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Übungen: Die Halogene

Zehn Übungen zu den Halogenen — von der Zahnpasta bis zur Vorhersage für Astat.

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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
Halogene im Alltag
AFB I

Finde die sechs Paare aus Begriff und passender Beschreibung.

Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Im Alltag begegnen dir die Halogene fast nie als Elementstoff, sondern gebunden: als Fluorid, Chlorid oder Iodid in Salzen.
Das griechische Wort hals heißt Salz, gennan heißt erzeugen.
Fluoride härten den Zahnschmelz, Iod braucht die Schilddrüse.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen über die Halogene.

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

Sieben Valenzelektronen, zweiatomige Moleküle, sehr reaktiv — deshalb findet man Halogene in der Natur fast nur in Salzen.
Denke an die Formeln der Elementstoffe: F₂, Cl₂ …
Zwei Aussagen sind falsch: eine über die Teilchen, eine über das Vorkommen.
A3
Element oder Verbindung?
AFB I

Sortiere die Formeln: Steht dort ein Halogen als Elementstoff oder in einer Verbindung?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Elementstoff
2Verbindung
Ein Elementstoff enthält nur eine Atomsorte — auch CaF₂ hat eine 2 als Index, besteht aber aus Calcium und Fluor.
Zähle die verschiedenen Elementsymbole in jeder Formel.
Eine tiefgestellte 2 allein macht noch keinen Elementstoff.
A4
Atome wachsen nach unten
AFB II

Die Atomradien der Halogene betragen 71 pm, 99 pm, 114 pm und 133 pm (1 pm = ein Billionstel Meter). Verbinde jedes Halogen mit seinem Radius.

Überlege, wie viele besetzte Schalen die Atome haben.
Mehr Schalen bedeuten einen größeren Atomradius: Fluor hat 2, Iod 5 Schalen.
A5
Mix: Masse einer Chlorportion
AFB II

In einer Gasflasche strömen 12 L Chlorgas aus (20 °C). Welche Masse hat diese Portion? Nutze Vm ≈ 24 L/mol und M(Cl) = 35,5 g/mol.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
n = 12 L : 24 L/mol = 0,5 mol Cl₂-Moleküle. M(Cl₂) = 2 · 35,5 g/mol = 71 g/mol, also m = 0,5 mol · 71 g/mol = 35,5 g. Wer mit 35,5 g/mol rechnet, vergisst, dass Chlor aus Cl₂-Molekülen besteht (17,75 g).
Aus Kapitel 1: n = V : Vm, dann m = n · M.
Chlorgas besteht aus Cl₂-Molekülen: M(Cl₂) ist doppelt so groß wie M(Cl).
A6
Aluminium in Brom
AFB II

Aluminium reagiert heftig mit Brom zu Aluminiumbromid AlBr₃. Gleiche _ Al + _ Br₂ → _ AlBr₃ Schritt für Schritt aus.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Br-Atome: kleinstes gemeinsames Vielfaches von 2 und 3 Br-Atome
  2. Koeffizient vor AlBr₃
  3. Koeffizient vor Br₂
  4. Koeffizient vor Al
2 Al + 3 Br₂ → 2 AlBr₃. Wenn links 2 und rechts 3 Atome je Formel stehen, führt das kgV 6 zum Ziel.
Links stehen Brom-Atome immer paarweise (Br₂), rechts in Dreiergruppen (AlBr₃).
6 Br-Atome = 3 Br₂ = 2 AlBr₃. Dann das Aluminium anpassen.
A7
Chlor verdrängt Brom
AFB II

Mit einem Versuch soll gezeigt werden, dass Chlor reaktiver ist als Brom. Bringe die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Kaliumbromid-Lösung (farblos) in ein Reagenzglas geben.
2Unter dem Abzug einige Tropfen Chlorwasser zugeben.
3Beobachtung: Die Lösung färbt sich gelbbraun.
4Mit etwas Heptan schütteln: Die obere Phase wird orangebraun.
5Deutung: Chlor hat Brom aus dem Bromid freigesetzt, denn Chlor ist reaktiver.
Erst Durchführung, dann Beobachtung, zum Schluss die Deutung — Beobachtung und Deutung werden am häufigsten vermischt.
Ein Versuchsprotokoll folgt immer der Reihenfolge Durchführung → Beobachtung → Deutung.
Das Ausschütteln mit Heptan macht das entstandene Brom deutlicher sichtbar; es kommt nach der ersten Beobachtung.
A8
Fehlersuche im Schulheft
AFB III

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die häufigste Verwechslung: Chlor (Cl₂) und Chlorid (Cl⁻) sind völlig verschiedene Stoffe bzw. Teilchen.
Prüfe bei jeder Verdrängung: Ist das freie Halogen reaktiver als das gebundene?
Ein Fehler steckt in einer Formel, einer in der Gefahr von Kochsalz.
A9
Trickaufgabe: Wer verdrängt wen?
AFB III

Zu verschiedenen Salzlösungen wird eine Halogenlösung gegeben. In welchen Fällen wird ein Halogen freigesetzt?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Halogen verdrängt nur die Halogene, die unter ihm stehen. Die Falle: Chlorwasser + Kaliumchlorid — es entsteht nichts Neues, denn Chlor kann sich nicht selbst verdrängen.
Nur ein reaktiveres Halogen kann ein weniger reaktives aus seinem Salz freisetzen.
Reihenfolge der Reaktivität: F > Cl > Br > I. Gleiche Halogene tauschen nichts aus.
A10
Vorhersage für Astat
AFB III

Astat steht unter Iod und ist so radioaktiv, dass kaum Messwerte existieren. Sage für jede Eigenschaft voraus, wie sie sich im Vergleich zu Iod verhält — ohne nachzuschlagen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = deutlich kleiner, 2 = kleiner, 3 = gleich, 4 = größer, 5 = deutlich größer. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = deutlich kleiner5 = deutlich größer
Zahl der Valenzelektronen
Atomradius
Reaktivität
Masse eines Atoms (Iod: 127 u)
Zahl der Atome im Molekül
Astat hat wie Iod 7 Valenzelektronen, aber eine Schale mehr: größerer Radius, geringere Reaktivität. Ein Astatatom (rund 210 u) ist sogar deutlich schwerer als ein Iodatom (127 u), denn im Kern stecken 32 Protonen mehr.
Was bleibt in einer Hauptgruppe gleich, was ändert sich von oben nach unten?
Astat hat die Ordnungszahl 85, Iod 53 — rechne die Protonenzahl-Differenz aus.