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Übungen: Bindungen spalten und bilden

Zehn Übungen, in denen du Bindungen zählst, spaltest und wieder knüpfst — und die Energie mitrechnest.

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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
Energie hinein oder heraus?
AFB I

Wird bei dem Vorgang Energie benötigt oder frei?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Energie wird benötigt
2Energie wird frei
Spalten kostet immer Energie, Bilden setzt immer Energie frei — egal um welche Bindung es geht. Erst die Summe entscheidet, ob eine ganze Reaktion exotherm oder endotherm ist.
A2
Mix: Welche Bindungen stecken drin?
AFB I

Aus Kapitel 1 kennst du die Lewis-Formeln. Verbinde jedes Molekül mit den Bindungen, die man zum vollständigen Zerlegen spalten muss.

Ansatz: Zeichne zuerst die Lewis-Formel.
Rechenweg: Zähle jeden Bindungsstrich; Doppelbindungen zählen als eine C=O-Bindung.
A3
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Aussagen zur Energie bei Reaktionen.

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

Merke: Spalten kostet, Bilden bringt — die Reaktionsenergie ist die Differenz.
A4
Rechenkette: Bromwasserstoff
AFB II

Wasserstoff reagiert mit Brom: H₂ + Br₂ ⟶ 2 HBr. Bindungsenergien: H–H 436, Br–Br 193, H–Br 366 (in kJ/mol).

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Energie zum Spalten aller Eduktbindungen kJ
  2. Energie, die beim Bilden frei wird kJ
  3. Reaktionsenergie ΔE (mit Vorzeichen) kJ
Spalten: 436 kJ + 193 kJ = 629 kJ. Bilden: 2 · 366 kJ = 732 kJ. ΔE = 629 kJ − 732 kJ = −103 kJ — exotherm.
Ansatz: Zwei Bindungen spalten, zwei H–Br-Bindungen bilden.
Rechenweg: ΔE = Spalten − Bilden; das Minus steht für freiwerdende Energie.
A5
Erdgas im Herd
AFB II

Methan verbrennt: CH₄ + 2 O₂ ⟶ CO₂ + 2 H₂O. Berechne ΔE in kJ mit C–H 413, O=O 498, C=O 799, O–H 463 (kJ/mol).

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Spalten: 4 · 413 kJ + 2 · 498 kJ = 2648 kJ. Bilden: 2 · 799 kJ + 4 · 463 kJ = 3450 kJ. ΔE = 2648 kJ − 3450 kJ = −802 kJ pro Mol Methan.
Ansatz: CH₄ hat 4 C–H-Bindungen, CO₂ zwei C=O, jedes H₂O zwei O–H.
Rechenweg: Spalten 1652 + 996, Bilden 1598 + 1852, dann Differenz.
A6
So rechnet man die Reaktionsenergie
AFB II

Bringe die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Reaktionsgleichung ausgleichen
2Lewis-Formeln zeichnen und alle Bindungen zählen
3Bindungsenergien der Edukte addieren (Spalten)
4Bindungsenergien der Produkte addieren (Bilden)
5ΔE = Spalten − Bilden berechnen und das Vorzeichen deuten
Ohne ausgeglichene Gleichung stimmen die Anzahlen der Bindungen nicht — deshalb kommt sie zuerst. Das Vorzeichen am Ende entscheidet: negativ exotherm, positiv endotherm.
A7
Mix: Methan verbrennt
AFB II

CH₄ + 2 O₂ ⟶ CO₂ + 2 H₂O. Welche Aussagen stimmen? (Tipp: 4.1.2)

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Gespalten: 4 C–H + 2 O=O = 6, gebildet: 2 C=O + 4 O–H = 6 Bindungen — die Bindungen der Produkte sind aber stärker. Sauerstoff ist das Oxidationsmittel; Atome bleiben erhalten, und Energie wird in beiden Schritten umgesetzt.
Ansatz: Zähle die Bindungen mithilfe der Lewis-Formeln.
Rechenweg: Sauerstoff wird vom Element zum Bestandteil von CO₂ und H₂O: Er nimmt (anteilig) Elektronen auf.
A8
Trickaufgabe: Zerfall von Iodwasserstoff
AFB III

Iodwasserstoff zerfällt: 2 HI ⟶ H₂ + I₂. Bindungsenergien: H–I 299, H–H 436, I–I 151 (kJ/mol). Berechne ΔE in kJ.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Spalten: 2 · 299 kJ = 598 kJ. Bilden: 436 kJ + 151 kJ = 587 kJ. ΔE = +11 kJ — endotherm! Dass beim Bilden die starke H–H-Bindung entsteht, reicht nicht: Die I–I-Bindung ist sehr schwach.
Ansatz: Zwei H–I-Bindungen spalten, eine H–H und eine I–I bilden.
Rechenweg: Nicht vom Gefühl leiten lassen: Das Vorzeichen folgt allein aus der Rechnung.
A9
Schätz-Regler: Wasserstoffperoxid zerfällt
AFB III

Wasserstoffperoxid zerfällt: 2 H₂O₂ ⟶ 2 H₂O + O₂. Mit O–H 463, O–O 146 und O=O 498 (kJ/mol): Wo liegt ΔE ungefähr?

Schiebe den Regler auf deine Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen siehst du den Trefferbereich.
-600 kJ600 kJ
Spalten: 2 · (2 · 463 + 146) kJ = 2144 kJ. Bilden: 4 · 463 kJ + 498 kJ = 2350 kJ. ΔE ≈ −206 kJ. Die O–H-Bindungen bleiben in der Bilanz gleich — entscheidend ist: zwei schwache O–O (292 kJ) werden gegen eine starke O=O (498 kJ) getauscht.
Ansatz: Die vier O–H-Bindungen stehen auf beiden Seiten — sie heben sich auf.
Rechenweg: Es bleibt: 2 · 146 kJ spalten, 498 kJ bilden.
A10
Der Gasherd muss gezündet werden
AFB III

Methan und Luft strömen aus dem Brenner — und nichts passiert, bis der Funke kommt. Spiele die Erklärung durch.

Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Exotherme Reaktionen brauchen oft einen Anstoß (Aktivierungsenergie). Danach versorgt die frei werdende Energie die Reaktion selbst.
    Ansatz: Denke an die zwei Schritte: Spalten, dann Bilden.
    Rechenweg: Was muss vor dem ersten Bilden passiert sein?