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Übungen: Die Lewis-Schreibweise

Zehn Übungen, in denen du Valenzelektronen zählst, Striche setzt und falsche Formeln entlarvst.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei kniffligen Aufgaben helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Mix: Hauptgruppe und Bindigkeit
AFB I

Aus Klasse 9 weißt du: Die Hauptgruppennummer verrät die Zahl der Valenzelektronen. Wie viele Atombindungen geht jedes Atom ein?

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Bindigkeit = Elektronen, die bis zum Oktett fehlen: 8 − 7 = 1 bei Cl, 8 − 6 = 2 bei S, 8 − 5 = 3 bei P, 8 − 4 = 4 bei Si. Argon hat schon 8 und bildet keine Bindung.
Ansatz: Zeichne das Lewis-Symbol: Jeder Punkt (ungepaartes Elektron) wird zu einer Bindung.
Überlegung: Bis 4 Valenzelektronen: alle ungepaart. Ab 5 bilden sich Paare — die Bindigkeit ist 8 minus Valenzelektronen.
A2
Striche zählen
AFB I

Wie viele Striche (bindende und freie Elektronenpaare zusammen) hat die Lewis-Formel von Phosphortrichlorid PCl₃?

Rechne oder zähle selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Valenzelektronen: 5 (P) + 3 · 7 (Cl) = 26. Jeder Strich steht für 2 Elektronen: 26 : 2 = 13 Striche — 3 bindende und 10 freie Paare.
Ansatz: Addiere alle Valenzelektronen: P steht in der 5., Cl in der 7. Hauptgruppe.
Rechenweg: 5 + 3 · 7 = 26 Elektronen; ein Strich = 2 Elektronen.
A3
Stimmt das?
AFB I

Entscheide für jede Aussage zur Lewis-Schreibweise, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Punkte = ungepaarte Elektronen, Striche = Paare. Beim Oktett-Zählen werden bindende und freie Paare mitgezählt.
A4
Rechenkette: Schwefelwasserstoff
AFB II

Schwefelwasserstoff H₂S riecht nach faulen Eiern. Baue seine Lewis-Formel rechnerisch Schritt für Schritt auf.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Summe der Valenzelektronen
  2. Anzahl der Striche insgesamt
  3. davon bindende Elektronenpaare
  4. davon freie Elektronenpaare am S-Atom
  5. Elektronen, die das S-Atom umgeben
S (6) + 2 · H (1) = 8 Valenzelektronen = 4 Striche. Zwei davon verbinden S mit den H-Atomen, die restlichen zwei sitzen als freie Paare am S. Das S-Atom ist von 2 · 2 + 2 · 2 = 8 Elektronen umgeben.
Ansatz: S steht in der 6. Hauptgruppe, H in der 1. H steht immer außen.
Rechenweg: 8 Elektronen : 2 = 4 Striche; 2 Bindungen zu den H-Atomen; der Rest sind freie Paare am S.
A5
Vorgehen in der richtigen Reihenfolge
AFB II

So entsteht die Lewis-Formel von Chlormethan CH₃Cl. Bringe die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Bringe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Valenzelektronen zählen: 4 + 3 · 1 + 7 = 14
2Anzahl der Striche bestimmen: 14 : 2 = 7
3Gerüst zeichnen: C in die Mitte, drei H-Atome und das Cl-Atom mit Einfachbindungen anhängen (4 Striche)
4Die übrigen 3 Striche als freie Elektronenpaare an das Cl-Atom setzen
5Kontrolle: C und Cl je 8 Elektronen, jedes H 2 Elektronen
Erst zählen, dann das Gerüst, dann den Rest verteilen, zuletzt prüfen. H-Atome bekommen nie freie Paare — sie sind mit einer Bindung schon voll.
Ansatz: Ohne die Gesamtzahl der Elektronen weißt du nicht, wie viele Striche du verteilen darfst.
Überlegung: Das Gerüst besteht nur aus Einfachbindungen; freie Paare kommen danach.
A6
Fehlersuche: Stickstofftrichlorid
AFB II

Eine Schülerin beschreibt ihre Lewis-Formel von NCl₃. Drei Sätze sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Kontrolle über die Summe: 3 bindende + 3 · 3 freie Paare an Cl + 1 freies Paar an N = 13 Striche = 26 Elektronen.
A7
Freie Paare am Zentralatom
AFB II

Kreuze für jedes Molekül an, wie viele freie Elektronenpaare das Zentralatom (fett) trägt.

Setze die passenden Kreuze — auch mehrere pro Zeile sind möglich. Enter setzt und löscht.
Molekülkein freies Paar1 freies Paar2 freie Paare
PH₃ (Phosphan)
SiH₄ (Silan)
OF₂ (Sauerstoffdifluorid)
SCl₂ (Schwefeldichlorid)
CHCl₃ (Chloroform)
Freie Paare am Zentralatom = 4 minus Zahl seiner Bindungen: Si und C (4 Bindungen) keines, P (3 Bindungen) eines, O und S (2 Bindungen) zwei.
Ansatz: Das Zentralatom braucht 4 Striche um sich. Wie viele davon sind Bindungen?
Überlegung: P: 5. Hauptgruppe wie N, O und S: 6. Hauptgruppe, Si und C: 4. Hauptgruppe.
A8
Trickaufgabe: Kein freies Paar?
AFB III

Das C-Atom im Tetrachlormethan CCl₄ trägt kein einziges freies Elektronenpaar. Wie viele freie Elektronenpaare enthält die Lewis-Formel von CCl₄ insgesamt?

Rechne oder zähle selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Das C-Atom hat keines — aber jedes der vier Cl-Atome trägt drei: 4 · 3 = 12. Kontrolle: 4 + 4 · 7 = 32 Elektronen = 16 Striche = 4 bindende + 12 freie.
Ansatz: Die Frage fragt nach dem ganzen Molekül, nicht nur nach dem Zentralatom.
Rechenweg: Wie viele freie Paare braucht ein Cl-Atom mit einer Bindung für sein Oktett?
A9
Methanol Schritt für Schritt
AFB III

Methanol CH₃OH ist ein giftiger Alkohol. Entwickle seine Lewis-Formel, indem du dich durch die Entscheidungen klickst.

Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Lewis-Formel: H₃C–O–H mit zwei freien Paaren am O. 5 bindende + 2 freie Paare = 7 Striche = 14 Elektronen.
    Ansatz: Bindigkeiten: C 4, O 2, H 1.
    Überlegung: Wer hat nach dem Gerüst noch kein Oktett?
    A10
    Welche Moleküle gibt es?
    AFB III

    Welche Formeln beschreiben neutrale Moleküle, in denen jedes Atom die Edelgaskonfiguration erreicht (Oktett, bei H Duett)?

    Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
    SiCl₄ (Si 4-bindig), NF₃ (N 3-bindig), H₂Se (Se wie O und S 2-bindig) und CH₂Cl₂ (C 4-bindig) passen. Bei CH₃ fehlt dem C eine Bindung; N und O können mit 4 bzw. 3 Bindungen kein neutrales Molekül bilden, und Cl ist nur 1-bindig — HCl₂ geht nicht. (Als geladene Teilchen NH₄⁺ und H₃O⁺ gibt es sie — aber nicht als neutrale Moleküle.)
    Ansatz: Prüfe für jedes Zentralatom: Stimmt die Zahl seiner Bindungen mit seiner Bindigkeit überein?
    Überlegung: Bindigkeit: C/Si 4, N 3, O/S/Se 2, H/Cl/F 1.