Klausuraufgaben zu Arbeitssicherheit und Entsorgung 1999

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Letzte Ergänzung: 07.03.2000

Organisch-chemisches Grundpraktikum

Klausurfragen zur Arbeitssicherheit 1999

(38 Punkte)

73

Bitte geben Sie an, ob die folgenden Aussagen jeweils richtig oder falsch sind. Wenn Sie die Antwort nicht genau wissen, so raten Sie bitte nicht drauf los, denn für jede falsche Antwort wird von der Gesamtpuntzahl ½ Punkt abgezogen. (Wenn diese Berechnung zu einer Punktzahl <0 führt, so bleibt die Gesamtpunktzahl aber 0) (6 Punkte)

Please judge, if the following statements are correct or not! If you do not really know the answer, you should not guess, because for every wrong answer ½ point is substracted from the total points given. (If this calculation gives a result <0, then the total amount of points remains zero.) (6 Points)

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Lösung

74

Das Öffnen einer noch heißen Reaktionsapparatur kann gefährlich sein. Bitte geben Sie eine Erklärung! (1 Punkt)
It may be dangerous to open a reaction apparatus while still hot. Please give an explanation! (1 point)

Lösung

75

Nehmen Sie an, Sie hätten eine etherische Reaktionsmischung tagelang zum Sieden erhitzen müssen, z.B. weil die Reaktion wider Erwarten länger gedauert hat als vermutet. Mit welcher Gefahr ist bei der Aufarbeitung zu rechnen? (1 Punkt)
Suppose a reaction mixture with diethyl ether as solvent had to be heated to reflux for several days, maybe because a longer time was needed to complete the reaction than expected. What kind of hazard has to be considered on the work up procedure? (1 point)

Lösung

76

Auf welche Weise ist Natrium zu desaktivieren? (1 Punkt)
How can sodium be deactivated? (1 point)

( )	Natrium vorlegen und vorsichtig tropfenweise mit Ethanol versetzen. Add ethanol dropwise to sodium.
( )	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.

Lösung

77

Bitte nennen Sie genau 10 Einrichtungen (nicht mehr, sonst gibt es Punktabzug), die der Sicherheit im Labor dienen. Es kann sich dabei sowohl um Gebäudemerkmale als auch um Einrichtungs- oder Gebrauchsgegenstände handeln. Bitte nennen Sie nur Dinge, die für Ihr Labor Bedeutung haben, also nicht etwa für die Bibliothek oder die Materialverwaltung. (5 Punkte)
Please name exactly 10 parts of equipment (not more! Otherwise the amount of points is reduced!), which serve the safety in your laboratory. You may consider characteristics of the building as well as everything which is placed or used in the laboratory. Please name only things which are relevant for your laboratory and not for example for the library or the stores. (5 points)

Lösung

78

Sie sehen nachfolgend die Strukturformeln von drei verschiedenen Substanzen. Welche davon ist giftig? (1 Punkt)
Have a look at the following three formulas of three different compounds. Which of them is toxic? (1 Point)

Bitte ordnen Sie die folgenden Stoffe nach ihrem ätzenden Potential! Kennzeichnen Sie den stärksten Ätzstoff mit einer "1", dann weiter mit "2" und "3". (2 Punkte)
Please sort the following compounds according to their caustic potential. Label the most caustic compound with "1" and then go on with "2" and "3". (2 Points)

Bitte geben Sie an, welche der folgenden Substanzen leicht entzündlich ist! (1 Punkt)
Please specify which of the following compounds is highly inflammable! (1 Point)

Lösung

79

Warum können Kühlschränke im Labor eine große Gefahrenquelle sein? (1 Punkt)
Why can refrigerators in laboratories cause a high risk of danger? (1 Point)

Lösung

80

Nehmen Sie an, Ihnen gelangt am ersten Praktikumstag - d.h. das Praktikum hat nach den mehrmonatigen Semesterferien zum ersten Mal wieder geöffnet - eine Chemikalie ins Auge und Sie wollen die Augendusche benutzen. Mit welchem Problem müssen Sie rechnen? (1 Punkt)
(Gute Praktikumsnoten - keine Klausurpunkte - gibt es u.a. für den, der sich regelmäßig um dieses Problem kümmert. :-)
Imagine that on the first day of a lab course - that means that the course rooms are opened for the first time after severals months of vacations - you get a chemical into your eye and you would like to use the eye shower now. What kind of problem do you exspect? (1 point)
Good marks - no points in this test - are given for all students who periodically take care of that problem. :-)

Lösung

81

In der folgenden Apparatur soll ein organisches Lösungsmittel mit Natrium getrocknet werden. Welche Gefahr droht? Geben Sie eine Begründung! (1 Punkte)
In the following apparatus an organic solvent is to be dried over sodium. What kind of danger is present here? Give an explanation! (1 points)

Welche Lösungsmittel dürfen niemals mit Natrium getrocknet werden? (1 Punkt)
Which solvents should never be dried over sodium? (1 point)

Lösung

82

Nehmen Sie an, es stünden Ihnen im Labor die folgenden Heizquellen zur Verfügung:

PEG-Bad (PEG=Polyethylenglycol)
Siliconbad
Wasserbad

Welche Heizquelle würden Sie jeweils für die folgenden Reaktionen auswählen?

