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Übungen: Die Elektronegativität

Zehn Übungen, in denen sich zeigt, warum ausgerechnet Fluor das Tauziehen um Elektronen immer gewinnt.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln — von AFB I bis AFB III. Halte ein Periodensystem mit EN-Werten bereit; bei vielen Aufgaben helfen dir gestufte Tipps.

A1
Stimmt das?
AFB I

Fünf Aussagen zur Elektronegativität — 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

Die EN ist eine Zahl ohne Einheit. Sie steigt in der Periode nach rechts und sinkt in der Gruppe nach unten.
A2
Lückentext: Woher die EN kommt
AFB I

Vervollständige die Erklärung. 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.

Die Elektronegativität beschreibt, wie stark ein Atom das anzieht. Innerhalb einer Periode steigt die , die Zahl der besetzten bleibt aber gleich — die EN nimmt deshalb nach rechts . In einer Gruppe kommt mit jeder Periode eine Schale hinzu, der wächst und die EN sinkt.

Die Neutronen tragen keine Ladung und spielen für die Anziehung keine Rolle. Entscheidend sind Kernladung (Protonenzahl) und Abstand des Elektronenpaars vom Kern.
Ansatz: Was zieht Elektronen an — und was schwächt die Anziehung?
Lösungsweg: Kernladung (Protonen) zieht an; mehr Schalen bedeuten größeren Abstand und stärkere Abschirmung.
A3
Stärker oder schwächer als Wasserstoff?
AFB I

Wasserstoff hat die EN 2,2. Sortiere die Elemente: Ziehen ihre Atome in einer Bindung stärker oder schwächer am Elektronenpaar als ein Wasserstoffatom?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1EN größer als 2,2
2EN kleiner als 2,2
Größer: O 3,4 · N 3,0 · S 2,6 · C 2,6. Kleiner: B 2,0 · Si 1,9 · Mg 1,3 · Li 1,0. Wasserstoff steht mit 2,2 mitten auf der Skala — deshalb zieht es mal stärker, mal schwächer als sein Bindungspartner.
Ansatz: Suche die Elemente im Periodensystem: Je näher an Fluor (oben rechts), desto größer die EN.
Lösungsweg: Kohlenstoff hat 2,6, Bor 2,0 — die Grenze 2,2 liegt dazwischen.
A4
Von schwach nach stark
AFB II

Ordne die Elemente nach steigender Elektronegativität — das schwächste oben.

Bringe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Natrium (Na)
2Magnesium (Mg)
3Silicium (Si)
4Wasserstoff (H)
5Schwefel (S)
6Sauerstoff (O)
Na 0,9 < Mg 1,3 < Si 1,9 < H 2,2 < S 2,6 < O 3,4. Na, Mg, Si und S stehen in der 3. Periode — dort steigt die EN nach rechts. O steht über S und hat deshalb eine größere EN.
Ansatz: Die Metalle Na und Mg stehen links, also kleine EN. Sauerstoff steht über Schwefel.
Lösungsweg: Werte: Na 0,9 · Mg 1,3 · Si 1,9 · H 2,2 · S 2,6 · O 3,4.
A5
Warum zieht Sauerstoff stärker als Schwefel?
AFB II

Sauerstoff (EN 3,4) und Schwefel (EN 2,6) stehen beide in der VI. Hauptgruppe. Welche Begründungen sind fachlich richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Schwefel hat sogar mehr Protonen (16 statt 8). Trotzdem zieht er schwächer, weil sein Elektronenpaar auf der 3. Schale liegt — weiter weg und durch zwei innere Schalen abgeschirmt.
Ansatz: Vergleiche Protonenzahl, Schalenzahl und Valenzelektronen von O und S im Schalenmodell.
Lösungsweg: O: 8 Protonen, 2 Schalen, 6 Valenzelektronen. S: 16 Protonen, 3 Schalen, 6 Valenzelektronen.
A6
Wer gewinnt das Tauziehen?
AFB II

Welches Atom zieht in der Bindung das Elektronenpaar stärker an? Nutze die EN-Werte des Periodensystems.

