Lösungen zu den Klausuraufgaben des Jahres 1999

Diese WWW-Seite enthält die Lösungen zu den Klausuraufgaben zur Arbeitssicherheit aus dem Jahr 1999. Wenn Sie nicht über die Aufgaben dieser Klausur zu dieser Seite gelangt sind, hat es wenig Sinn, hier weiterzulesen, denn Sie finden in diesem Fall Antworten zu Fragen, deren Inhalt Sie nicht kennen.

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Aussage / statement stimmt
true		 stimmt nicht
not true
Zur Entfernung von Wasserspuren aus Chloroform (=Trichlormethan) ist Natrium ein geeignetes Trockenmittel.
Sodium is a suitable drying agent to remove traces of water from chloroform (trichloro methane).		  

 X
Bei Raumtemperatur ist ein niedrig siedendes schwaches Inhalationsgift gefährlicher als ein starkes Inhalationsgift mit hohem Siedepunkt.
At room temperature a low boiling, but weak inhalation poison is more dangerous than a strong inhalation poison with a high boiling point.

 X

  
Bei vollständiger Kennzeichnung sind die Warnsymbol (z.B. T=giftig, C=ätzend usw.) immer zusammen mit bestimmten R-Sätzen zu verwenden.
On complete labelling the warning symbols (e.g. T = toxic, C = corrosive) are always to be used together with certain R-phrases.

 X

  
Soll Natrium im Labor aufbewahrt werden, so wird es am besten in den Sicherheitsschrank für die leicht entzündlichen Lösungsmittel gestellt.
If sodium has to be kept in the laboratory it is best placed into the safety cabinet for highly flammable solvents.		  

 X
Zum Entfernen von giftigen oder ätzenden Chemikalien, die auf die Haut gelangt sind, sind die meisten organischen Lösungsmittel ungeeignet - auch wenn diese die Substanz gut lösen und selbst nicht toxisch sind.
If toxic or corrosive chemicals are spilled onto the skin, most organic solvents are not suitable to remove them from the skin - even if these chemicals are well soluble in the solvent.

 X

  
Wenn Natrium in Brand geraten ist, sollte man das Feuer am besten mit dem Kohlendioxidlöscher löschen.
If sodium burns, you should best use a carbon dioxide fire extinguisher to put out the fire.		  

 X

  • Natrium kann mit Halogenkohlenwasserstoffen explosionsartig reagieren. Auch Chloroform reagiert unter Explosion. Die Mischung ist stoßempfindlich.
    Sodium may explode when in contact with halogenated hydrocarbons. This is also true for chloroform. The mixture is shock-sensitive.
  • Die Toxizität eines Inhalationsgiftes wird anhand der Atemluftkonzentration beurteilt, die benötigt wird, um die Hälfte entsprechender Versuchstiere zu töten (LC50-Wert). Niedrig siedende Substanzen haben aber einen viel höheren Dampfdruck - man spricht von einem hohen Freisetzungspotential. Der Dampf hoch siedender Öle mag noch so gefährlich sein - es spielt keine Rolle, wenn nennenswerte Dampfmengen erst beim Erhitzen gebildet werden. Bei Inhalationsgiften kann also eine "T-" oder sogar eine "Xn-"Verbindung gefährlicher sein als eine, die mit "T+" gekennzeichnet ist.
    The toxicity of an inhalation poison is judged by determining the concentration of the poison in the air, which is needed to kill half of the test animals exposed to this air (LC50-value). Consider that low boiling chemicals have a much higher vapor pressure - they are said to have a high releasing potential. No matter how toxic the vapor of high boiling oils is - this does not mean anything, if considerable amounts of vapor are only released on heating. So with inhalation poisons a "T-" or even a "Xn-" compound may be more dangerous than a compund labelled with "T+".
  • Wenn eine Substanz z.B. das Warnsymbol "T" trägt, so muß es einen R-Satz geben, der das Giftpotential beschreibt, bei akuter Toxizität also entweder R23 (= giftig beim Einatmen), R24 (= giftig bei Berührung mit der Haut) oder R 25 (= giftig beim Verschlucken).
    If a chemical is labelled for instance with the warning symbol "T", then there must be an R-phrase which describes the toxic potential. With acute toxic power this is either R23 (=Toxic by inhalation), R24 (=Toxic in contact with skin) or R25 (=Toxic if swallowed).
  • Selbstentzündliche Chemikalien dürfen nicht zusammen mit leicht entzündlichen Chemikalien aufbewahrt werden.
    Self igniting chemicals may not be stored together with highly flammable chemicals.
  • Die meisten organischen Lösungsmittel durchdringen mehr oder weniger leicht die Haut. Gelöste Stoffe werden dabei mit in die Haut hineintransportiert. (sog. "Carrier-Effekt") Geeignete Lösungsmittel sind aber Polyethylenglycol, mit Einschränkungen auch Ethanol.
    Most of the organic solvents more or less easily penetrate the skin. Dissolved compounds are thereby carried into the body. (This is the "carrier effect") On the other hand suitable solvents are polyethylene glycol and with some restrictions ethanol, too.
  • Natrium brennnt auch unter Kohlendioxid, indem es dieses Gas reduziert.
    Sodium continues burnung under a carbon dioxide atmosphere, because it deoxidizes this gas.

