Zugeben, entziehen, drücken — zehn Übungen, in denen Q verrät, wohin das Gleichgewicht ausweicht.
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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
Kontaktverfahren unter Zwang
AFB I
Beim Kontaktverfahren gilt \(\ce{2 SO2 + O2} \rightleftharpoons \ce{2 SO3}\) (alle gasförmig, T konstant). Ordnen Sie jede Maßnahme der Wirkung auf das Gleichgewicht zu.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1nach rechts
2nach links
3keine Verschiebung
Links stehen drei, rechts zwei Gasteilchen: Druckerhöhung begünstigt SO₃. Argon bei konstantem Volumen ändert keine Konzentration eines Reaktionspartners.
Ansatz: Zugabe → Verbrauch des zugegebenen Stoffes.
Weiter: Zählen Sie die Gasteilchen auf beiden Seiten.
A2
Stimmt's? — Kleinster Zwang
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
Der Zwang ändert Q, nicht K — das Gemisch reagiert, bis Q wieder K erreicht.
Ansatz: Ändert sich K oder Q?
Weiter: Gasteilchen links und rechts vergleichen.
A3
Maßnahme und Reaktionsquotient
AFB I
Geben Sie an, wie sich die Maßnahme auf \(Q\) auswirkt (Gasgleichgewicht mit weniger Teilchen auf der Produktseite).
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Jede Maßnahme verändert zunächst nur die Konzentrationen im MWG-Bruch; der Vergleich mit K liefert die Richtung.
Ansatz: Produkte oben, Edukte unten.
Weiter: Halbieren des Volumens verdoppelt jede Konzentration — die Seite mit mehr Teilchen gewinnt mehr Faktoren.
A4
Kompression beim Kontaktverfahren
AFB II
Im Gleichgewicht \(\ce{2 SO2 + O2} \rightleftharpoons \ce{2 SO3}\) gilt \(c(\ce{SO2}) = 0{,}20\), \(c(\ce{O2}) = 0{,}10\) und \(c(\ce{SO3}) = 0{,}40\,\text{mol/L}\). Das Volumen wird schlagartig halbiert. Berechnen Sie \(Q\) direkt nach der Kompression.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Vorher \(K = \dfrac{0{,}40^2}{0{,}20^2 \cdot 0{,}10} = 40\,\text{L/mol}\). Nachher: \(Q = \dfrac{0{,}80^2}{0{,}40^2 \cdot 0{,}20} = 20\,\text{L/mol} = K/2\) — die Hinreaktion überwiegt, es bildet sich SO₃.
Ansatz: Alle Konzentrationen verdoppeln.
Weiter: Q = 0,80² / (0,40² · 0,20).
A5
Neues Gleichgewicht vergleichen
AFB II
Das Gleichgewicht \(\ce{H2 + I2} \rightleftharpoons \ce{2 HI}\) (gasförmig, T konstant) wird gestört. Bestimmen Sie, welche Konzentrationen im neuen Gleichgewicht größer sind als im alten.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Maßnahme
c(H₂) größer
c(I₂) größer
c(HI) größer
H₂ zugeben
Volumen halbieren
I₂ teilweise entziehen
HI zugeben
Volumen halbieren: alle c verdoppeln sich, die Lage bleibt (Δn = 0). Zugegebener Stoff bleibt trotz Ausgleich erhöht; beim Entzug von I₂ bildet die Rückreaktion H₂ nach, HI sinkt.
Ansatz: Zugegebenes wird nur teilweise verbraucht.
Weiter: Bei Δn = 0 ändert Druck die Lage nicht — aber die Konzentrationen.
A6
Lückentext: Prinzip vom Zwang
AFB II
Beschreiben Sie das Prinzip von Le Chatelier mit Fachbegriffen.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Wird ein System im durch einen äußeren gestört, verschiebt es sich so, dass die Wirkung des Zwangs wird. Bei einer Druckerhöhung weicht es zur Seite mit weniger aus. Die Gleichgewichtskonstante bleibt dabei unverändert, solange die gleich bleibt.
„erhöht“ wäre das Gegenteil: Das System weicht dem Zwang aus, statt ihn zu verstärken.
Ansatz: Was passiert mit der Wirkung des Zwangs?
Weiter: Wovon hängt K ab?
A7
Argumentationskette: Druck
AFB II
Stellen Sie die Begründung für \(\ce{N2 + 3 H2} \rightleftharpoons \ce{2 NH3}\) bei Halbierung des Volumens in der richtigen Reihenfolge dar.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Das Volumen wird halbiert, alle Konzentrationen verdoppeln sich.
2Im Zähler steht c²(NH₃) (Faktor 4), im Nenner c(N₂) · c³(H₂) (Faktor 16).
3Q sinkt auf ein Viertel von K.
4Die Hinreaktion überwiegt, NH₃ wird gebildet.
5Die Zahl der Gasteilchen sinkt, bis wieder Q = K gilt.
Die Begründung läuft immer über Q: Faktor im Zähler gegen Faktor im Nenner — daraus folgt Q/K und die Richtung.
Ansatz: Beginnen Sie mit der Ursache, enden Sie mit dem neuen Gleichgewicht.
Weiter: 2² = 4, 2 · 2³ = 16.
A8
Mix: Nachdosieren rechnen
AFB III
Rückblick auf 2.2.5: Für \(\text{cis-2-Buten} \rightleftharpoons \text{trans-2-Buten}\) gilt bei einer bestimmten Temperatur \(K = 4{,}0\). Im Gleichgewicht liegen 0,20 mol/L cis und 0,80 mol/L trans vor. Dann werden zusätzlich 0,50 mol/L cis-2-Buten zugegeben. Ermitteln Sie schrittweise:
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
\(Q\) direkt nach der Zugabe =(ohne Einheit)
Umsatz \(x\) bis zum neuen Gleichgewicht =mol/L
\(c(\text{cis})\) im neuen Gleichgewicht =mol/L
\(Q = 0{,}80/0{,}70 \approx 1{,}14 < 4{,}0\). Ansatz \(\dfrac{0{,}80 + x}{0{,}70 - x} = 4{,}0 \Rightarrow x = 0{,}40\,\text{mol/L}\); cis: 0,30, trans: 1,20 mol/L. Von den 0,50 mol/L Zugabe werden nur 0,40 umgesetzt — der Zwang wird nur teilweise ausgeglichen.
Ansatz: Nach der Zugabe: c(cis) = 0,70 mol/L.
Weiter: Tabelle: cis 0,70 − x, trans 0,80 + x.
A9
Fehlersuche: Laborbericht
AFB III
Überprüfen Sie die Aussagen eines Laborberichts und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die drei Klassiker: K scheinbar veränderlich, Δn übersehen, vermenschlichende Sprache.
Ansatz: Drei Zeilen sind falsch.
Weiter: Achten Sie auf K, Δn(Gas) und die Formulierung.
A10
Trickaufgabe: Argon ist nicht gleich Argon
AFB III
In die Anlage \(\ce{CH4 + H2O} \rightleftharpoons \ce{CO + 3 H2}\) (alle gasförmig) wird Argon eingeleitet — einmal bei konstantem Volumen, einmal bei konstantem Gesamtdruck. Beurteilen Sie die Aussagen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Bei konstantem Druck muss das Volumen wachsen — alle Konzentrationen sinken wie beim Entspannen, das Gleichgewicht weicht zur Seite mit mehr Gasteilchen (rechts) aus. Bei konstantem V ändert Argon keine Konzentration im MWG.
