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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
Kation, Anion — oder gar kein Ion?
AFB ISortiere die Elemente danach, welche Art von Ion ihre Atome bilden.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1bildet Kationen
2bildet Anionen
3bildet keine einfachen Ionen
Gruppe I–III: Kationen, Gruppe V–VII: Anionen. Kohlenstoff und Silicium (Gruppe IV) müssten vier Elektronen abgeben oder aufnehmen — das geschieht in der Regel nicht. Neon ist ein Edelgas.
Suche jedes Element im Periodensystem und notiere seine Hauptgruppe.
Metall → gibt ab → Kation. Nichtmetall → nimmt auf → Anion. Gruppe IV und VIII sind die Ausnahmen.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB IFünf Behauptungen über Ionenladungen und das Periodensystem.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die Hauptgruppe allein entscheidet: Links wird abgegeben, rechts aufgenommen — nie mehr als drei oder vier Elektronen.
Suche die Elemente im PSE und bestimme ihre Hauptgruppe.
Kein Atom gibt sieben Elektronen ab: Das Auffüllen auf acht ist viel einfacher.
A3
Gruppe und Ladung
AFB IVerbinde jede Hauptgruppe mit der Ladung ihrer Ionen.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Bei den Metallen ist die Ladung gleich der Gruppennummer, bei den Nichtmetallen zählt man bis zur Acht: VI → 2−, VII → 1−.
Gruppennummer = Zahl der Valenzelektronen.
Nichtmetalle: 8 − Gruppennummer = Zahl der aufgenommenen Elektronen.
A4
Schritt für Schritt zur Ladung
AFB IBringe die Arbeitsschritte zur Bestimmung einer Ionenladung in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Element im Periodensystem suchen
2Hauptgruppe ablesen = Zahl der Valenzelektronen
3Entscheiden: Metall oder Nichtmetall?
4Metall: alle Valenzelektronen abgeben — Nichtmetall: bis acht auffüllen
5Ladung mit Zahl und Vorzeichen rechts oben notieren
Am häufigsten verrutscht Schritt 3: Wer nicht erst Metall oder Nichtmetall klärt, gibt schnell „Cl⁷⁺“ an.
Am Anfang steht immer das Periodensystem, am Ende die fertige Schreibweise.
Erst wenn man weiß, ob abgegeben oder aufgenommen wird, kann man die Ladung bestimmen.
A5
Blitzfrage: Oxid-Ion
AFB IISauerstoff steht in der VI. Hauptgruppe. Gib die Ladungszahl des Oxid-Ions mit Vorzeichen an (z. B. +1 oder −3).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Sechs Valenzelektronen, zwei fehlen bis acht: z = −(8 − 6) = −2, also O²⁻. Wer +6 schreibt, lässt Sauerstoff Elektronen abgeben — das tun Nichtmetalle nicht.
Sauerstoff ist ein Nichtmetall: nimmt es Elektronen auf oder gibt es welche ab?
Rechne 8 − 6 und denk an das Minuszeichen.
A6
Eigenschaften-Tabelle
AFB IIWelche Aussagen treffen auf die Atome dieser Elemente zu? Kreuze alle zutreffenden Felder an.
Setze in jeder Zeile alle zutreffenden Kreuze — es können mehrere oder auch gar keine pro Zeile sein. Enter setzt und löscht, Pfeiltasten wandern.
| Element | gibt Elektronen ab | nimmt Elektronen auf | Ion hat die Hülle von Neon | bildet kein einfaches Ion |
|---|---|---|---|---|
| Magnesium | ||||
| Sauerstoff | ||||
| Cäsium | ||||
| Fluor | ||||
| Silicium |
Mg²⁺ und O²⁻ und F⁻ haben alle zehn Elektronen wie Neon. Cs⁺ erreicht dagegen die Hülle von Xenon, dem Edelgas der vorigen Periode. Silicium steht in Gruppe IV.
Neon hat 10 Elektronen. Rechne für jedes Ion die Elektronenzahl aus.
Kationen erreichen das Edelgas der vorigen Periode, Anionen das ihrer eigenen Periode.
A7
Rechenkette: Calcium
AFB IICalcium hat die Ordnungszahl 20 und steht in der 4. Periode.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Hauptgruppe von Calcium (als Zahl)
- Anzahl abgegebener Elektronen
- Elektronenzahl des Calcium-Ions
- Ordnungszahl des Edelgases mit derselben Elektronenzahl
Ca → Ca²⁺ + 2 e⁻. Das Ion hat 18 Elektronen wie Argon — dem Edelgas der vorigen Periode, nicht Krypton am Ende der 4. Periode.
Calcium ist ein Erdalkalimetall.
Elektronen im Ion = Ordnungszahl − abgegebene Elektronen.
A8
Fehlersuche im Schulheft
AFB IIISechs 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.
Der typische Denkfehler: die Gruppennummer einfach als positive Ladung übernehmen, auch bei Nichtmetallen.
Prüfe bei jedem Satz zuerst: Metall oder Nichtmetall?
Elemente einer Gruppe bilden Ionen gleicher Ladung. Eisen ist ein Nebengruppenelement.
A9
Mix: Das unbekannte Element
AFB IIIEin Atom hat die Elektronenverteilung 2 · 8 · 6 (Schalenmodell aus Kapitel 2). Bestimme Schritt für Schritt sein Ion.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Ordnungszahl des Elements
- Hauptgruppe (als Zahl)
- Ladungszahl des Ions mit Vorzeichen
- Elektronenzahl des Ions
2 + 8 + 6 = 16 → Schwefel. Sechs Außenelektronen → VI. Hauptgruppe → S²⁻ mit 18 Elektronen, die Hülle von Argon.
Die Ordnungszahl ist die Summe aller Elektronen des neutralen Atoms.
Die Zahl auf der äußersten Schale ist die Zahl der Valenzelektronen = Hauptgruppe.
A10
Trickaufgabe: Welche Ionen gibt es?
AFB IIIWelche dieser Ionen können nach der Edelgasregel entstehen?
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Falle ist He²⁺: Helium hat zwar zwei Außenelektronen wie Beryllium, ist aber ein Edelgas mit voller Schale und bildet keine Ionen. O²⁺ und Ca⁺ hätten keine Edelgaskonfiguration.
Prüfe jedes Ion: Hat es danach die Elektronenzahl eines Edelgases?
Helium steht in der VIII. Hauptgruppe — auch wenn es nur zwei Elektronen hat.