Hinreaktion, Rückreaktion, offenes und geschlossenes System — zehn Übungen in beide Richtungen.
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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
Kennzeichen umkehrbarer Reaktionen
AFB I
Geben Sie alle Aussagen an, die auf jede umkehrbare Reaktion zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Oft sind für die Rückreaktion andere Bedingungen nötig; der Mesomeriepfeil ↔ ist das falsche Symbol — richtig ist ⇌.
Ansatz: Denken Sie an Stoffe, Energie und Symbol.
Weiter: Eine Reaktion kann in eine Richtung exo- und in die andere endotherm sein.
A2
Stimmt's? — Hin und zurück
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
Entscheidend sind das System (offen/geschlossen) und die Energiebilanz beider Richtungen.
Ansatz: Kann ein Produkt entweichen?
Weiter: Vorzeichen von ΔrH kehrt sich bei der Rückreaktion um.
A3
Umkehrbar oder nicht?
AFB I
Ordnen Sie die Vorgänge ein.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1im Labor umkehrbar
2praktisch nicht umkehrbar
Nicht umkehrbar sind Vorgänge, bei denen Produkte entweichen oder die Rückreaktion unter erreichbaren Bedingungen nicht abläuft.
Ansatz: Lässt sich der Ausgangsstoff im Labor zurückgewinnen?
Weiter: Denaturierte Proteine falten sich nicht zurück.
A4
Die passende Gegenrichtung
AFB II
Ordnen Sie jedem Vorgang den Vorgang zu, der ihn stofflich umkehrt.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Gegenrichtung braucht oft eine andere Energiequelle: Strom bei der Elektrolyse, Licht bei der Fotosynthese.
Ansatz: Vergleichen Sie Edukte und Produkte.
Weiter: Beim Mörtel wird aus Ca(OH)₂ und CO₂ wieder CaCO₃.
A5
Energie der Gegenrichtung
AFB II
Für den Zerfall \(\ce{NH4Cl(s) -> NH3(g) + HCl(g)}\) gilt \(\Delta_r H = +176\,\text{kJ/mol}\). Berechnen Sie die Enthalpieänderung, wenn sich 0,50 mol Ammoniumchlorid aus den Gasen zurückbilden.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Rückreaktion: \(\Delta_r H = -176\,\text{kJ/mol}\); für 0,50 mol: \(\Delta H = 0{,}50\,\text{mol} \cdot (-176\,\text{kJ/mol}) = -88\,\text{kJ}\). Häufiger Fehler: das Vorzeichen nicht umkehren.
Ansatz: Rückreaktion: Vorzeichen umdrehen.
Weiter: Dann mit der Stoffmenge multiplizieren.
A6
Lückentext: Kalk im Ofen
AFB II
Beschreiben Sie mit den Fachbegriffen, warum Kalkbrennen im offenen Ofen vollständig abläuft.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Die Zersetzung von CaCO₃ ist und benötigt hohe Temperaturen. Der Brennofen ist ein System: Das Kohlenstoffdioxid mit den Abgasen. Deshalb kann die kaum ablaufen. In einem verschlossenen Stahlgefäß dagegen entstünde ein aus CaCO₃, CaO und CO₂.
„geschlossen“ passt zum Stahlgefäß, nicht zum Ofen; „exotherm“ beschreibt die Rückreaktion.
Ansatz: Wohin geht das CO₂?
Weiter: Was bleibt übrig, wenn nichts entweichen kann?
A7
Salmiak im Reagenzglas
AFB II
Stellen Sie den Versuchsablauf mit Ammoniumchlorid in der richtigen Reihenfolge dar.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ammoniumchlorid wird am Boden eines schräg gehaltenen Reagenzglases erhitzt.
2Der weiße Feststoff am Boden wird weniger: NH₄Cl → NH₃ + HCl (endotherm).
3Die Gase steigen in den kühleren oberen Teil des Glases auf.
4Dort reagieren NH₃ und HCl wieder: Ein weißer Belag bildet sich (exotherm).
5Ergebnis: Hin- und Rückreaktion laufen in verschiedenen Zonen des Glases ab.
Häufiger Denkfehler: Der Belag oben sei „verdampftes“ NH₄Cl. Tatsächlich zerfällt es und bildet sich neu — eine chemische Reaktion, keine Sublimation im engeren Sinn.
Ansatz: Wo ist es heiß, wo kühl?
Weiter: Die Rückreaktion gibt Wärme ab — sie läuft im kühlen Bereich.
A8
Mix: Energieberg in beide Richtungen
AFB III
Rückblick auf 1.3.1 und 2.1.3: Für eine umkehrbare Reaktion A ⇌ B gilt \(E_{A,\text{hin}} = 120\,\text{kJ/mol}\) und \(\Delta_r H_{\text{hin}} = +45\,\text{kJ/mol}\). Ermitteln Sie die Werte schrittweise.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Faktor, um den \(v_{\text{hin}}\) bei +20 °C nach RGT-Regel (Faktor 2) steigt:
Beide Richtungen laufen über denselben Übergangszustand; die Rückreaktion startet auf dem höheren Energieniveau der Produkte und hat daher die kleinere Aktivierungsenergie.
Ansatz: Skizzieren Sie das Energiediagramm: Produkte liegen 45 kJ/mol höher.
Weiter: Zwei Zehnerschritte: 2 · 2.
A9
Fehlersuche im Protokoll
AFB III
Überprüfen Sie das Protokoll zum Versuch mit Cobaltchlorid-Papier und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Energiebilanz und Pfeilsymbol sind die typischen Fehlerquellen.
Ansatz: Prüfen Sie Vorzeichen und Symbol.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A10
Trickaufgabe: Endotherm = unmöglich?
AFB III
Für eine umkehrbare Reaktion A ⇌ B ist die Hinreaktion stark exotherm. Begründen Sie, welche Aussagen zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Endotherme Reaktionen laufen ab, wenn genügend Teilchen die (größere) Aktivierungsenergie erreichen — z. B. beim Erhitzen. Wie schnell eine Richtung ist, hängt von Temperatur und Konzentrationen ab.
Ansatz: Zeichnen Sie das Energiediagramm von beiden Seiten.
Weiter: Energiezufuhr macht auch endotherme Reaktionen möglich.