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74

Aus einer geöffneten, noch heißen Apparatur können Dämpfe entweichen. (1Punkt) Diese können z.B. gesundheitsschädlich sein oder sich entzünden.
If a hot apparatus is opened vapors may escape. (1 point) Those vapors for instance might be toxic or inflammable.

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Bildung von Etherperoxiden (1 Punkt)
Forming of ether peroxides (1 point)

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( ) Natrium vorlegen und vorsichtig tropfenweise mit Ethanol versetzen.
Add ethanol dropwise to sodium.
(X) Reichlich Ethanol vorlegen und portionsweise das Natrium hinzufügen.
Add portions of the sodium into a large excess of ethanol.
( ) Wenn man eine ungefähr equimolare Menge des Ethanols verwendet, kommt es nicht mehr darauf an, wie die beiden Stoffe zusammengegeben werden.
If you use a nearly equimolar amount of ethanol, it does not matter how both compounds are mixed.
( ) Es ist nicht wichtig, in welcher Weise die beiden Stoffe zusammengefügt werden. Viel wichtiger ist, daß die hohe Reaktionswärme zuverlässig abgeführt wird, indem man den Kolben im Eisbad kühlt.
It does not mean anything how both compounds are mixed. Much more important is to cool the reaction flask in an ice bath because of the high heat of reaction.

1 Punkt / 1 point

Erläuterung:
Nur durch die Vorlage von reichlich Ethanol ist eine ausreichende Kühlung gewährleistet. Bei zu hoher Alkoholatkonzentration kann sich das abreagierende Natrium wegen der hohen Viskosität der Mischung bis zur Entzündung erhitzen. Ganz falsch ist die Kühlung im Eisbad, weil bei einem Kolbenbruch - z.B. infolge thermischer Spannung - die sofortige explosive Reaktion mit dem Wasser droht.

Note:
Effective cooling can only be performed using lots of ethanol. If the concentration of alcoholate is too high the reacting sodium may heat up and then ignite because of the high viscosity of the mixture. Cooling in an ice bath is completely wrong, because when the flask breaks - maybe because of thermal stress - the sodium may react explosively with the water.