Absolutieren von Toluol durch Kochen über Natrium
Nitrieren von Toluol bei 50 °C
Radikalische Seitenkettenbromierung von siedendem Toluol.
Lösungspolymerisation von Styrol in siedendem Toluol

Wählen Sie das jeweils sicherste Heizbad aus! Wichtig ist dabei z.B., daß es im Falle des Kolbenbruchs keine Reaktionen des Kolbeninhalts mit der Heizbadflüssigkeit gibt. Ev. müssen Sie dabei Kompromisse schließen. Geben Sie eine Begründung für Ihre Auswahl durch Nennung der Vor- und gfls. auch der Nachteile. (Toluol hat einen Siedepunkt von 111 °C) (8 Punkte)

Imagine the following heating sources are available in the laboratory:

PEG-bath (PEG=polyethylene glycol)
Silicone bath
Water bath

Which one is best for performing the following reactions?

Purifying of toluene by boiling over sodium
Nitration of toluene at 50 °C
Radical side chain bromination of boiling toluene
Solution polymerization of styrene in boiling toluene

Choose the safest bath for each of the given reactions! For example it is important, that no reaction occurs between the bath liquid and the content of the reaction flask if it breaks. Maybe you have to make a compromise for your decision. Explain your selections by naming the advantages and, should the occasion arise, the disadvantages.(The boiling point of toluene is 111 °C) (8 points)

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
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water

Nitrieren von Toluol bei 50 °C
Nitration of toluene at 50 °C ( ) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water

Radikalische Seitenkettenbromierung von siedendem Toluol.
Radical side chain bromination of boiling toluene ( ) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water

Lösungspolymerisation von Styrol in siedendem Toluol
Solution polymerization of styrene in boiling toluene ( ) PEG / PEG
( ) Silikon / Silicone
( ) Wasser / Water

Lösung

83

Für die Arbeit mit Chemikalien im Labor sind die unterschiedlichsten Handschuhmaterialien erhältlich, z.B. Latex, Nitril, Chloropren, Viton, PVC, PVA. Geben Sie eine Erklärung! (1 Punkt)
For working with chemicals in the laboratory protecting gloves made of many different materials are available, for instance latex, nitril, chloroprene, viton, PVC, PVA. Give an explanation. (1 point)

Lösung

84

Nehmen Sie an, Sie hätten ein organisches Lösungsmittel über Lithiumaluminiumhydrid getrocknet und destillieren nun das gereinigte Lösungsmittel ab. Wann beenden Sie die Destillation und wie entsorgen Sie den Destillationsrückstand? (3 Punkte)
Imagine you had dryed an organic solvent with lithium aluminium hydride and now you are distilling the purified solvent out of that mixture. At which time would you stop the distillation and how would you dispose the distillation residue? (3 points)

Beenden der Destillation / Stopping the distillation

Wenn der Siedepunkt ansteigt.
If the boiling point rises. ( ) Ja / yes ( ) Nein / no

Wenn alles Lösungsmittel abgedampft ist.
If the solvent ist completely distilled of. ( ) Ja / yes ( ) Nein / no

Wenn der Destillationsrückstand braun wird.
If the distillation residue is getting a brown color ( ) Ja / yes ( ) Nein / no

Es sollte noch etwas Lösungsmittel im Destillationskolben übrig bleiben.
Some solvent should be left in the distillation mixture. ( ) Ja / yes ( ) Nein / no

Aufarbeitung des Rückstandes (Kurzes Stichwort reicht)
Work up procedure for the distillation residue (Give a key word only)

Lösung

85

Vielleicht haben Sie schon von dem Unglück in der Universität Ulm gehört: Dort ist das organisch-chemische Institut teilweise ausgebrannt, weil nach Praktikumsschluss (!) ein Abfallgefäß sich plötzlich von selbst entzündete. Bitte geben Sie ein Beispiel für ein Reaktionsgemisch, welches sich mit derartiger Zeitverzögerung entzünden kann! (1 Punkt)
Maybe you have heard about the accident which recently happened in the course rooms of the institute for organic chemistry of the university of Ulm. The institute has partly burned out because a bottle with waste chemicals catched fire after (!) work. Please give an example for a rection mixture, which may self ignite with such a delay time. (1 point)

Lösung

86

Bitte geben Sie in der nachfolgenden Tabelle an, mit welchem Gefahrenpotential Sie bei den jeweiligen Substanzen rechnen! Füllen Sie dazu jede Tabellenzelle mit "ja" oder "nein" aus! Für jede richtig ausgefüllte Tabellenzelle gibt es 1 Punkt. (3 P)
Please name all kinds of hazardous potential wich you exspect for the compounds in the following table. For this fill out every cell of the table with "yes" or "no". For each correctly filled cell you get 1 point. (3 P)

Name / name Formel / formula 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

tert-Butylmethylether
tert butyl methyl ether CH₃-O-C(CH₃)₃ 55 °C

n-Tetracosan
n-tetracosane CH₃-(CH₂)₂₂-CH₃ 391 °C

*) Bitte verstehen Sie dabei die Eigenschaften "Gesundheitsschädigend" und "leicht entzündlich" in einem allgemeinen Sinne! Unter "Gesundheitsschädigend" soll also hier jedes physiologisch schädliche Potential gemeint sein - egal ob akut toxisch, carcinogen o.ä. Unter "leicht entzündlich" verstehen Sie bitte auch die Einstufung "hochentzündlich".
*) Please catch the properties "harmful" and "highly flammable" in a general sense! So "harmful" should mean here any capability to affect the health, no matter if it is toxic, carcinogenic or something else. "Highly (in)flammable" should include here "extremely inflammable", too.

Lösung