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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
Konzentration und pH-Wert
AFB IVerbinde jede Oxonium-Ionen-Konzentration mit dem passenden pH-Wert.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Als Zehnerpotenz schreiben, dann den Exponenten ohne Minus ablesen: 0,01 = 10⁻², 0,0000001 = 10⁻⁷. Und 1 = 10⁰ — pH 0 gibt es also auch.
A2
Sauer, neutral oder alkalisch?
AFB IOrdne jede Angabe zu (alle Werte bei 25 °C).
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1sauer
2neutral
3alkalisch
Sauer heißt: mehr H₃O⁺ als OH⁻, also c(H₃O⁺) > 10⁻⁷ mol/L. Achtung bei c(OH⁻) = 10⁻¹¹ mol/L: Dann ist c(H₃O⁺) = 10⁻³ mol/L — die Lösung ist sauer.
A3
Stimmt’s? — pH-Skala
AFB IFünf Aussagen rund um den pH-Wert.
5 Aussagen nacheinander: Entscheide jeweils „Stimmt“ oder „Stimmt nicht“. Nach einer falschen Einschätzung startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Zwei Merkregeln: Eine pH-Stufe entspricht dem Faktor 10, und die Exponenten von c(H₃O⁺) und c(OH⁻) addieren sich zu −14.
A4
Kalilauge
AFB IIEine Kalilauge enthält c(OH⁻) = 0,001 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie?
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
c(OH⁻) = 10⁻³ mol/L, also c(H₃O⁺) = 10⁻¹⁴ : 10⁻³ mol/L = 10⁻¹¹ mol/L und pH = 11. Kurz: 14 − 3 = 11. Wer pH 3 antwortet, hat die OH⁻-Konzentration für die H₃O⁺-Konzentration gehalten.
Ansatz: Schreibe c(OH⁻) als Zehnerpotenz und nutze das Ionenprodukt.
Lösungsweg: c(OH⁻) = 10⁻³ mol/L → c(H₃O⁺) = 10⁻¹¹ mol/L.
A5
Rechenkette: Salpetersäure verdünnen
AFB II50 mL Salpetersäure mit c(H₃O⁺) = 0,01 mol/L werden mit Wasser auf 5 L aufgefüllt.
Löse die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- pH-Wert vorher
- Verdünnungsfaktor (5 L : 50 mL)
- c(H₃O⁺) nachher mol/L
- pH-Wert nachher
5 L = 5000 mL, 5000 : 50 = 100. Die Konzentration sinkt auf ein Hundertstel: 10⁻² : 10² = 10⁻⁴ mol/L. Faktor 100 = zwei Zehnerschritte, der pH steigt von 2 auf 4.
Ansatz: Rechne die Volumina in dieselbe Einheit um.
Lösungsweg: Verdünnung ×100 = 10²: Der Exponent der Konzentration sinkt um 2, der pH steigt um 2.
A6
Nach der Oxonium-Konzentration ordnen
AFB IIOrdne die Lösungen nach steigender Konzentration an Oxonium-Ionen — oben die kleinste.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Lösung A: pH 12
2Lösung B: c(OH⁻) = 10⁻⁵ mol/L
3Lösung C: neutral bei 25 °C
4Lösung D: pH 5
5Lösung E: c(H₃O⁺) = 0,01 mol/L
Alles in pH umrechnen: A = 12, B = 9, C = 7, D = 5, E = 2. Steigende Konzentration heißt fallender pH-Wert.
Ansatz: Rechne jede Angabe in einen pH-Wert um.
Lösungsweg: c(OH⁻) = 10⁻⁵ mol/L → pH 9; 0,01 mol/L → pH 2. Dann nach fallendem pH ordnen.
A7
Mix: Fehlersuche quer durchs Kapitel
AFB IIAussagen aus 3.1 und 3.2 gemischt — drei sind falsch.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der pH-Wert ist eine logarithmische Skala: Verdünnen erhöht ihn, jede Stufe ist ein Faktor 10, und neutral heißt „gleich viele“, nicht „keine“ Ionen.
Ansatz: Achte auf die Richtung (wird der pH größer oder kleiner?) und auf den Faktor pro Stufe.
Lösungsweg: 1 : 10 verdünnt → c zehnmal kleiner → pH + 1. pH 3 gegen pH 6: 10⁻³ : 10⁻⁶ = 1000.
A8
Trickaufgabe: Verdünnen ohne Ende
AFB IIIEine sehr verdünnte Salzsäure hat pH 5. Man verdünnt sie auf das Tausendfache. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr (eine Nachkommastelle)?
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Nicht pH 8! Durch Verdünnen wird eine Säure nie alkalisch. Die Säure liefert nur noch 10⁻⁸ mol/L H₃O⁺ — viel weniger als die 10⁻⁷ mol/L, die das Wasser selbst durch Autoprotolyse beisteuert. Der pH-Wert liegt also knapp unter 7 (genau ≈ 6,98).
Ansatz: Vergleiche die H₃O⁺-Konzentration, die von der Säure noch übrig bleibt, mit der aus dem Wasser selbst.
Lösungsweg: Aus der Säure: 10⁻⁵ : 10³ = 10⁻⁸ mol/L. Aus dem Wasser: 10⁻⁷ mol/L. Welche überwiegt?
A9
Von pH 1 zu pH 3
AFB IIIDu hast 10 mL einer Säure mit pH 1 und brauchst eine Lösung mit pH 3. Plane die Verdünnung.
Spiele den Ablauf Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
Zwei pH-Stufen bedeuten den Faktor 10² = 100: 10 mL Säure + 990 mL Wasser = 1 L. Ein häufiger Fehler ist, „bis 3 addieren“ zu wollen — der pH-Wert ist keine lineare Skala.
Ansatz: Jede pH-Stufe bedeutet Faktor 10 in der Konzentration.
Lösungsweg: Faktor 100 → Endvolumen 100 · 10 mL. Wasser = Endvolumen − Säurevolumen.
A10
Wie ändert sich c(H₃O⁺)?
AFB IIISchätze für jede Zeile ein, was mit der Konzentration der Oxonium-Ionen geschieht.
Wähle eine Stufe: 1 = 1000-mal kleiner, 2 = 10-mal kleiner, 3 = gleich, 4 = 10-mal größer, 5 = 100-mal größer. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = 1000-mal kleiner5 = 100-mal größer
Der pH-Wert sinkt von 4 auf 3.
Der pH-Wert steigt von 2 auf 5.
Der pH-Wert sinkt von 8 auf 6.
Eine Säure wird 1 : 10 verdünnt.
Man mischt zwei Lösungen, die beide pH 4 haben.
Eine Lauge ändert sich von pH 11 auf pH 12.
Pro pH-Stufe Faktor 10 — nach unten wird c größer. Zwei Lösungen mit gleichem pH gemischt haben weiterhin denselben pH-Wert. Auch in Laugen gilt: pH 12 heißt zehnmal weniger H₃O⁺ als pH 11.
Ansatz: Zähle die Stufen und beachte die Richtung: pH kleiner → c größer.
Lösungsweg: Δ pH = −1 → ×10; Δ pH = +3 → :1000; Δ pH = −2 → ×100.