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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
So gelingt die Flammenprobe
AFB IWelche Aussagen zur Durchführung der Flammenfärbung stimmen?
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die leuchtende Flamme ist selbst schon gelb (glühender Ruß) und verdeckt jede Färbung. Der innere Kegel ist zu kühl — am heißesten ist der Rand des äußeren Flammenmantels. Und ohne Reinigen misst du die vorige Probe mit.
Ansatz: Überlege bei jeder Aussage: Stört das die Farbe, die man beobachten will?
Drei Aussagen stimmen. Eine Flamme, die schon selbst gelb leuchtet, ist für einen Farbnachweis ungeeignet.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB IFünf Behauptungen rund um farbige Flammen.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Merke: Die Flammenfärbung verrät immer das Metall — nie das Anion des Salzes.
Ansatz: Suche in jedem Salznamen zuerst das Metall.
Nitrat, Carbonat und Chlorid sind Anionen aus Nichtmetallen — sie färben die Flamme nicht.
A3
Lückentext: Warum die Flamme leuchtet
AFB ISetze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt 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.
In der heißen Flamme nehmen Energie auf und gelangen auf eine höhere . Fallen sie , geben sie die Energie als ab. Ein Spektroskop zerlegt dieses Licht in ein .
„Protonen“ passt nicht: Sie sitzen fest im Atomkern und wechseln keine Energiestufen — das tun nur die Elektronen der Hülle.
Ansatz: Denke an das Energiestufenmodell aus Kapitel 2: Wer besetzt die Stufen?
Erst hinauf (Energie aufnehmen), dann zurück (Licht abgeben).
A4
Farben fürs Feuerwerk
AFB IIPyrotechniker mischen Salze in Leuchtsätze. Ordne jeden Zusatz der Farbe zu, die er am Himmel erzeugt.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1rot
2gelb
3grün
Nur der Metallteil des Namens entscheidet: Strontium und Lithium rot, Natrium gelb, Barium grün. Nitrat, Carbonat oder Oxalat liefern im Feuerwerk Sauerstoff oder Gas — aber keine Farbe.
Ansatz: Lies bei jedem Salz nur das erste Wort — das Metall.
Je drei, drei und zwei Karten. Kryolith ist Natriumaluminiumfluorid — Aluminium färbt nicht, Natrium sehr wohl.
A5
Mix: Natrium in der Salzprobe
AFB IIFür eine Versuchsreihe wiegt Jonas 5,85 g Natriumchlorid (NaCl) ab. Berechne, wie viel Gramm Natrium in dieser Portion stecken (M(Na) = 23 g/mol, M(Cl) = 35,5 g/mol).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
M(NaCl) = 23 g/mol + 35,5 g/mol = 58,5 g/mol, also n = 5,85 g : 58,5 g/mol = 0,1 mol. Jede Formeleinheit enthält ein Natrium-Ion: m(Na) = 0,1 mol · 23 g/mol = 2,3 g. Wer 5,85 g : 2 rechnet, übersieht, dass Chlor schwerer ist als Natrium.
Ansatz: Berechne zuerst die molare Masse von NaCl und daraus die Stoffmenge n = m : M.
n(NaCl) = 0,1 mol, und n(Na) ist genauso groß. Jetzt m = n · M(Na).
A6
Versuchsablauf ordnen
AFB IIBringe die Schritte einer Flammenprobe auf Kalium in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Stäbchen in verdünnte Salzsäure tauchen
2Ausglühen, bis die Flamme farblos bleibt
3Stäbchen anfeuchten und etwas Salzprobe aufnehmen
4Probe in den Rand der rauschenden Flamme halten
5Flamme durch das Kobaltglas betrachten
Am häufigsten verrutscht das Ausglühen: Es kommt vor die Probe, denn es soll alte Reste entfernen — nicht die neue Probe.
Ansatz: Zuerst wird das Stäbchen sauber, dann kommt die Probe, zuletzt wird beobachtet.
Salzsäure löst Reste, das Ausglühen verbrennt sie — in dieser Reihenfolge.
A7
Farbiges Licht im Alltag
AFB IIVerbinde jede Beobachtung mit dem Metall, das sie verursacht.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Natriumdampflampen nutzen genau das gelbe Natriumlicht bei 589 nm. Grün kann von Barium oder Kupfer kommen: Grünspan ist eine Kupferverbindung, grüne Leuchtsätze im Feuerwerk enthalten Bariumsalze.
Ansatz: Beginne mit den eindeutigen Farben: Gelb und Violett gibt es nur bei je einem Metall.
Dünger enthält Kalium — und Kalium sieht man durch das Kobaltglas.
A8
Fehlersuche im Versuchsprotokoll
AFB IIISechs Sätze aus einem Protokoll — drei davon sind fachlich falsch. Finde sie.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Alle drei Fehler sind Kurzschlüsse: zu schnell von einer Farbe auf ein Ion geschlossen. Gegenprobe: Welche andere Erklärung passt ebenfalls zur Beobachtung?
Ansatz: Achte auf die Wörter „sicher“, „also“ und „beweist“ — dort wird geschlossen.
Die Sätze 1, 3 und 5 beschreiben nur Beobachtungen oder das Vorgehen — die stimmen.
A9
Trickaufgabe: Die farblose Flamme
AFB IIILara hält Magnesiumchlorid in die Flamme — die Flamme bleibt farblos. Sie schreibt: „Die Probe enthält keine Metall-Ionen.“ Wähle in jedem Menü die passende Antwort.
Wähle in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle drei Felder müssen stimmen.
| Frage | Antwort |
|---|---|
| Enthält die Probe Metall-Ionen? | |
| Warum bleibt die Flamme farblos? | |
| Wie ist Laras Schluss? |
Die Flammenfärbung ist ein Nachweis, kein Ausschlussverfahren: Nicht jedes Metall färbt. Genau deshalb nimmt man Magnesiastäbchen (aus Magnesiumoxid) als Träger — sie verfälschen die Farbe nicht.
Ansatz: Woraus besteht das Stäbchen, mit dem du die Probe in die Flamme hältst?
Magnesiastäbchen bestehen aus Magnesiumoxid — würde Magnesium die Flamme färben, wären sie als Träger unbrauchbar.
A10
Natrium, Kalium oder beides?
AFB IIIVier unbekannte Salzproben wurden einmal mit bloßem Auge und einmal durch das Kobaltglas betrachtet. Kreuze an, welche Ionen jede Probe sicher enthält.
Enter setzt und löscht ein Kreuz. Eine Zeile darf auch leer bleiben.
| Beobachtung | Natrium-Ionen | Kalium-Ionen |
|---|---|---|
| W: kräftig gelb · durch Kobaltglas fahlviolett | ||
| X: kräftig gelb · durch Kobaltglas nichts | ||
| Y: fahlviolett · durch Kobaltglas fahlviolett | ||
| Z: farblos · durch Kobaltglas nichts |
Das Kobaltglas trennt die beiden: Es schluckt das Gelb von Natrium, lässt aber das Licht von Kalium durch. Bei W sieht man mit bloßem Auge nur Gelb — erst das Glas zeigt, dass zusätzlich Kalium enthalten ist.
Ansatz: Kräftiges Gelb mit bloßem Auge zeigt Natrium. Was bleibt durch das Kobaltglas noch sichtbar?
Violett durch das Glas bedeutet Kalium — egal, wie die Flamme ohne Glas aussah.