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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
Was stimmt am Ionengitter?
AFB IWelche Aussagen über das Ionengitter eines Salzes sind richtig?
Mehrere Antworten können richtig sein. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Es gibt keine festen Ionenpaare und keine Moleküle: Jedes Ion zieht alle Gegenionen in seiner Umgebung an. Gleich geladene Ionen halten Abstand, weil sie sich abstoßen.
Ansatz: Denke an die Kräfte zwischen geladenen Teilchen: Ungleiche Ladungen ziehen sich an, gleiche stoßen sich ab.
Weiter: Drei Aussagen stimmen. Falsch sind alle Aussagen, die von Molekülen oder festen Paaren sprechen — und die mit gleich geladenen Nachbarn.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB IFünf Behauptungen rund um Ionengitter und Koordinationszahl.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die Koordinationszahl beschreibt die Umgebung eines Ions, nicht die Größe des Kristalls.
Ansatz: Überlege bei jeder Aussage: Geht es um ein einzelnes Ion oder um den ganzen Kristall?
Weiter: Zwei Aussagen sind falsch: die über „alle Ionen des Kristalls“ und die über ein Gitter nur aus Kationen.
A3
Lückentext mit Wortbank
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.
Im Lithiumfluorid-Gitter wechseln sich Li⁺- und F⁻- regelmäßig ab. Zusammengehalten werden sie durch die elektrostatische . Die Anzahl der nächsten Gegenionen eines Ions heißt . Weil jedes Ion in alle Richtungen wirkt, nennt man die Ionenbindung .
„Elektronenpaar“ passt nicht: Bei der Ionenbindung werden Elektronen übertragen, nicht gemeinsam genutzt.
Ansatz: Kationen sind positiv, Anionen negativ geladen. Li steht in der I., F in der VII. Hauptgruppe.
Weiter: Reihenfolge der Lücken: Kationen, Anionen, Anziehung, Koordinationszahl, ungerichtet.
A4
Welches Modell zeigt was?
AFB IIOrdne jede Aussage dem Gittermodell zu, auf das sie zutrifft — oder beiden.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Kugelpackungsmodell
2Kugel-Stab-Modell
3beide Modelle
Die Stäbe im Kugel-Stab-Modell sind keine echten Bindungen: Sie zeigen nur, welche Ionen direkte Nachbarn sind.
Ansatz: Das Kugelpackungsmodell zeigt echte Größen, das Kugel-Stab-Modell zeigt Abstände und Nachbarschaften.
Weiter: Alles, was den Gitteraufbau an sich betrifft (Abwechseln, Regelmäßigkeit, Modellcharakter), gilt für beide Modelle.
A5
Rechenkette: Ein MgO-Würfel
AFB IIEin würfelförmiger Ausschnitt aus einem Magnesiumoxid-Kristall besteht aus 4 × 4 × 4 Ionen. Magnesiumoxid hat das gleiche Gitter wie Kochsalz.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Gesamtzahl der Ionen im Würfel Ionen
- davon Mg²⁺-Ionen Ionen
- Ionen im Inneren (nicht an der Oberfläche) Ionen
- Wie viele O²⁻ umgeben ein inneres Mg²⁺ direkt? Ionen
Die inneren Ionen bilden einen 2 × 2 × 2-Würfel. Nur sie sind rundum von 6 Gegenionen umgeben — alle anderen liegen an der Oberfläche.
Ansatz: 4 · 4 · 4 rechnen. Kationen und Anionen wechseln sich ab, also ist jeweils die Hälfte ein Mg²⁺.
Weiter: Innen heißt: in jeder Richtung die äußere Schicht weglassen — es bleiben 2 · 2 · 2 Ionen. Das Gitter ist wie beim Kochsalz: KZ 6.
A6
Beobachtung und Deutung
AFB IIVerbinde jede Beobachtung am Kristall mit ihrer Deutung im Gittermodell.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Ecken und Kanten sind Schwachstellen: Dort fehlen Gegenionen, deshalb lösen sich Kristalle zuerst an den Ecken auf.
