Links, rechts oder ausgeglichen — und wohin läuft ein Gemisch? Zehn Übungen zu K und Q.
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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
Lage zuordnen
AFB I
Ordnen Sie jeder Gleichgewichtskonstante die Lage des Gleichgewichts zu (Grenzen etwa \(10^{-3}\) und \(10^{3}\)).
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Lage links
2ausgeglichen
3Lage rechts
Entscheidend ist die Zehnerpotenz: 10⁻⁴ ist deutlich kleiner als 10⁻³, 7,5 · 10³ schon größer als 10³.
Ansatz: Vergleichen Sie jeweils mit 10⁻³ und 10³.
Weiter: 0,02 = 2 · 10⁻² liegt noch im mittleren Bereich.
A2
Stimmt's? — Lage und K
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
K sagt, wo das Gleichgewicht liegt; Q sagt, wo das Gemisch gerade steht.
Ansatz: Unterscheiden Sie Lage und Tempo.
Weiter: K ≈ 1 heißt nicht c(Edukt) = c(Produkt).
A3
Q und K vergleichen
AFB I
Geben Sie zu jedem Vergleich an, was im Reaktionsgemisch geschieht.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Q wandert immer auf K zu: Ist Q zu klein, muss Produkt entstehen.
Ansatz: Q wird so lange verändert, bis es K erreicht.
Weiter: Fehlen die Produkte ganz, ist Q = 0.
A4
Iodwasserstoff im Kolben
AFB II
Für \(\ce{H2 + I2} \rightleftharpoons \ce{2 HI}\) gilt bei 425 °C \(K_c = 54\). Ein Gemisch enthält \(c(\ce{H2}) = 0{,}10\,\text{mol/L}\), \(c(\ce{I2}) = 0{,}20\,\text{mol/L}\) und \(c(\ce{HI}) = 0{,}50\,\text{mol/L}\). Berechnen Sie den Reaktionsquotienten \(Q\).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(Q = \dfrac{0{,}50^2}{0{,}10 \cdot 0{,}20} = \dfrac{0{,}25}{0{,}020} = 12{,}5 < 54\): Die Hinreaktion überwiegt, es bildet sich weiteres HI. Häufiger Fehler: \(c(\ce{HI})\) nicht quadrieren (Ergebnis 25).
Ansatz: Q wird wie K gebildet — nur mit den aktuellen Werten.
Weiter: c(HI) steht quadriert im Zähler.
A5
Mix: Konvertierung prüfen
AFB II
Rückblick auf 2.2.3: Für \(\ce{CO + H2O} \rightleftharpoons \ce{CO2 + H2}\) gilt bei 830 °C \(K_c = 1{,}0\). Entscheiden Sie für jedes Gemisch (Konzentrationen in mol/L in der Reihenfolge CO | H₂O | CO₂ | H₂), was geschieht.
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Gemisch
Hin überwiegt
im GG
Rück überwiegt
0,10 | 0,10 | 0,20 | 0,20
0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,30
0,40 | 0,10 | 0,10 | 0,10
0,20 | 0,50 | 0,25 | 0,40
0,05 | 0,20 | 0,10 | 0,20
Q-Werte: 4,0 · 1,0 · 0,25 · 1,0 · 2,0. Ist Q größer als K, liegt zu viel Produkt vor — die Rückreaktion überwiegt.
Beschreiben Sie mit den Fachbegriffen, wie man die Richtung einer Reaktion vorhersagt.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Setzt man die Konzentrationen in den MWG-Bruch ein, erhält man den Q. Ist Q kleiner als K, überwiegt die , bis genügend entstanden sind. Die Konstante K beschreibt die des Gleichgewichts, aber nicht die , mit der es sich einstellt.
„Aktivierungsenergie“ ist der Ablenker: Sie bestimmt das Tempo, nicht die Lage.
Ansatz: Q wird mit den Werten „jetzt“ berechnet.
Weiter: Lage und Tempo sind zwei verschiedene Fragen.
A7
Vorgehen bei der Richtungsfrage
AFB II
Stellen Sie in der richtigen Reihenfolge dar, wie man entscheidet, in welche Richtung ein Gemisch reagiert.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Reaktionsgleichung mit Koeffizienten notieren
2MWG-Ausdruck aufstellen
3Momentane Konzentrationen einsetzen und Q berechnen
4Q mit K bei derselben Temperatur vergleichen
5Richtung angeben: Q < K Hin, Q > K Rück
Ohne Koeffizienten kein korrekter Bruch; K muss zur gleichen Temperatur und zur gleichen Gleichung gehören.
Ansatz: Womit beginnt jede MWG-Rechnung?
Weiter: Der Vergleich kommt erst, wenn Q als Zahl vorliegt.
A8
Konstanten kombinieren
AFB III
Für \(\ce{A + B} \rightleftharpoons \ce{C}\) gilt \(K_1 = 5{,}0 \cdot 10^2\,\text{L/mol}\), für \(\ce{C} \rightleftharpoons \ce{D}\) gilt \(K_2 = 4{,}0 \cdot 10^{-2}\) (gleiche Temperatur). Ermitteln Sie schrittweise:
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
\(K\) für \(\ce{A + B} \rightleftharpoons \ce{D}\) =L/mol
\(K\) für \(\ce{D} \rightleftharpoons \ce{A + B}\) =mol/L
\(Q\) für \(\ce{A + B} \rightleftharpoons \ce{D}\) bei \(c(\ce{A}) = c(\ce{B}) = 0{,}10\) und \(c(\ce{D}) = 0{,}50\,\text{mol/L}\):L/mol
Addierte Gleichungen: Konstanten multiplizieren (\(K = K_1 \cdot K_2 = 20\,\text{L/mol}\)); Umkehren: Kehrwert. \(Q = 50 > K = 20\): Die Rückreaktion überwiegt, D zerfällt teilweise.
Ansatz: Beim Addieren zweier Gleichungen multiplizieren sich die MWG-Brüche — C kürzt sich heraus.
Weiter: Q = c(D) / (c(A) · c(B)).
A9
Fehlersuche im Protokoll
AFB III
Überprüfen Sie die Schlussfolgerungen einer Lerngruppe und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Lage ≠ Tempo, Richtung aus Q/K und Vergleich nur bei gleicher Einheit — drei Klassiker.
Ansatz: Drei Zeilen sind falsch.
Weiter: Achten Sie auf Richtung, Tempo und Einheiten.
A10
Trickaufgabe: Zwei Konstanten, eine Reaktion
AFB III
Ein Tabellenwerk nennt für die Dimerisierung von Stickstoffdioxid \(K = 4{,}6 \cdot 10^{-3}\,\text{mol/L}\), ein anderes \(K = 217\,\text{L/mol}\) — beide für 25 °C. Begründen Sie, welche Aussagen zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
\(4{,}6 \cdot 10^{-3}\,\text{mol/L}\) gehört zu \(\ce{N2O4} \rightleftharpoons \ce{2 NO2}\), \(217\,\text{L/mol}\) zu \(\ce{2 NO2} \rightleftharpoons \ce{N2O4}\); \(1/217 \approx 4{,}6 \cdot 10^{-3}\). Die Lage ist dieselbe — nur die Leserichtung ändert sich.
Ansatz: Bilden Sie den Kehrwert von 217.
Weiter: mol/L heißt: mehr Teilchen auf der Produktseite.
