne folgende Stoffe aufsteigend nach der Größe ihres BRP!
    Hydrazin, Nitroglycerin, Oktogen, Oppauer Salz, Schwarzpulver, TNT
  11. Was ist Oppauer Salz?
    Düngemittelgemisch aus 45 %Ammoniumsulfat, (NH4)2SO4 und 55 % Ammoniumnitrat NH4NO3
  12. Warum ist Oppauer Salz explosionsfähig?
    • Ammoniumnitrat, das Stickstoff in der -III-wertigen (sog.Ammonstickstoff) und in der +V-wertigen Oxidationsstufe (sog. Nitratstickstoff) enthält, kann explosionsartig unter Bildung von Wasser, Stickstoff und Sauerstoff zerfallen
  13. Welche Materialien gelten als explosionsfähig?
    energetische Materialien, deren BRP gleich oder über dem des Oppauer Salzes liegen
  14. Was bedeutet explosionsgefährlich?
    Stoff muss fest oder flüssig sein und sich in bestimmten, im Gesetz genannten Tests, als explosionsfähig erwiesen haben
  15. Was ist Hydrazin?
    • stechend riechende Flüssigkeit
    • Im Hydrazin-Molekül sind die Stickstoffatome durch eine -Bindung verknüpft (sp3-Hybridisierung)
  16. Welche Konformationen sind beim Hydrazin zu unterscheiden?
    • gestaffelte und ekliptische Form
    • gestaffelt energetisch günstiger
    • in gestaffelter Form ist Dipolmoment des Moleküls Null
  17. Wie bildet sich Hydrazin und welche Standardbildungsenthalpie besitzt es?
  18. Ab welcher Temperatur zersetzt sich Hydrazin merklich?
    oberhalb 250°C, darunter relativ stabil
  19. Wie wird Hydrazin hergestellt?
    • Raschig-Olin-Verfahren
    • 1. Natriumhypochlorid + Ammoniak zu Chloramin und Natriumchlorid
    • 2. unter hohem Druck und großer Temp. wird Chloramin &... zu Hydrazin &...
    • 3. destillative Abtrennung des Ammoniaks
    • 4. Abtrennung von Natriumchlorid im Verdampfungskristallisator
    • 5. Aufkonzentrierung des wässrigen Hydrazins mit Schleppmittel Anilin in Azeotroprektifikation
    • 6. Weitere Rektifikation zur Trennung von Anilin und Hydrazin
  20. Benenne!
  21. Wie wird Hydrazin genutzt?
    • Raketentreibstoff
    • zur Herstellung von Airbag-Treibstoff
    • in Kraftwerkstechnik als Korrosionsschutzmittel
  22. Wie und womit reagiert Hydrazin als Raketentreibstoff?
    • zerfällt an Ruthenium- oder Iridium-Katalysatoren innerhalb von Millisekunden in Ammoniak, Stickstoff und Wasserstoff (zum Steuern)
    • Noch heißer bei Verbrennung:
  23. Welcher Stoff findet sich neben Hydrazin noch im Gemisch des Raketentreibstoffes?
    • 1,1-Dimethylhydrazin
  24. Was ist Natriumazid?
    • Salz der Stickstoffwasserstoffsäure
    • Airbagtreibstoff
    • NaN3
    • Biozid zur Abtötung von Mikroben aller Art
  25. Was passiert mit Natriumazid, wenn es gezündet wird?
    Welches Problem tritt auf und wie wird es behoben?
    • Zerfällt bei hoher Temp. in einer Detonation in Stickstoff und Natrium
    • Elementares Natrium muss durch Kaliumnitrat oxidiert und zusammen mit Kaliumoxid in Sand zu Silikaten gebunden werden
    • Eisenoxid begrenzt Reaktionstemp.
  26. Wie wirkt Hydrazin als Korrosionsschutz?
    Reagiert mit Sauerstoff im Wasser zu Stickstoff und Wasser
  27. Was ist Schwarzpulver?
    Gemisch aus 75% Kalisalpeter, 20% Holzkohle und 5% Schwefel
  28. Was ist TNT?
    • Trinitrotoluol
    • Standardsprengstoff, da sicher im Umgang und einfache Handhabung
  29. Erkläre die Bindungsverhältnisse im Benzol-Molekül!
    • C-Atome sp2-hybridisiert
    • die drei sp2-Hybride weisen in Ecken eines gleichseitigen Dreiecks
    • Ein sp2-Hybrid für zum Wasserstoff und die beiden anderen für mit benachbarten C-Atomen
    • Insgesamt 6 en
    • Alle gleich lang
    • Elektronendichte gleichmäßig über Sechsring verschmiert
    • -Elektronen sind delokalisiert
  30. Warum ist Benzol kein Cyclohexatrien?
    • Da alle C-C-Bindungen gleich lang sind
    • geringere Bindungsenergie (123.7 kJ/mol Resonanzenergie)
  31. Welche Bedingungen müssen für Aromazität erfüllt sein?
    • Regel 4 = Hückel-Regel
  32. Wie wird Trinitrotoloul hergestellt?
    • durch dreifache Nitrierung von Toulol mit Nitriersäure
    • elektrophile Substitution
  33. Erkläre warum das Nitronium-Ion bei der ersten Nitrierung von Toluol bevorzugt das para- bzw. ortho-C-Atom angreift!
    • Methylgruppe bewirkt +I-Effekt, sodass im mesomeren Grenzfall eine negative Ladung am ortho- bzw. para-C-Atom entsteht
    • das positive Nitronium-Ion greift diese negative Ladung selbstverständlich bevorzugt an!
  34. Wie läuft die erste Nitrierung von Toluol ab?
    • elektrophile Substitution
  35. Erkläre warum folgende Grenzstrukturen zustande kommen!
    • +I-Effekt der Methylgruppe
    • -I-Effekt der Nitrogruppe
    • -M-Effekt durch Nitrogruppe (Doppelbindung zum N)
  36. Was ist Nitroglycerin?
    • Eigentlich keine Nitro-Verbindung, sonder Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin und Salpetersäure
    • Glycerintrinitrat
  37. Wie wird Glycerin hergestellt?
  38. Was ist Nitrocellulose?
    • Ester der Cellulose mit Salpetersäure
    • Cellulosetrinitrat
  39. Was sind Hexogen und Oktogen?
    Sprengstoffe mit hohem Sauerstoffanteil, wobei Oktogen ein Nebenprodukt der Hexogenproduktion ist
  40. Wie sehen Hexogen und Oktogen aus?
  41. Was ist Acetonperoxid?
    • Bemerke: kein Stickstoff!
    • Sprengstoff

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