Konzentration, Temperatur, Oberfläche, Katalysator — zehn Übungen, bis jeder Faktor sauber getrennt ist.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Welcher Faktor wirkt?
AFB I
Ordnen Sie jede Beobachtung dem Faktor zu, der hier die Geschwindigkeit bestimmt.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Konzentration
2Temperatur
3Zerteilungsgrad
4Katalysator
Luft enthält nur ca. 21 % Sauerstoff — reiner Sauerstoff bedeutet fast fünffache Konzentration.
Ansatz: Was wird verändert: Teilchenzahl pro Volumen, Wärme, Oberfläche oder ein Zusatzstoff?
Weiter: Asche wirkt katalytisch.
A2
Stimmt's? — Einflussfaktoren
AFB I
Nennen Sie jeweils, ob die Aussage zutrifft.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Menge und Konzentration auseinanderhalten — das ist der klassische Fehler.
Ansatz: Konzentration = Stoffmenge pro Volumen.
Weiter: Ein Katalysator ist am Ende noch da.
A3
Kreuzprobe beschleunigen
AFB I
Natriumthiosulfat-Lösung reagiert mit Salzsäure: \(\ce{S2O3^2- + 2 H3O+ ->}\) \(\ce{S + SO2 + 3 H2O}\); der ausfallende Schwefel verdeckt nach einiger Zeit ein Kreuz unter dem Becherglas. Geben Sie alle Maßnahmen an, die die Reaktion beschleunigen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Doppelte Menge bei gleicher Konzentration ändert die Geschwindigkeit nicht; Verdünnen verlangsamt.
Ansatz: Welche Maßnahmen erhöhen c oder T?
Weiter: Größeres Volumen gleicher Lösung → c bleibt gleich.
A4
Kreuz verschwindet früher
AFB II
Bei \(c(\ce{S2O3^2-}) = 0{,}10\,\tfrac{\text{mol}}{\text{L}}\) verschwindet das Kreuz nach 72 s. Die Geschwindigkeit ist hier proportional zur Thiosulfat-Konzentration, \(1/t\) ist ein Maß für \(v\). Berechnen Sie die Zeit bei \(c = 0{,}15\,\tfrac{\text{mol}}{\text{L}}\) (sonst gleiche Bedingungen).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(v \sim c\) und \(v \sim 1/t\) ⇒ \(t_2 = t_1 \cdot \tfrac{c_1}{c_2} = 72\,\text{s} \cdot \tfrac{0{,}10}{0{,}15} = 48\,\text{s}\). Typischer Fehler: \(t\) mit dem Faktor 1,5 multiplizieren (108 s) — höhere Konzentration verkürzt die Zeit.
Ansatz: Größere v bedeutet kürzere Zeit.
Weiter: Die Zeit ist umgekehrt proportional zur Konzentration.
A5
Gasreaktion im geschlossenen Gefäß
AFB II
In einem Stahlgefäß reagieren \(\ce{2 NO + O2 -> 2 NO2}\). Ermitteln Sie für jede Maßnahme, was sich ändert. In manchen Zeilen passen mehrere Kreuze.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Maßnahme
c steigt
T steigt
v steigt
v bleibt
Volumen halbieren (T konstant)
Argon zupressen (V konstant)
Gefäß heizen (V konstant)
Sauerstoff zupressen (V konstant)
Gasgemisch in ein gleich großes Gefäß umfüllen
Argon erhöht den Gesamtdruck, aber nicht die Konzentrationen der Reaktionspartner — v bleibt gleich.
Ansatz: Konzentration der Reaktionspartner = n/V.
Weiter: Ein Edelgas reagiert nicht mit.
A6
Rechenkette: Zinkwürfel zerteilen
AFB II
Ein Zinkwürfel mit 2 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 mm Kantenlänge zerteilt. Bestimmen Sie die Oberflächen.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Oberfläche des großen Würfels:cm²
Anzahl der kleinen Würfel:
Gesamtoberfläche aller kleinen Würfel:cm²
Faktor der Vergrößerung:
Oberfläche = 6·a²; 20 × 20 × 20 = 8000 Würfel mit je 0,06 cm². Zerlegen in n³ Teile vergrößert die Oberfläche um den Faktor n = 20.
Ansatz: 2 cm = 20 mm — wie viele kleine Würfel passen an eine Kante?
Weiter: Kleiner Würfel: 6 · (0,1 cm)².
A7
Faire Versuchsreihe zur Temperatur
AFB II
Beschreiben Sie den Ablauf einer Versuchsreihe zum Temperatureinfluss auf die Thiosulfat-Reaktion, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Hypothese formulieren: Je höher ϑ, desto größer v
2Konzentrationen und Volumina für alle Versuche gleich festlegen
3Beide Lösungen getrennt im Wasserbad auf die jeweilige Temperatur bringen
4Lösungen zusammengießen und gleichzeitig die Stoppuhr starten
5Zeit messen, bis das Kreuz nicht mehr sichtbar ist
61/t gegen ϑ auftragen und auswerten
Werden die Lösungen erst nach dem Mischen erwärmt, läuft die Reaktion schon während des Aufheizens — die Messung wird verfälscht.
Ansatz: Erst planen, dann temperieren, dann messen.
Weiter: Die Auswertung braucht ein Maß für v.
A8
Mix: Anfangstangente auswerten
AFB III
Bei der Reaktion von Iodid mit Peroxodisulfat wird \(c(\ce{I2})\) photometrisch verfolgt (vgl. 2.1.1). Die Anfangstangente verläuft durch \((0\,\text{s} \mid 0)\) und \((40\,\text{s} \mid 0{,}12\,\tfrac{\text{mmol}}{\text{L}})\). Die Anfangsgeschwindigkeit ist proportional zu \(c(\ce{S2O8^2-})\). Werten Sie aus: Wie groß ist \(v_0\) in µmol/(L·s), wenn die Peroxodisulfat-Konzentration halbiert wird?
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Beurteilen Sie die Schlussfolgerungen aus einem Protokoll und markieren Sie die nicht haltbaren Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Versuche sind nur vergleichbar, wenn sich genau ein Faktor ändert — und das gewählte Maß für v darf nicht von der Stoffmenge abhängen.
Ansatz: Prüfe bei jedem Vergleich: Wie viele Faktoren wurden verändert?
Weiter: Drei Zeilen sind nicht haltbar.
A10
Trickaufgabe: Was ändert sich wirklich?
AFB III
Ausgangsversuch: Zinkgranulat in Salzsäure. Ordnen Sie jeder Änderung ihre Wirkung auf die Anfangsgeschwindigkeit zu.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Falle: Mehr Säure klingt nach „schneller“, ändert aber c nicht. Mehr Granulat dagegen bietet doppelt so viel Oberfläche.
Ansatz: Welche Änderung betrifft c, welche die Oberfläche?
