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Übungen: Mehrfachbindungen

Zehn Übungen, in denen du Striche umklappst, Oktette nachzählst und Bindungsenergien vergleichst.

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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: Einfach oder mehrfach?
AFB I

Zeichne im Kopf die Lewis-Formel (1.1.2). Enthält das Molekül nur Einfachbindungen oder auch eine Mehrfachbindung?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1nur Einfachbindungen
2mit Mehrfachbindung
Reichen die Valenzelektronen für Einfachbindungen und freie Paare mit Oktett an jedem Atom, bleibt es bei Einfachbindungen. Bei CS₂, CO, HCN und CH₂O fehlen dem C-Atom sonst Elektronen — es braucht Mehrfachbindungen.
Ansatz: Zähle die Valenzelektronen und baue zuerst das Gerüst aus Einfachbindungen.
Überlegung: Hat danach ein Atom weniger als 8 Elektronen, obwohl alle Elektronen verteilt sind? Dann Mehrfachbindung.
A2
Fachbegriffe einsetzen
AFB I

Vervollständige den Merktext. 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.

Bei einer Doppelbindung teilen sich zwei Atome Elektronenpaare, bei einer Dreifachbindung . Je mehr Elektronenpaare zwei Atome teilen, desto und ist die Bindung. Wasserstoff und die Halogene bilden nur .

Mehr gemeinsame Paare ziehen die Kerne enger zusammen: Die Bindung wird kürzer und stärker, nicht länger oder schwächer.
A3
Stimmt das?
AFB I

Entscheide für jede Aussage über Mehrfachbindungen, ob sie stimmt.

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

Mehrfachbindungen gibt es nur zwischen Atomen, die mindestens 2-bindig sind: C, N, O, S.
A4
Rechenkette: Blausäure HCN
AFB II

Blausäure (Cyanwasserstoff) HCN riecht nach Bittermandeln und ist hochgiftig. Das C-Atom steht in der Mitte. Baue die Lewis-Formel rechnerisch 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. Striche zwischen C und N
  4. freie Elektronenpaare am N-Atom
  5. Elektronen, die das C-Atom umgeben
1 + 4 + 5 = 10 Valenzelektronen = 5 Striche: H–C≡N| — ein Strich zu H, drei zwischen C und N, ein freies Paar am N. C: 1 + 3 Striche = 8 Elektronen, N: 3 + 1 = 8.
Ansatz: H: 1, C: 4, N: 5 Valenzelektronen. H–C–N als Gerüst.
Rechenweg: Nach dem Gerüst (2 Striche) bleiben 3 Striche. Klappe freie Paare des N um, bis C sein Oktett hat.
A5
Formel und Beschreibung
AFB II

Ordne jedem Molekül die richtige Beschreibung seiner Lewis-Formel zu.

Ansatz: Zähle für jedes Molekül die Valenzelektronen und vergleiche mit der Zahl der Striche in der Beschreibung.
Überlegung: Halogene tragen immer 3 freie Paare, O mit Doppelbindung 2, N mit Doppelbindung und H 1.
A6
Fehlersuche: Kohlenstoffdisulfid
AFB II

Tom erklärt die Lewis-Formel von CS₂. Drei Sätze sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
S=C=S ist wie CO₂ gebaut, weil S in derselben Hauptgruppe steht wie O. Kontrolle: 4 bindende + 4 freie Striche = 8 Striche = 16 Elektronen.
A7
Welche Bindungen enthält das Molekül?
AFB II

Kreuze für jedes Molekül alle Bindungsarten an, die darin vorkommen (Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung).

Setze die passenden Kreuze — auch mehrere pro Zeile sind möglich. Enter setzt und löscht.
Moleküleinfachdoppeltdreifach
Acrylnitril
H₂C=CH–C≡N
Ethanal
CH₃–CHO
Propin
CH₃–C≡CH
Diazen
HN=NH
Ethan
C₂H₆
Jede Bindung zu einem H-Atom ist eine Einfachbindung — deshalb enthalten alle Moleküle mit H Einfachbindungen. Acrylnitril (Ausgangsstoff für Kunstfasern) enthält alle drei Arten.
Ansatz: Welche Bindung haben H-Atome immer?
Überlegung: Im Ethanal hat das zweite C-Atom eine Doppelbindung zum O-Atom (C=O).
A8
Trickaufgabe: Freie Paare im CO
AFB III

Im Kohlenstoffmonooxid-Molekül sind C und O über eine Dreifachbindung verbunden. Wie viele freie Elektronenpaare enthält das ganze Molekül?

Rechne oder zähle selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
CO hat 4 + 6 = 10 Valenzelektronen = 5 Striche. 3 davon bilden die Dreifachbindung, die übrigen 2 sind freie Paare: eines am O und — überraschend — eines am C. Nur so hat auch das C-Atom 8 Elektronen: |C≡O|.
Ansatz: Zähle die Valenzelektronen und rechne sie in Striche um.
Rechenweg: 5 Striche − 3 bindende = freie Paare. Prüfe dann das Oktett beider Atome.
A9
Tetrachlorethen Schritt für Schritt
AFB III

Tetrachlorethen C₂Cl₄ („Per“) wird in Reinigungen zum Entfetten benutzt. Die beiden C-Atome sind miteinander verbunden, jedes trägt zwei Cl-Atome. Entwickle die Lewis-Formel.

Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Lewis-Formel: Cl₂C=CCl₂, jedes Cl-Atom mit 3 freien Paaren. 6 bindende + 12 freie Striche = 18 Striche = 36 Elektronen.
    Ansatz: Erst zählen, dann Gerüst, dann die Außenatome sättigen.
    Überlegung: Fehlt einem Atom etwas, klappt man ein freies Paar in eine Bindung um.
    A10
    Bindungsenergien auswerten
    AFB III

    Für Bindungen zwischen zwei C-Atomen gilt: C–C 348 kJ/mol, C=C 614 kJ/mol, C≡C 839 kJ/mol. Welche Schlüsse sind richtig?

    Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
    614 − 348 = 266 kJ/mol: Das zweite Paar bringt weniger als das erste; 839 : 348 ≈ 2,4. Spalten kostet Energie, frei wird sie nur beim Bilden (1.1.1).
    Ansatz: Berechne die Differenz 614 − 348 und das Verhältnis 839 : 348.
    Überlegung: Wird beim Spalten einer Bindung Energie frei oder muss sie zugeführt werden?