Zehn Übungen zu Isotopen — vom Erkennen bis zur mittleren Atommasse.
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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
Welche Paare sind Isotope?
AFB I
Markiere alle Paare, die Isotope desselben Elements sind.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Gleiche Massenzahl heißt noch lange nicht gleiches Element: ⁴⁰K und ⁴⁰Ca haben verschiedene Protonenzahlen. Na und Na⁺ unterscheiden sich nur in den Elektronen — das ist ein Atom und sein Ion.
Isotope haben dasselbe Elementsymbol, aber verschiedene obere Zahlen.
Ein Ion (mit Ladungszeichen) unterscheidet sich in den Elektronen, nicht im Kern.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I
Fünf Behauptungen über Isotope.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Merksatz: Neutronen ändern die Masse, Elektronen die Chemie, Protonen das Element.
Welches Teilchen unterscheidet Isotope?
Das PSE nennt einen Mittelwert, keinen Einzelwert.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I
Setze die Fachbegriffe ein — 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.
Atome mit gleicher , aber verschiedener heißen . Sie haben verschiedene , verhalten sich aber gleich.
„Ionen“ und „Elektronenzahl“ bleiben übrig: Wer die Elektronenzahl ändert, erzeugt Ionen, keine Isotope.
Isotop kommt aus dem Griechischen: „am gleichen Platz“ im Periodensystem — also gleiches Element.
Chemisches Verhalten hängt an den Elektronen, und die sind bei Isotopen gleich.
A4
Wer gehört zu wem?
AFB II
Sortiere die Kerne nach ihrem Element — egal, in welcher Schreibweise sie angegeben sind.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Sauerstoff (Z = 8)
2Kalium (Z = 19)
3Uran (Z = 92)
Nur die Protonenzahl zählt. Die Neutronen- und Massenzahlen dürfen verschieden sein — genau das macht Isotope aus.
Suche in jeder Karte die Protonenzahl.
Bei „A“ und „N“ musst du nicht rechnen: Z steht jeweils dabei oder ist durch das Symbol festgelegt.
A5
Isotope im Einsatz
AFB II
Viele Isotope haben eine besondere Verwendung. Verbinde.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Iod reichert sich in der Schilddrüse an — ein radioaktives Iod-Isotop landet deshalb genau dort. Chemisch verhält es sich wie normales Iod.
Die Schilddrüse braucht Iod.
Kohlenstoff steckt in allem, was einmal gelebt hat.
A6
Rechenkette: Lithium
AFB II
Natürliches Lithium besteht zu 7,5 % aus ⁶Li (6 u) und zu 92,5 % aus ⁷Li (7 u).
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Beitrag von ⁶Li: 0,075 · 6 uu
Beitrag von ⁷Li: 0,925 · 7 uu
mittlere Atommasse (2 Nachkommastellen)u
0,45 u + 6,475 u = 6,925 u ≈ 6,93 u. Das PSE nennt 6,94 u, weil dort mit den genauen Isotopenmassen gerechnet wird.
Prozent zuerst in Anteile umwandeln: 7,5 % = 0,075.
Die beiden Beiträge addieren.
A7
Fehlersuche im Heft
AFB II
Sechs Sätze aus einem Heft — drei sind falsch.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Am häufigsten verwechselt: Massenzahl und Neutronenzahl.
Rechne bei Kernen immer N = A − Z nach.
Ein Ladungszeichen verrät: Hier geht es um Elektronen.
A8
Rückwärts: Wie viel Brom-81?
AFB III
Brom besteht aus ⁷⁹Br (78,92 u) und ⁸¹Br (80,92 u). Die mittlere Atommasse beträgt 79,90 u. Wie viel Prozent der Bromatome sind ⁸¹Br?
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Mit x als Anteil von ⁸¹Br: 78,92 · (1 − x) + 80,92 · x = 79,90 ⇒ 2 · x = 0,98 ⇒ x = 0,49 = 49 %. Der Mittelwert liegt fast genau in der Mitte — also sind beide Isotope etwa gleich häufig.
Setze den Anteil von ⁸¹Br als x, den von ⁷⁹Br als 1 − x an.
78,92 + 2 · x = 79,90 — nach x auflösen.
A9
Mix: Schweres Wasser
AFB III
In schwerem Wasser D₂O sind beide Wasserstoffatome Deuterium ²H (M = 2 g/mol). M(O) = 16 g/mol. Verwende die Stoffmengen-Rechnung aus Kapitel 1.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
molare Masse M(D₂O)g/mol
Stoffmenge in 100 g D₂Omol
Stoffmenge in 100 g normalem Wasser H₂Omol
M(D₂O) = 2 · 2 + 16 = 20 g/mol; n = 100 g : 20 g/mol = 5 mol. Bei H₂O: 100 g : 18 g/mol ≈ 5,56 mol. Gleiche Masse, aber weniger Moleküle, weil jedes schwerer ist.
n = m : M. Bei D₂O zählt jedes Deuterium mit 2 g/mol.
M(H₂O) = 18 g/mol.
A10
Trickaufgabe: Die Silbermünze
AFB III
Silber hat die mittlere Atommasse 107,9 u; es besteht aus ¹⁰⁷Ag und ¹⁰⁹Ag. Eine Münze enthält etwa 10²³ Silberatome. Wie viele davon haben genau die Masse 107,9 u?
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Kein einziges! Jedes Silberatom ist entweder ¹⁰⁷Ag (≈ 107 u) oder ¹⁰⁹Ag (≈ 109 u). 107,9 u ist nur der Mittelwert — wie die „durchschnittliche Familie mit 1,5 Kindern“.
Welche Massen kann ein einzelnes Silberatom überhaupt haben?