Setze die passenden Kreuze. Enter setzt und löscht.
Bindunglinkes Atomrechtes Atombeide gleich
C–S
N–H
Si–H
P–H
B–N
O–N
C 2,6 = S 2,6 und P 2,2 = H 2,2: kein Atom gewinnt. Si–H: Wasserstoff (2,2) zieht stärker als Silicium (1,9) — hier ist Wasserstoff der Stärkere. N–H, B–N und O–N: jeweils das Atom weiter rechts in der Periode.
Ansatz: Schlage beide EN-Werte nach und vergleiche.
Lösungsweg: Gleich große Werte bedeuten „beide gleich“ — das kommt zweimal vor.
A7
Fehlersuche im Lernzettel
AFB II

Lena hat einen Lernzettel zur EN geschrieben. Drei Zeilen sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Merke die drei Fallen: mehr Schalen gibt es nur in der Gruppe nach unten, Edelgase haben keine EN, und die EN ist keine Ladung.
A8
Trickaufgabe: Stärker als Stickstoff?
AFB III

Stickstoff hat die EN 3,0. Welche Elemente haben eine größere Elektronegativität als Stickstoff?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
O (3,4), F (4,0) und auch Chlor (3,2) — obwohl Chlor eine Periode tiefer steht, liegt es zwei Gruppen weiter rechts. Schwefel (2,6) steht zwar rechts, aber tiefer. Neon hat keinen EN-Wert, Brom hat genau 3,0 — also nicht größer.
Ansatz: Diagonale Vergleiche sind tückisch: Rechts heißt größer, unten heißt kleiner. Was gewinnt?
Lösungsweg: Schlage nach: Cl 3,2 · S 2,6 · Br 3,0 · C 2,6. Neon: kein Wert.
A9
Mix: Lewis-Formel und EN von NF₃
AFB III

Stickstofftrifluorid NF₃ ist ein Gas aus der Halbleiterfertigung. Verbinde die Lewis-Schreibweise (1.1.2) mit den EN-Werten.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Valenzelektronen im ganzen NF₃-Molekül
  2. Zahl der bindenden Elektronenpaare
  3. Zahl der freien Elektronenpaare im ganzen Molekül
  4. Um wie viel ist die EN von Fluor größer als die von Stickstoff?
  5. Wie viele Elektronenpaare werden zu Fluoratomen hin gezogen?
N hat 5, jedes F 7 Valenzelektronen: 5 + 3 · 7 = 26, also 13 Paare. 3 davon binden, 10 sind frei (1 am N, je 3 an den F-Atomen). EN(F) − EN(N) = 4,0 − 3,0 = 1,0: Alle drei bindenden Paare werden zum Fluor gezogen.
Ansatz: Stickstoff steht in der V., Fluor in der VII. Hauptgruppe. Jedes Atom soll ein Oktett erreichen.
Lösungsweg: 26 Elektronen = 13 Paare. Die drei N–F-Bindungen sind bindend, der Rest ist frei.
A10
EN abschätzen
AFB III

Für manche Elemente kennst du keinen EN-Wert. Schätze aus der Stellung im Periodensystem, in welchem Bereich die EN liegt.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = unter 1,0, 2 = 1,0 bis 1,9, 3 = 2,0 bis 2,9, 4 = 3,0 bis 3,5, 5 = über 3,5. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = unter 1,05 = über 3,5
Caesium (I. Hauptgruppe, 6. Periode)
Gallium (III. Hauptgruppe, 4. Periode)
Astat (VII. Hauptgruppe, 6. Periode)
Stickstoff (V. Hauptgruppe, 2. Periode)
Fluor (VII. Hauptgruppe, 2. Periode)
Caesium steht unter Rubidium (0,8) → etwa 0,8. Gallium 1,8. Astat steht unter Iod (2,7) → etwas kleiner, tatsächlich etwa 2,2. Stickstoff 3,0, Fluor 4,0.
Ansatz: Gehe vom Nachbarn in derselben Gruppe aus: nach unten wird die EN kleiner.
Lösungsweg: Rb 0,8 → Cs kleiner; I 2,7 → At kleiner, aber nicht unter 2.