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Vermutlich nicht erschöpfende Auswahl Some examples (probably not all)
  • Abzüge
  • Brandabschnittswände
  • Brandschutztüren
  • Feuerlöscher
  • Feuerwehrnotruf
  • Gas-Notausschalter
  • Löschdecke
  • Löschschlauch
  • Notausstiegsfenster
  • Notdusche
  • Rauchklappen
  • Rauchmelder
  • Schutzbrille
  • Schutzhandschuhe
  • Schutzkittel
  • Sicherheitsschrank
  • Sichtfenster in den Labortüren
  • Telefon
  • Umlaufende Fluchtbalkone
  • fume hood
  • fire protecting wall
  • fire protecting door
  • fire extinguisher
  • emergency call switch
  • emergency stop valve for gas supply
  • fire fighting blanket
  • fire hose
  • emergency exit window
  • emergency shower
  • smoke flap
  • smoke alarm installation
  • safety goggles
  • safety gloves
  • labcoat
  • safety cabinet
  • windows in the doors of the laboratory
  • telephone
  • surrounding escape balcony
Jede richtige Antwort 1/2 Punkt 1/2 point for every correct answer

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  • Acetonitril ist giftig / Acetonitrile is toxic <-(1P)
  • Acetamid ist gesundheitsschädlich / Acetamide is harmful
  • Essigsäure ist ätzend / Acetic acid is caustic

  • (3) Acetamid ist gesundheitsschädlich / Acetamide is harmful
  • (1) Diethylamin ist ätzend / diethyl amine is caustic
  • (2) Ethylamin ist leicht entzündlich und reizend / ethyl amine is highly inflammable and irritating

2 Punkte, wenn die Reihenfolge korrekt ist. / 2 points if  sequence is correct
1 Punkt, wenn die Reihenfolge von 2 Stoffen vertauscht ist / 1 point if sequence of two compounds is exchanged.
sonst 0 Punkte / Otherwise 0 points.

  • Methylpiperidin ist leicht entzündlich und ätzend / Methyl piperidine is highly inflammable and caustic <-(1P)
  • Methylpiperazin ist ätzend und entzündlich / Methyl piperazine is caustic and inflammable
  • Triazin ist kein Gefahrstoff im Sinne der Gefahrstoffverordnung / Triazine is no hazardous compound according to the Gefahrstoffverordnung.

Eine organische Verbindung ist dann leicht entzündlich, wenn sie einen hohen Dampfdruck hat und die Kohlenstoffatome in niedrigen Oxidationsstufen vorliegen. Wegen der sehr ähnlichen Siedepunkte kann man hier von einer vergleichbaren Verdampfbarkeit ausgehen. Die niedrigsten Oxidationszahlen werden im Methylpiperidin gefunden.
Organic compounds are highly inflammable, if they have a high vapor pressure and carbon atoms in low oxidation states. Because of the similar boiling points the evaporability may be assumed to be equal here. The lowest oxidation states are found in methyl piperidine.

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In den Kühlschrank werden häufig leicht entzündliche Lösungsmittel eingestellt. Weil der Kühlschrank nicht dauerentlüftet ist, können diese dort eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugen, wenn die verwendeten Gefäße nicht dicht verschlossen sind.
Often highly inflammable solvents are put into the refrigerator. Because the air in the refrigerator is not continously exchanged, these solvents may produce an explosive atmosphere, when the bottles used are not tightly closed.

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80

Das austretende Wasser ist verkeimt.
The water running out is infectious.

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81

Der Stopfen springt ab oder der Kolben platzt, weil Wasserstoffgas entwickelt wird, welches nicht entweichen kann.
The stopper pops away or even the flask breaks because hydrogen gas is developed which cannot escape.

Halogenierte Lösungsmittel dürfen nicht mit Natrium getrocknet werden.
Halogenated solvents may not be dried with sodium.

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Reaktion / reaction Bad /Bath Begründung (Vorteil)
Explanation (Advantage)		 Nachteil / Disadvantage
Absolutieren von Toluol durch Kochen über Natrium
Purifying of toluene by boiling over sodium		 ( ) PEG / PEG
(X) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water		 Nur Silicon reagiert nicht mit Natrium.
Only silicone does not react with sodium		 Nicht mit Wasser mischbar.
Not miscible with water
Nitrieren von Toluol
bei 50 °C
Nitration of toluene
at 50 °C		 ( ) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
(X) Wasser / Water		 Die oxidierende Wirkung von Nitriersäure wird durch das Verdünnen mit Wasser aufgehoben.
The oxidizing power of the nitrating acid is neutralized by diluting with water.		 -
Radikalische Seitenkettenbromierung von siedendem Toluol.
Radical side chain bromination of boiling toluene		 (X) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water		 Wenn keine Reaktionen mit dem Kolbeninhalt zu befürchten sind, sind wassermischbare Bäder vorzuziehen, da eindringendes Wasser sonst zu heftigem Verspritzen führt.

