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Übungen: Dipolmoleküle

Zehn Übungen, in denen die Form eines Moleküls über Plus- und Minuspol entscheidet.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen von AFB I bis AFB III: Bindungen prüfen, Formen bestimmen, Ladungsschwerpunkte vergleichen. Bei vielen Aufgaben helfen gestufte Tipps.

A1
Stimmt das?
AFB I

Fünf Aussagen zu Dipolmolekülen — entscheide jeweils.

5 Aussagen nacheinander: Entscheide jeweils „Stimmt“ oder „Stimmt nicht“. Nach einer falschen Einschätzung startest du mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Zwei Bedingungen: polare Bindungen UND getrennte Ladungsschwerpunkte.
A2
Dipol oder kein Dipol?
AFB I

Sortiere die Moleküle.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Dipolmolekül
2kein Dipol
Dipole: NH₃ und PCl₃ (Pyramide mit freiem Paar), HF (nur eine polare Bindung), CH₃Cl (ein Cl statt H macht den Tetraeder unsymmetrisch). Keine Dipole: BF₃ (trigonal-planar), CH₄ (fast unpolar), SiF₄ (Tetraeder aus gleichen Bindungen), N₂ (unpolar).
Ansatz: Frage erst: Gibt es polare Bindungen? Dann: Ist die Form symmetrisch?
Lösungsweg: Ein freies Elektronenpaar am Zentralatom oder verschiedene Bindungspartner stören die Symmetrie.
A3
Mix: Molekül und Form
AFB I

Wiederholung aus 1.2.2: Verbinde jedes Molekül mit seiner räumlichen Form nach dem EPA-Modell.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
NH₃: vier Elektronenpaare, eins frei → Pyramide. BF₃: drei Bindungen, kein freies Paar → eben. SiF₄: Tetraeder. OF₂: zwei Bindungen, zwei freie Paare → gewinkelt wie beim Wasser. HCN: Einfach- und Dreifachbindung am C → linear.
Ansatz: Zähle die Elektronenpaare (Bindungen zählen dabei je einmal) und die freien Paare am Zentralatom.
Lösungsweg: 4 Paare → tetraedrische Grundform; 3 → eben; 2 → linear. Freie Paare „verstecken“ Ecken.
A4
Warum ist BF₃ kein Dipol?
AFB II

Die B–F-Bindung ist mit ΔEN = 2,0 sehr polar. Trotzdem ist Bortrifluorid kein Dipolmolekül. Welche Begründungen stimmen?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
BF₃ ist trigonal-planar: Die drei Bindungsdipole zeigen im 120°-Winkel nach außen und heben sich auf. Die Bindungen selbst sind stark polar (F δ−, B δ+).
Ansatz: Zeichne das Molekül und markiere die Teilladungen. Wo liegt der Mittelpunkt der drei δ−?
Lösungsweg: Der Mittelpunkt eines gleichseitigen Dreiecks ist sein Zentrum — dort sitzt auch das B-Atom.
A5
Die Dipol-Tabelle
AFB II

Setze für jedes Molekül die zutreffenden Kreuze. Als „polar“ zählen Bindungen mit ΔEN ab 0,5.

Setze die passenden Kreuze. Enter setzt und löscht.
Molekülpolar gebundensymmetrischDipol
NH₃
BF₃
CH₄
SiF₄
PCl₃
N₂
OF₂
Dipol = polare Bindungen UND keine symmetrische Form. CH₄ und N₂ sind symmetrisch und fast bzw. ganz unpolar gebunden. BF₃ und SiF₄: polar, aber symmetrisch. NH₃, PCl₃, OF₂: polar und unsymmetrisch durch freie Paare am Zentralatom.
Ansatz: Fülle erst die Spalte „polar gebunden“ (ΔEN), dann „symmetrisch“ (EPA).
Lösungsweg: Die dritte Spalte ergibt sich: Kreuz nur, wenn Spalte 1 ja und Spalte 2 nein.
A6
Fehlersuche in der Klassenarbeit
AFB II

Sechs Begründungen aus einer Klassenarbeit — drei sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Zahl der Bindungen allein sagt nichts. Entscheidend sind freie Elektronenpaare am Zentralatom und damit die Form.
A7
Lückentext: Warum der Strahl sich biegt
AFB II

Erkläre den Versuch mit dem geladenen Stab. Zwei Wörter bleiben übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Im Flüssigkeitsstrahl sich die Dipolmoleküle so, dass ihr geladener Pol zum Stab zeigt. Dieser Pol ist dem Stab und wird stärker angezogen, als der andere Pol abgestoßen wird. Deshalb wird der Strahl von einem positiven und von einem negativen Stab . Ein Strahl aus Hexan, dessen Moleküle keine getrennten Pole haben, wird abgelenkt.

Die elektrische Kraft wird mit dem Abstand schwächer. Weil sich die Moleküle ausrichten, gewinnt immer die Anziehung.
Ansatz: Denke an einen Kompass neben einem Magneten: Wie richtet er sich aus?
Lösungsweg: Der zugewandte Pol ist näher — die Anziehung überwiegt.
A8
Trickaufgabe: Gleiche Formel, anderes Ergebnis
AFB III

Alle Moleküle haben die Formel XY₃ und polare Bindungen. Welche sind Dipolmoleküle?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Entscheidend ist das Zentralatom: N und P (V. Hauptgruppe) tragen ein freies Elektronenpaar → Pyramide → Dipol. Bor (III. Hauptgruppe) hat keines → eben → kein Dipol. Die Formel allein verrät die Form nicht.
Ansatz: Zeichne für jedes Molekül die Lewis-Formel. Hat das Zentralatom ein freies Paar?
Lösungsweg: B hat 3, N und P haben 5 Valenzelektronen.
A9
Mix: Fluormethan Schritt für Schritt
AFB III

Fluormethan CH₃F wird als Ätzgas in der Chipherstellung verwendet. Verknüpfe Lewis-Formel (1.1.2), EPA-Modell (1.2.1) und Polarität.

Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    CH₃F ist ein Dipol: Die eine stark polare C–F-Bindung wird von nichts ausgeglichen. Vergleiche: Im CF₄ sind alle vier Partner gleich — kein Dipol.
    Ansatz: Zähle erst die Valenzelektronen, bestimme dann die Form.
    Lösungsweg: Tetraeder mit vier verschiedenen oder ungleichen Partnern → nicht symmetrisch.
    A10
    Vorhersage: Welcher Strahl biegt sich?
    AFB III

    Im Labor stehen weitere Flüssigkeiten bereit. Sage vorher, welche Strahlen am geladenen Stab abgelenkt werden. Die Moleküle kennst du teilweise noch nicht — überlege, welche Bindungen sie enthalten.

    Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
    1Strahl wird abgelenkt
    2Strahl bleibt gerade
    Enthält ein Molekül O–H- oder C=O-Gruppen an einer Seite, ist es unsymmetrisch und ein Dipol. Hexan und Heptan bestehen nur aus C und H (fast unpolar), Br₂ ist unpolar, SiCl₄ ist ein symmetrischer Tetraeder.
    Ansatz: Suche nach stark polaren Bindungen (O–H, C=O). Moleküle nur aus C und H sind praktisch unpolar.
    Lösungsweg: SiCl₄: polar gebunden, aber wie ein Tetraeder aus gleichen Partnern gebaut.