Typische Fehler

So steht es oft in der Klausur: Ein Daniell-Element liefert \(\Delta E = +1{,}10\,\text{V}\), also ist \(\Delta_r G = +212\,\text{kJ/mol}\) — die Reaktion ist endergonisch.

Richtig ist: \(\Delta_r G = -z\cdot F\cdot\Delta E = -2\cdot 96\,485\,\text{C/mol}\cdot 1{,}10\,\text{V} \approx -212\,\text{kJ/mol}\). Positive Zellspannung bedeutet freiwilliger Ablauf.

ΔE > 0 ⇔ ΔG < 0: Beide Größen beschreiben dieselbe Freiwilligkeit mit entgegengesetztem Vorzeichen.

Wiederholen: Kapitel 1 Energetik · Kapitel 4 Elektrochemie

So steht es oft in der Klausur: Aus den Anfangskonzentrationen wird „K“ berechnet und daraus geschlossen, das Gemisch sei im Gleichgewicht.

Richtig ist: Mit Anfangs- oder Momentanwerten erhält man den Reaktionsquotienten \(Q\). Erst der Vergleich zeigt die Richtung: \(Q < K\) → Hinreaktion überwiegt, \(Q > K\) → Rückreaktion.

K gehört nur zu Gleichgewichtskonzentrationen — alles andere ist Q.

Wiederholen: Kapitel 2 Kinetik und Gleichgewicht

So steht es oft in der Klausur: Für \(\ce{Cu^2+ + 2 e- -> Cu}\) mit \(I = 2{,}0\,\text{A}\), \(t = 1\,\text{h}\): \(n = I\cdot t/F = 0{,}075\,\text{mol}\) Kupfer.

Richtig ist: \(n(\ce{Cu}) = \dfrac{I\cdot t}{z\cdot F} = \dfrac{2{,}0\cdot 3600}{2\cdot 96\,485}\,\text{mol} \approx 0{,}037\,\text{mol}\), also 2,4 g.

Erst die Elektronen zählen (z aus der Teilgleichung), dann durch z·F teilen.

Wiederholen: Kapitel 4 Elektrochemie

So steht es oft in der Klausur: \(E(\ce{Zn^2+/Zn})\) bei \(c = 0{,}01\,\text{mol/L}\): \(E = -0{,}76 + 0{,}059\cdot\lg 0{,}01 = -0{,}88\,\text{V}\) — Faktor \(1/z\) fehlt.

Richtig ist: \(E = E^\circ + \dfrac{0{,}059\,\text{V}}{z}\lg\dfrac{c(\text{Ox})}{c(\text{Red})} = -0{,}76 + 0{,}0295\cdot(-2) \approx -0{,}82\,\text{V}\). Feste Metalle gehen mit 1 ein.

Oxidierte Form oben, reduzierte unten — und immer durch z teilen.

Wiederholen: Kapitel 4 Elektrochemie

So steht es oft in der Klausur: Milchsäure, \(c = 0{,}10\,\text{mol/L}\): \(\mathrm{pH} = -\lg 0{,}10 = 1{,}0\).

Richtig ist: Mit \(\mathrm{p}K_S = 3{,}86\): \(\mathrm{pH} \approx \tfrac12(3{,}86 - \lg 0{,}10) \approx 2{,}4\). Danach prüfen: Protolysegrad \(\approx 4\,\%\), die Näherung ist zulässig.

Erst pKs ansehen: unter ≈ 1 wie stark rechnen, darüber mit der Näherungsformel oder quadratisch.

Wiederholen: Kapitel 3 Säure-Base-Reaktionen

So steht es oft in der Klausur: 10,0 mL Schwefelsäure verbrauchen 12,0 mL NaOH (\(c = 0{,}10\,\text{mol/L}\)): \(c(\ce{H2SO4}) = 0{,}12\,\text{mol/L}\).

Richtig ist: \(\ce{H2SO4 + 2 NaOH -> Na2SO4 + 2 H2O}\): \(n(\ce{H2SO4}) = \tfrac12\cdot 1{,}2\,\text{mmol}\), also \(c = 0{,}060\,\text{mol/L}\). Gleiches gilt für Redoxtitrationen (Permanganat: 1 : 5).

Aus der Reaktionsgleichung das Stoffmengenverhältnis ablesen — nie einfach c·V = c·V setzen.

Wiederholen: Kapitel 3 Säure-Base-Reaktionen · Kapitel 4 Elektrochemie

So steht es oft in der Klausur: \(\Delta_r G^\circ = -R\cdot T\cdot\ln K\) mit \(\Delta_r G^\circ = -20\,\text{kJ/mol}\): \(\ln K = 20 : (8{,}314\cdot 298) = 0{,}008\), also \(K \approx 1\).

Richtig ist: \(\ln K = \dfrac{20\,000\,\text{J/mol}}{8{,}314\,\text{J/(mol}\cdot\text{K)}\cdot 298\,\text{K}} \approx 8{,}07\), also \(K \approx 3{,}2\cdot 10^{3}\).

R steht in J — ΔG deshalb in J/mol einsetzen, T in Kelvin.

Wiederholen: Kapitel 1 Energetik · Kapitel 2 Kinetik und Gleichgewicht

So steht es oft in der Klausur: Durch den Katalysator entsteht beim Haber-Bosch-Verfahren mehr Ammoniak im Gleichgewicht.