Ansatz: Suche zu jeder Beobachtung das Stichwort: Form → Anordnung, Ladung → Ausgleich, Wachsen/Lösen → Nachbarn.
Weiter: Würfel gehört zu den drei senkrechten Richtungen, Ecken zu den wenigsten Gegenionen.
A7
Fehlersuche im Heft
AFB IISechs Sätze aus einem Chemieheft zu Kaliumchlorid — drei davon sind falsch. Finde sie.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der häufigste Fehler in Arbeiten: Salzformeln als Moleküle zu deuten. Im Gitter gibt es nur Ionen.
Ansatz: Prüfe jeden Satz: Spricht er von Molekülen oder festen Paaren? Dann ist er verdächtig.
Weiter: Falsch sind die Sätze 2, 4 und 6. Satz 3 stimmt: K⁺ hat etwa 138 pm, Cl⁻ etwa 181 pm Radius.
A8
Nachbarn zählen im Raum
AFB IIIEin würfelförmiger Kristall mit Kochsalz-Gitter. Finde die Paare aus Lage eines Ions und Anzahl seiner direkten Gegenionen.
Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Jede äußere Fläche nimmt einem Ion einen Nachbarn weg: Innen 6, Fläche 5, Kante 4, Ecke 3. Caesiumchlorid hat ein anderes Gitter mit KZ 8.
Ansatz: Stell dir einen Würfelzucker aus Ionen vor. Ein inneres Ion hat 6 Nachbarn — wie viele fehlen, wenn es an einer Fläche, Kante oder Ecke liegt?
Weiter: Fläche: 1 Nachbar fehlt, Kante: 2, Ecke: 3. Das Caesium-Ion sitzt in der Würfelmitte zwischen 8 Chlorid-Ionen an den Ecken.
A9
Vom Atom zum Kristall · Mix
AFB IIIBringe die Schritte bei der Bildung von Magnesiumoxid aus Magnesium und Sauerstoff in die richtige Reihenfolge. Du brauchst dazu Wissen aus Kapitel 2 und 3.1.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ein Magnesium-Atom gibt seine 2 Valenzelektronen ab.
2Ein Sauerstoff-Atom nimmt 2 Elektronen auf.
3Beide Ionen haben nun die Edelgaskonfiguration von Neon.
4Mg²⁺ und O²⁻ ziehen sich elektrostatisch an.
5Viele Ionen ordnen sich zum Ionengitter, dabei wird Energie frei.
Erst der Elektronenübergang, dann die Anziehung, zuletzt das Gitter. Die freiwerdende Energie beim Gitteraufbau ist der Grund, warum die Reaktion so heftig abläuft.
Ansatz: Denk an die Reihenfolge Atom → Ion → Anziehung → Gitter. Wer gibt Elektronen ab, wer nimmt sie auf?
Weiter: Magnesium steht in der II., Sauerstoff in der VI. Hauptgruppe. Die Edelgaskonfiguration entsteht, nachdem beide Schritte der Elektronenübertragung erfolgt sind.
A10
Wie viele Moleküle? · Trick
AFB IIIEin kleiner Kaliumiodid-Kristall enthält 2 · 10¹⁸ Ionen. Welche Aussagen stimmen?
Mehrere Antworten können richtig sein. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Falle: Nach „Molekülen“ gefragt, rechnen viele einfach los. Ein Salz besteht aber nur aus Ionen — sinnvoll zählen kann man Formeleinheiten (hier 1 K⁺ + 1 I⁻).
Ansatz: Lies genau: Gibt es in einem Salz überhaupt Moleküle?
Weiter: Zwei Aussagen stimmen. Bei KI ist das Verhältnis 1 : 1, also sind die Hälfte der Ionen K⁺ und die Hälfte I⁻.