If no reaction is to be considered with the content of the flask water miscible bath liquids are to be preferred, because otherwise any water dropping into the bath may cause a vigorous splashing.

 -
Lösungspolymerisation von Styrol in siedendem Toluol.
Solution polymerization of styrene in boiling toluene		 (X) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water		 Wenn keine Reaktionen mit dem Kolbeninhalt zu befürchten sind, sind wassermischbare Bäder vorzuziehen, da eindringendes Wasser sonst zu heftigem Verspritzen führt.

If no reaction is to be considered with the content of the flask water miscible bath liquids are to be preferred, because otherwise any water dropping into the bath may cause a vigorous splashing.

 -

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83

Es gibt kein Handschuhmaterial, welches gegen alle vorkommenden Chemikalien beständig ist.
There is no material for gloves which is resistant to all chemicals found in the laboratory.

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84

Beenden der Destillation / Stopping the distillation
Wenn der Siedepunkt ansteigt.
If the boiling point rises.		 Ja, nein / yes, no
Wenn alles Lösungsmittel abgedampft ist.
If the solvent ist completely distilled of.		 Nein, das ist zu spät!
No, that would be too late!
Wenn der Destillationsrückstand braun wird.
If the distillation residue is getting a brown color		 Nein, die Farbe hat keine Bedeutung
No, the color does not mean anything.
Es sollte noch etwas Lösungsmittel im Destillationskolben übrig bleiben.
Some solvent should be left in the distillation mixture.		 Ja , das Lithiumaluminiumhydrid sollte mit Lösungsmittel bedeckt bleiben.
Yes, the lithium aluminium hydride should always be covered with the solvent.

½ Punkt für jede richtige Zeile. ½ point for each correct table row

Aufarbeitung des Rückstandes / Work up procedure for the distillation residue
Desaktivieren mit protonenspendendem Lösungsmittel. (Details der Aufarbeitung nicht verlangt.) (1 Punkt)
Deactivation with a proton donating solvent. (Details of the procedure are not asked.) (1 point)
Zur information die vollständige Beschreibung der Aufarbeitung:
Unter Rühren zum Lösungsmittelrückstand zunächst tropfenweise Alkohol zugeben und stehenlassen. Dann weiter mit Wasser verdünnen und darauf achten, dass auch das an der Kolbenwand haftende Trockenmittel desaktiviert wird. Nach Stehenlassen filtrieren. Das Filtrat gehört in die Lösungsmittelabfälle, der abfiltrierte Feststoff wird gesondert gesammelt.
To your information a ful description of the work up procedure:
To the mixture alcohol is added - at the beginning dropwise - with stirring and the mixture ist left standing alone. Then water is added taking care that drying agent sticking on the glass surface of the flask is also deactivated. The mixture is again left standing alone and then filtered. The filtrate is given to the waste organic solvents and the residue is collected separately.

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85

Problematisch sind vor allem Feststoffabfälle, in die starke Oxidationsmittel oder Reduktionsmittel gegeben werden. (Beispiele: Kaliumpermanganat oder Lithiumaluminiumhydrid) Die Stoffe haben zu Beginn nur wenig Kontakt mit den potentiellen Reaktionspartnern, weshalb die Reaktion mit starker Verspätung einsetzt.