Richtig ist: Er senkt \(E_A\) für Hin- und Rückreaktion gleich stark: Das Gleichgewicht stellt sich schneller ein, \(K\), \(\Delta_r H\) und \(\Delta_r G\) bleiben gleich. Mehr Ausbeute pro Zeit ja, mehr im Gleichgewicht nein.

Katalysator: Tempo, nicht Lage.

Wiederholen: Kapitel 2 Kinetik und Gleichgewicht · Kapitel 1 Energetik

So steht es oft in der Klausur: Benzol wechselt ständig zwischen zwei Kekulé-Strukturen hin und her; deshalb sind alle Bindungen im Mittel gleich lang.

Richtig ist: Grenzstrukturen existieren nicht einzeln; das reale Molekül ist ein delokalisiertes System (Mesomeriepfeil \(\leftrightarrow\), kein Gleichgewichtspfeil). Seine Energie liegt um die Mesomerieenergie unter jeder Grenzstruktur.

↔ bedeutet „beschreibt gemeinsam“, ⇌ bedeutet „reagiert hin und zurück“.

Wiederholen: Kapitel 5 Organische Reaktionen

So steht es oft in der Klausur: Bei der Elektrolyse ist die Anode wie in der Batterie der Minuspol; dort werden Kationen reduziert.

Richtig ist: Anode = Ort der Oxidation, Kathode = Ort der Reduktion — immer. Die Polung wechselt: galvanische Zelle Anode (−), Elektrolyse Anode (+).

Erst Oxidation/Reduktion zuordnen, dann das Vorzeichen des Pols.

Wiederholen: Kapitel 4 Elektrochemie

So steht es oft in der Klausur: „Essigsäure mit c = 1 mol/L ist eine stärkere Säure als Salzsäure mit c = 0,001 mol/L, weil ihr pH kleiner ist.“

Richtig ist: Die Säurestärke beschreibt \(K_S\) (bzw. \(\mathrm{p}K_S\)), unabhängig von der Konzentration. Der pH-Wert hängt von Stärke und Konzentration ab (hier 2,4 gegenüber 3,0).

Stark/schwach: pKs · konzentriert/verdünnt: c.

Wiederholen: Kapitel 3 Säure-Base-Reaktionen · Kapitel 5 Organische Reaktionen

So steht es oft in der Klausur: „Der Werkstoff ist hart und spröde, also ist er ein Duroplast.“

Richtig ist: Entscheidend ist die Vernetzung: Thermoplaste (unvernetzt) können hart sein (PS), Elastomere sind weitmaschig, Duroplaste engmaschig vernetzt. Belege: Verhalten beim Erwärmen (erweicht / zersetzt sich), Quellen in Lösemitteln.

Klasse → Struktur begründen, nicht → Gefühl.

Wiederholen: Kapitel 6 Kunststoffe und Naturstoffe

So steht es oft in der Klausur: Bilanz der Polyesterbildung: \(n\) Disäure \(+\ n\) Diol \(\to\) Polyester — Masse bleibt gleich.

Richtig ist: Pro Esterbindung wird ein Molekül Wasser abgespalten: rund \(2n\) Moleküle \(\ce{H2O}\) je Kette (Endgruppen vernachlässigt). Die Polymermasse ist entsprechend kleiner.

Kondensation = Verknüpfung + Abspaltung eines kleinen Moleküls.

Wiederholen: Kapitel 6 Kunststoffe und Naturstoffe · Kapitel 5 Organische Reaktionen

So steht es oft in der Klausur: „Erläutern Sie, warum Chlor entsteht.“ Antwort: „Wegen der Überspannung.“

Richtig ist: Erläutern verlangt einen veranschaulichten Zusammenhang: Welche Potenziale konkurrieren, warum O₂ an diesem Anodenmaterial gehemmt ist, welche Folge das für das Produkt hat. Ein Stichwort ist eine Nennung (AFB I) und bekommt nur einen Bruchteil der BE.

Operator unterstreichen, BE ansehen: 4 BE heißen nicht ein Wort.

Wiederholen: alle Kapitel — Operatoren-Übersicht

So steht es oft in der Klausur: \(\ce{Al + O2 -> Al2O3}\) bzw. \(\ce{MnO4- + Fe^2+ -> Mn^2+ + Fe^3+}\).

Richtig ist: \(\ce{4 Al(s) + 3 O2(g) -> 2 Al2O3(s)}\); Redox mit Elektronen- und Ladungsausgleich: \(\ce{MnO4- + 5 Fe^2+ + 8 H+}\) \(\ce{-> Mn^2+ + 5 Fe^3+ + 4 H2O}\).

Atome, Ladungen, Elektronen — und die Zustände (s), (l), (g), (aq), wenn Energetik gefragt ist.

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So steht es oft in der Klausur: \(n = 0{,}00107\,\text{mol} \approx 0{,}001\,\text{mol}\), weitergerechnet mit \(0{,}001\): Massenanteil 29,6 % statt 31,7 %.

Richtig ist: Im Rechner unrundet weiterrechnen (Ergebnis speichern), erst das Endergebnis sinnvoll runden — in der Regel auf die Stellenzahl der ungenauesten Messgröße.

Rundungsfehler kosten BE, obwohl der Ansatz stimmt.

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