Molekülgeometrien: Übungen – Chemie Klasse 10

A1

Wolken und Gestalt

AFB I

Verbinde die Wolken am Zentralatom mit der Molekülgestalt.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.

Ohne freie Paare stimmen Anordnung der Wolken und Gestalt überein. Freie Paare sind „unsichtbar“: Aus dem Tetraeder wird mit einem freien Paar eine Pyramide, mit zwei ein Knick.

Ansatz: Stell dir die Anordnung der Wolken vor und lass dann die freien Paare weg.

Überlegung: Tetraeder ohne eine Ecke = Pyramide; ohne zwei Ecken = Knick.

A2

Stimmt das?

AFB I

Entscheide für jede Aussage zur Molekülgestalt, ob sie stimmt.

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

Aussage 1 von 5

Gestalt = Lage der Atome. Anordnung der Wolken = Lage aller Elektronenpaare. Beides stimmt nur ohne freie Paare überein.

A3

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.

Die Molekülgestalt beschreibt die Lage der . Bei vier Wolken sind die Elektronenpaare immer angeordnet; mit einem freien Paar ist das Molekül , mit zwei freien Paaren . Am Anfang jeder Vorhersage steht die .

Die Gestalt zählt Atome, nicht Elektronen. „Linear“ gibt es bei vier Wolken nicht — das kommt nur bei zwei Wolken oder zweiatomigen Molekülen vor.

A4

Mix: Gerade oder geknickt?

AFB II

Alle Moleküle bestehen aus drei Atomen; das Zentralatom steht in der Mitte der Formel. Mit Lewis-Formel (1.1.2) und EPA-Modell (1.2.1): linear oder gewinkelt?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).

1linear

2gewinkelt

Trägt das Zentralatom keine freien Paare (C mit Doppel- oder Dreifachbindungen), ist das Molekül linear. O, S und Se in der Mitte haben zwei freie Paare — vier Wolken, gewinkelt.

Ansatz: Entscheidend ist, ob das Zentralatom freie Elektronenpaare trägt.

Überlegung: Elemente der 6. Hauptgruppe mit zwei Bindungen tragen immer zwei freie Paare.

A5

Rechenkette: Hypochlorige Säure

AFB II

Hypochlorige Säure HOCl entsteht, wenn Chlor mit Wasser reagiert, und desinfiziert Schwimmbadwasser. Das O-Atom ist das Zentralatom (H–O–Cl).

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.

Summe der Valenzelektronen
Anzahl der Striche
bindende Elektronenpaare
freie Elektronenpaare am O-Atom
Elektronenpaarwolken am O-Atom

1 + 6 + 7 = 14 Elektronen = 7 Striche: 2 Bindungen, 2 freie Paare am O, 3 freie Paare am Cl. Am O-Atom: 4 Wolken, davon 2 frei → HOCl ist gewinkelt.

Ansatz: H: 1, O: 6, Cl: 7 Valenzelektronen.

Rechenweg: Gerüst H–O–Cl (2 Striche), dann Cl 3 freie Paare, O 2 freie Paare.

A6

Eigenschaften ankreuzen

AFB II

Kreuze für jedes Molekül alle zutreffenden Eigenschaften an.

Setze die passenden Kreuze — auch mehrere pro Zeile sind möglich. Enter setzt und löscht.

Molekül	Wolken tetraedrisch	alle Atome in einer Ebene	freies Paar am Zentralatom
SiCl₄
NF₃
OF₂
BCl₃
COCl₂ (Phosgen)

OF₂ ist gewinkelt: drei Atome liegen immer in einer Ebene, obwohl die Wolken tetraedrisch stehen. BCl₃ und COCl₂ haben 3 Wolken → trigonal-planar und flach. SiCl₄ und NF₃ sind räumlich.

Ansatz: Bestimme zuerst für jedes Molekül Wolken und freie Paare am Zentralatom.

Überlegung: Durch drei Punkte geht immer eine Ebene.

A7

Fehlersuche: Stickstofftrifluorid

AFB II

Ole beschreibt den Bau von NF₃. Drei Sätze sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.

Anordnung der Wolken (tetraedrisch) und Gestalt (trigonal-pyramidal) sind zwei verschiedene Dinge — der häufigste Fehler in diesem Kapitel.

A8

Trickaufgabe: Wie viele sind linear?

AFB III

Wie viele dieser Moleküle sind linear gebaut? CS₂ · OF₂ · HCl · SCl₂ · OCS · Cl₂

Rechne oder zähle selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.

Linear sind CS₂ und OCS (keine freien Paare am C) — und die zweiatomigen Moleküle HCl und Cl₂: Zwei Atome liegen immer auf einer Geraden. Gewinkelt sind nur OF₂ und SCl₂. Also 4.

Ansatz: Denk auch an die Moleküle, die gar kein Zentralatom haben.

Überlegung: Wie viele Möglichkeiten gibt es, zwei Atome anzuordnen?

A9

Transfer: Arsan

AFB III

Arsan AsH₃ ist ein extrem giftiges Gas aus der Halbleiterfertigung. Du kennst das Element Arsen noch nicht — entwickle seine Gestalt trotzdem.

Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.

AsH₃ ist gebaut wie PH₃ und NH₃: trigonal-pyramidal. Das Vorgehen funktioniert für jedes Element, dessen Hauptgruppe man kennt.

Ansatz: Hauptgruppe → Valenzelektronen → Bindigkeit.

Überlegung: Freie Paare am Zentralatom machen aus dem Tetraeder eine Pyramide.

A10

Gleiche Formelart, andere Gestalt

AFB III

BCl₃ und NCl₃ sehen sich in der Summenformel ähnlich. Welche Aussagen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.

B hat 3 Valenzelektronen: drei Bindungen, kein freies Paar → 3 Wolken, flach, 120°. N hat 5: drei Bindungen und ein freies Paar → 4 Wolken, Pyramide mit Winkeln knapp unter 109,5° (gemessen 107°). Die Summenformel allein verrät die Gestalt nicht.

Ansatz: Zeichne beide Lewis-Formeln: B steht in der 3., N in der 5. Hauptgruppe.

Überlegung: Wie viele Wolken hat jeweils das Zentralatom?

Übungen: Molekülgeometrien

Übungsaufgaben