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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 Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.
A1
Trends im Periodensystem
AFB IWelche Aussagen über die Trends im Periodensystem sind richtig?
Strategie: Denke an das Schalenmodell: Was ändert sich von Periode zu Periode, was bleibt in einer Gruppe gleich?
Lösungsskizze: Nach unten kommt je eine Schale dazu (größer, schwerer); in einer Gruppe gleiche Valenzelektronen; nach rechts weniger metallisch.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Bei den Halogenen ist es umgekehrt wie bei den Alkalimetallen: Fluor ist das reaktivste. Ähnlich sind sich Elemente derselben Gruppe — nicht die Nachbarn in einer Periode.
A2
Stimmt’s? — Mendelejew
AFB IFünf Behauptungen zur Geschichte des Periodensystems.
Strategie: Überlege, was man 1869 über den Aufbau der Atome schon wusste.
Lösungsskizze: Protonen wurden erst im 20. Jahrhundert entdeckt. Eine ungenaue Einzelvorhersage widerlegt kein ganzes Ordnungssystem.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Mendelejews Leistung war nicht nur das Ordnen, sondern das Vorhersagen: Ein gutes Modell sagt Dinge voraus, die man noch nicht kennt.
A3
Blitzrechnung: Kalium
AFB INatrium schmilzt bei 98 °C, Rubidium bei 39 °C. Kalium steht zwischen den beiden in der I. Hauptgruppe. Sage die Schmelztemperatur von Kalium als Mittelwert der Nachbarn voraus.
Strategie: Addiere die beiden Werte und teile durch 2.
Lösungsskizze: (98 °C + 39 °C) : 2 = …
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
(98 °C + 39 °C) : 2 = 68,5 °C. Gemessen werden 63,5 °C — die Vorhersage liegt nur 5 °C daneben. Bei den Alkalimetallen sinkt die Schmelztemperatur nach unten.
A4
Was passiert nach unten?
AFB IIWie ändert sich die Eigenschaft innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten? Ordne jede Karte zu.
Strategie: Überlege für jede Karte: Hängt sie von der Zahl der Schalen ab oder von der Zahl der Valenzelektronen?
Lösungsskizze: Alles, was von der Größe abhängt, nimmt zu. Valenzelektronen bleiben gleich. Umgekehrt: Halogene werden weniger reaktiv, Alkalimetalle schmelzen leichter.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1nimmt nach unten zu
2nimmt nach unten ab
3bleibt gleich
Die Reaktivität verhält sich in den beiden Gruppen gegensätzlich: Alkalimetallatome geben ihr Elektron nach unten immer leichter ab, Halogenatome nehmen eines immer schwerer auf.
A5
Die richtigen Nachbarn
AFB IIFür eine Vorhersage braucht man die Nachbarn in derselben Hauptgruppe. Verbinde jedes Element mit seinen beiden Gruppennachbarn.
Strategie: Suche jedes Element im Periodensystem und schau direkt darüber und darunter.
Lösungsskizze: K: I. Hauptgruppe; Br: VII.; Kr: VIII.; Mg: II.; S: VI. Hauptgruppe.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Nachbarn links und rechts in der Periode sind für Vorhersagen meist ungeeignet — sie haben eine andere Zahl von Valenzelektronen.
A6
So geht eine Vorhersage
AFB IIBringe die Schritte einer Vorhersage nach Mendelejews Methode in die richtige Reihenfolge.
Strategie: Am Anfang steht der Platz im Periodensystem, am Ende die Kontrolle.
Lösungsskizze: Platz → Nachbarn → Werte → Mittelwert → Vergleich mit der Messung.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Den Platz des gesuchten Elements im Periodensystem bestimmen
2Die Nachbarelemente in derselben Gruppe heraussuchen
3Die bekannten Werte der Nachbarn nachschlagen
4Aus den Nachbarwerten den Mittelwert bilden
5Die Vorhersage später mit dem Messwert vergleichen
Der letzte Schritt wird oft vergessen: Erst der Vergleich mit der Messung zeigt, wie gut das Modell ist.
A7
Rechenkette: Selen
AFB II MixSelen steht in der VI. Hauptgruppe zwischen Schwefel (Atommasse 32,1 u) und Tellur (127,6 u). Die gemessene Atommasse von Selen beträgt 79,0 u.
Strategie: Mittelwert bilden, dann die Differenz zum Messwert durch den Messwert teilen. Die letzten Schritte kommen aus 2.2.3 und 2.3.4.
Lösungsskizze: (32,1 + 127,6) : 2 = 79,85; 0,85 : 79,0 ≈ 1,1 %; VI. Hauptgruppe → 6 Valenzelektronen → 2 fehlen bis zum Oktett.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Vorhergesagte Atommasse von Selen (Mittelwert) u
- Abweichung vom Messwert in Prozent (eine Nachkommastelle) %
- Anzahl der Valenzelektronen eines Selenatoms Elektronen
- So viele Elektronen nimmt es bis zur Edelgaskonfiguration auf Elektronen
Die Vorhersage trifft auf rund 1 % genau. Und weil Selen dieselbe Zahl an Valenzelektronen hat wie Schwefel, verhält es sich auch chemisch ähnlich — es nimmt ebenfalls 2 Elektronen auf.
A8
Fehlersuche im Protokoll
AFB IIIMia sagt die Siedetemperatur von Krypton voraus. Drei ihrer sechs Sätze sind falsch — finde sie.
Strategie: Prüfe jeden Satz: Stimmen die Nachbarn, stimmt die Rechnung, ist die Schlussfolgerung angemessen?
Lösungsskizze: Die Rechnung stimmt. Falsch sind die Wahl von Brom und Rubidium, das Urteil „wertlos“ und der Aggregatzustand.
In diesem Protokoll stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Typisch ist der Fehlschluss „nicht exakt = falsch“. Vorhersagen aus Trends liefern Näherungswerte — ihr Wert liegt darin, dass sie vor der Messung gemacht werden.
A9
Schätz-Regler: Rubidium
AFB IIIDichten der Alkalimetalle: Natrium 0,97 g/cm³, Kalium 0,86 g/cm³, Cäsium 1,93 g/cm³. Schätze die Dichte von Rubidium — erst überlegen, welche Werte wirklich die Nachbarn sind!
Strategie: Rubidium steht in der I. Hauptgruppe zwischen Kalium und Cäsium. Natrium ist kein direkter Nachbar.
Lösungsskizze: (0,86 + 1,93) : 2 ≈ 1,40 g/cm³ — der echte Wert liegt etwas darüber.
A10
Trickfrage: Neon aus der Periode?
AFB IIIEin Schüler sagt die Siedetemperatur von Neon als Mittelwert seiner Periodennachbarn voraus: Fluor siedet bei −188 °C, Natrium bei 883 °C. Welche Aussagen stimmen?
Strategie: Rechne den Mittelwert aus und vergleiche mit dem, was du über Edelgase weißt.
Lösungsskizze: Mittelwert ≈ 350 °C — für ein Edelgas absurd. Zwischen Halogen, Edelgas und Alkalimetall springen die Eigenschaften.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Neon siedet bei −246 °C. Aus Helium (−269 °C) und Argon (−186 °C) ergibt sich rund −227 °C — viel näher. Mitteln funktioniert nur, wo sich Eigenschaften schrittweise ändern, also innerhalb einer Gruppe.