Bodenkörper, Gase und ein MWG ohne Feststoffe — zehn Übungen zu Gleichgewichten über Phasengrenzen.
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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
Homogen oder heterogen?
AFB I
Geben Sie alle heterogenen Gleichgewichte an.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Heterogen heißt: mindestens zwei Phasen. Die Veresterung spielt sich in einer einzigen flüssigen Mischphase ab — sie ist homogen, obwohl alle Stoffe (l) tragen.
Ansatz: Achten Sie auf die Phasenangaben.
Weiter: Mehrere Flüssigkeiten, die sich mischen, bilden nur eine Phase.
A2
Stimmt's? — Bodenkörper
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
Heterogene Gleichgewichte sind dynamisch; Feststoffe stecken in der Konstante.
Ansatz: Dynamisch heißt: Hin- und Rückreaktion laufen weiter.
Weiter: Was ändert sich, wenn man mehr Feststoff dazugibt?
A3
MWG ohne Feststoff
AFB I
Stellen Sie das MWG für die Zersetzung von Ammoniumchlorid \(\ce{NH4Cl(s)} \rightleftharpoons \ce{NH3(g) + HCl(g)}\) auf.
Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Ammoniumchlorid ist ein reiner Feststoff und steckt in der Konstante: \(K_c = c(\ce{NH3}) \cdot c(\ce{HCl})\), Einheit mol²/L².
Ansatz: Welche Stoffe sind gasförmig?
Weiter: Konzentrationen der Produkte werden multipliziert.
A4
Zersetzung im geschlossenen Kolben
AFB II
Festes Ammoniumhydrogensulfid zersetzt sich in einem evakuierten Kolben: \(\ce{NH4HS(s)} \rightleftharpoons \ce{NH3(g) + H2S(g)}\), \(K_c = 1{,}2 \cdot 10^{-4}\,\text{mol}^2/\text{L}^2\). Berechnen Sie c(NH₃) im Gleichgewicht in mol/L (Bodenkörper bleibt übrig).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Beide Gase entstehen im Verhältnis 1 : 1, also \(c(\ce{NH3}) = c(\ce{H2S}) = x\) und \(x^2 = 1{,}2 \cdot 10^{-4}\) ⇒ \(x \approx 0{,}011\,\text{mol/L}\). Die Menge an NH₄HS spielt keine Rolle.
Ansatz: Setzen Sie für beide Gase dieselbe Unbekannte x ein.
Weiter: x² = K, dann Wurzel ziehen.
A5
Wassergas unter Zwang
AFB II
Im geschlossenen Reaktor stellt sich \(\ce{C(s) + H2O(g)} \rightleftharpoons \ce{CO(g) + H2(g)}\) (endotherm) ein. Ermitteln Sie, wie das Gleichgewicht auf jede Maßnahme reagiert.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Verschiebung nach rechts
2Verschiebung nach links
3keine Verschiebung
Kohlenstoff ist Feststoff: Seine Menge und Zerteilung ändern die Lage nicht (Zerteilung nur die Geschwindigkeit). Beim Druck zählen nur die Gasteilchen: 1 → 2.
Ansatz: Nur Stoffe im MWG können die Lage verschieben.
Weiter: Zählen Sie die Gasteilchen links und rechts.
A6
Rechenkette: Lithiumcarbonat
AFB II
Lithiumcarbonat hat bei 20 °C die Löslichkeit 13 g/L (M = 73,89 g/mol). Sie haben 250 mL gesättigte Lösung mit Bodenkörper.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
gelöste Masse m =g
n(Li₂CO₃) =mol
c(Li⁺) =mol/L
c(Li⁺) nach Zugabe von weiteren 5 g Li₂CO₃ =mol/L
Pro Formeleinheit entstehen zwei Li⁺: \(c(\ce{Li+}) = 2 \cdot 0{,}044\,\text{mol} / 0{,}25\,\text{L} \approx 0{,}35\,\text{mol/L}\). Das zusätzliche Salz bleibt als Bodenkörper liegen.
Ansatz: m = L · V, dann n = m/M.
Weiter: Die Lösung ist bereits gesättigt.
A7
Gleichgewicht und MWG
AFB II
Ordnen Sie jedem Gleichgewicht den richtigen MWG-Ausdruck zu.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Feste und reine flüssige Stoffe fallen heraus; die Koeffizienten der Gase werden zu Exponenten.
Ansatz: Streichen Sie zuerst alle (s) und (l).
Weiter: Die Koeffizienten werden zu Exponenten.
A8
Mix: Temperatur und Zersetzung
AFB III
Magnesiumcarbonat zersetzt sich im geschlossenen Gefäß: \(\ce{MgCO3(s)} \rightleftharpoons \ce{MgO(s) + CO2(g)}\), \(\Delta_r H = +101\,\text{kJ/mol}\). Beurteilen Sie mit 2.3.2, wie sich K und c(CO₂) im neuen Gleichgewicht verhalten.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Maßnahme
K größer
K gleich
c(CO₂) größer
c(CO₂) gleich
Temperatur erhöhen
Volumen halbieren
MgCO₃ zugeben
Etwas MgO entnehmen
Weil \(K_c = c(\ce{CO2})\) ist, legt allein K die CO₂-Konzentration fest. Nur die Temperatur ändert K; beim Komprimieren reagiert CO₂ mit MgO zurück, bis wieder dieselbe Konzentration erreicht ist.
Ansatz: Welche Größe steht allein im MWG?
Weiter: K ändert sich nur mit der Temperatur (endotherm: K steigt).
A9
Fehlersuche: Laborbericht
AFB III
Überprüfen Sie den Bericht und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Zeilen 2, 4 und 5 enthalten die drei typischen Fehler zu heterogenen Gleichgewichten.
Ansatz: Prüfen Sie Menge, Dynamik und MWG.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A10
Trickaufgabe: Halb so viel Wasser
AFB III
Aus einer gesättigten Natriumchlorid-Lösung mit Bodenkörper (20 °C) wird die Hälfte des Wassers verdampft; danach hat die Lösung wieder 20 °C. Begründen Sie, welche Aussagen zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Löslichkeit hängt nur von der Temperatur ab. Weniger Wasser löst weniger Salz — der Rest kristallisiert als Bodenkörper aus, die Konzentration bleibt gleich.
Ansatz: Gesättigt bleibt gesättigt.
Weiter: Weniger Lösungsmittel = weniger gelöster Stoff bei gleicher Konzentration.