Flüssigkeitsgemische reagieren im allgemeinen schneller. Allerdings kann eine langsame Gasentwicklung ein fest verschlossenes Gefäß auch nach langer Zeit zum Bersten bringen. Vor ein paar Tagen ist auf der "Grünen Woche" ein Glasgefäß explodiert, weil dort ein Wasserstoffperoxid - Essigsäure - Gemisch unsachgemäß gelagert wurde. Die Explosion der Flasche bedeutet aber zunächst noch keinen Brand. (½ Punkt für so ein Gemisch)

A high risk is present if strong oxidizing or deoxidizing reagents are put to solid waste chemicals (Examples: Potassium permanganate, lithium aluminium hydride) At the beginning these compounds have only poor contact with possible co-reactants which causes a high time delay for the reaction.

In general liquid mixture are reacting faster. However, a slow evolution of gas may cause bursting of a tightly closed bottle even after a long period of time. Some days ago at the "Grüne Woche" a glas bottle did explode because a mixture of hydrogen peroxide and acetic acid was improperly stored. But such explosions do not cause a fire in any way. (1/2 point for a mixture like this)

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86

Name / name Formel / name Kp
bp		 Gesundheits-
schädigend
harmful		 Reizend/
Ätzend
irritant/
corrosive		 leicht entzündlich
highly flammable		 Bildet Peroxide
forms peroxides
Diethylether
diethyl ether		 CH3CH2-O-CH2CH3 35 °C Ja oder nein
Yes or no		 Nein/no Ja/Yes Ja/Yes
tert-Butylmethylether
tert butyl methyl ether		 CH3-O-C(CH3)3 55 °C Ja oder nein
Yes or no		 Nein/no Ja/Yes Nein/no
!!
n-Tetracosan
n-tetracosane		 CH3-(CH2)22-CH3 391  °C Nein/no Nein/no Nein/no Nein/no

Erläuterungen / Explanations:

Diethylether / diethyl ether
Diethylether ist mit R 12-19 zu kennzeichnen. Der Substanz werden also keine gesundheitsschädigenden Eigenschaften zugesprochen. Dennoch ist allgemein bekannt, daß Diethylether narkotisch wirkt. Wer daraus ein gesundheitsschädigendes Potential ableitet, erhält keinen Punktabzug.
Diethyl ether has to be labelled with R 12-19. This means that no capability affecting the health is ascribed to this substance. On the other hand it is well known that diethyl ether has a narcotic potential. Therefore no points are substracted if the cell "harmful" is marked with "yes"
tert-Butylmethylether / tert. butyl methyl ether:
Die Einstufung enthält nur R11 (=leicht entzündlich). Die Substanz wird vor allem in den USA seit einiger Zeit als Antiklopfmittel in Kraftstoffen eingesetzt. Inzwischen spekuliert man dort über ein krebserzeugendes Potential. Die Diskussion ist im Augenblick vergleichbar emotional wie in Europa vor einiger Zeit über die Carcinogenität von Formaldehyd. Wer für tert-Butylmethylether ein "ja" für "gesundheitsschädlich" gemacht hat, erhält deshalb keinen Punktabzug.
Im chemischen Labor wird tert-Butylmethylether zur Substitution von Diethylether benutzt, da dieser Ether keine Peroxide bildet. Dies ist aus der Molekülstruktur des tert-Butylmethylethers unmittelbar ableitbar und deshalb gibt es Punktabzug, wenn dies angekreuzt ist - auch wenn der Ether im Praktikum nicht verwendet wird.
tert Butyl methyl ether has only to be labelled wird R11 (highly flammable). Especially in the USA the substance is used as an antiknock additive for fuels. In the meantime a carcinogenic potential of this substance is under discussion. Today the sitation is comparably emotional as it has been in Europe on the discussion of the carcinogenic potential of formaldehyde some years ago. Therefore no points are substracted if the table cell "harmful" is marked with "yes".
In chemical laboratories tert butyl methyl ether is sometimes used instead of diethyl ether because it does not form peroxides. This fact can clearly be deduced from the molecular structure. Therefore no point is given if the cell "forms peroxides" is marked with "yes".
n-Tetracosan / n-tetracosane
Langkettige Paraffinkohlenwasserstoffe sind keine Gefahrstoffe!
Long chain paraffins have no hazardous potential!
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T. Lehmann Letzte Änderung: 07.03.2000