Donator-Akzeptor-Prinzip: Übungen – Chemie Leistungskurs

A1

Wer gibt, wer nimmt?

AFB I

Ordnen Sie dem fett gedruckten Teilchen seine Rolle in der jeweiligen Reaktion zu.

Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.

Reaktion	H⁺- Donator	H⁺- Akzeptor	e⁻- Donator	e⁻- Akzeptor
HNO₃ + H₂O → NO₃⁻ + H₃O⁺
Mg + Cl₂ → MgCl₂
Mg + Cl₂ → MgCl₂
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
2 Fe³⁺ + Sn²⁺ → 2 Fe²⁺ + Sn⁴⁺
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻

Wasser ist im Ammoniak-Gleichgewicht Protonendonator; Fe³⁺ nimmt ein Elektron auf (+III → +II) und ist deshalb Elektronenakzeptor.

Ansatz: Erst klären: Wandert ein Proton oder ändern sich Oxidationszahlen?

Weiter: Wer das Teilchen verliert, ist Donator.

A2

Stimmt das?

AFB I

Entscheiden Sie, ob die Aussage zum Donator-Akzeptor-Prinzip zutrifft.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.

Aussage 1 von 5

Das Prinzip ist bei Protonen und Elektronen gleich — der Unterschied liegt nur im übertragenen Teilchen.

Ansatz: Denke an die Oxidationszahlen bei der Protolyse.

Weiter: Wasser kann Säure und Base sein.

A3

Das gemeinsame Muster

AFB I

Beschreiben Sie mit den Fachbegriffen die Gemeinsamkeit beider Reaktionstypen.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Bei der Protolyse gibt die ein Proton an die ab. Bei der Redoxreaktion gibt das Elektronen an das ab. In beiden Fällen entstehen zwei Paare.

Ein Katalysator ist kein Reaktionspartner — Donator und Akzeptor werden verbraucht und bilden neue Teilchen.

Ansatz: Der Donator steht jeweils zuerst.

Weiter: Wer Elektronen abgibt, reduziert den Partner.

A4

Wasserstoffperoxid als Donator

AFB II

Formulieren Sie die Donator-Gleichung für Wasserstoffperoxid, das in saurer Lösung als Reduktionsmittel reagiert.

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.

Sauerstoff steigt von −I auf 0: zwei O-Atome geben zusammen 2 e⁻ ab. In saurer Lösung erscheinen die beiden H-Atome als 2 H⁺ — OH⁻ gehört in alkalische Gleichungen.

Ansatz: OZ des Sauerstoffs in H₂O₂ und in O₂ bestimmen.

Weiter: Ladungsbilanz: links 0, rechts 2 · (+1) + 2 · (−1).

A5

Wie viele Elektronen?

AFB II

2,40 g Magnesium (\(M = 24{,}31\,\text{g/mol}\)) reagieren vollständig mit Salzsäure. Berechnen Sie die Stoffmenge der Elektronen, die dabei vom Donator auf den Akzeptor übergehen.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.

\(n(\ce{Mg}) = 2{,}40\,\text{g} : 24{,}31\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}} = 0{,}0987\,\text{mol}\); jedes Mg-Atom gibt 2 e⁻ ab: \(n(\ce{e-}) = 0{,}197\,\text{mol}\). Akzeptor ist H₃O⁺ (H: +I → 0) — hier wirkt die Säure als Oxidationsmittel, nicht als Protonendonator.

Ansatz: Mg → Mg²⁺ + 2 e⁻.

Weiter: Stoffmenge Mg verdoppeln.

A6

Mix: Partner gesucht

AFB II

Ermitteln Sie zu jedem Teilchen den korrespondierenden Partner. Greifen Sie auf die mehrprotonigen Säuren (3.1.4) und die Redoxtitration (4.1.3) zurück.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.

Ein Ampholyt hat zwei Partner: als Säure verliert er ein H⁺, als Base gewinnt er eines. Thiosulfat ist Reduktionsmittel: 2 S₂O₃²⁻ → S₄O₆²⁻ + 2 e⁻.

Ansatz: Säure → Base: ein H⁺ weniger.

Weiter: Redoxpaar: gleiche Elementart, andere OZ.

A7

Rangliste der Donatoren

AFB II

Blech in Salzlösung — Beobachtungen: Aluminium überzieht sich in Ni²⁺-Lösung mit Nickel, Nickel in Pb²⁺-Lösung mit Blei, Blei in Ag⁺-Lösung mit Silber; Silber bleibt in Pb²⁺-Lösung blank. Werten Sie aus und ordnen Sie die Metalle nach abnehmender Stärke als Elektronendonator.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.

1Aluminium

2Nickel

3Blei

4Silber

Ein Metall kann nur die Ionen eines schwächeren Donators reduzieren. Die korrespondierenden Ionen bilden die umgekehrte Reihe: Ag⁺ ist der stärkste Elektronenakzeptor.

Ansatz: Wer die Ionen des anderen reduziert, ist der stärkere Donator.

Weiter: Silber reduziert Pb²⁺ nicht.

A8

Fehlersuche im Heft

AFB III

Überprüfen Sie die Notizen zu Zink in Salzsäure und markieren Sie die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.

Der häufigste Fehler: H₃O⁺ wird automatisch als Säure gedeutet. Maßgeblich ist, ob Protonen oder Elektronen wandern.

Ansatz: Prüfe bei jeder Zeile die Oxidationszahlen.

Weiter: Drei Zeilen sind falsch.

A9

Trickaufgabe: Wasser in vier Rollen

AFB III

Begründen Sie, welche Aussagen zutreffen. Betrachten Sie die Reaktionen von Wasser mit Natrium (\(\ce{2 Na + 2 H2O -> 2 NaOH + H2}\)) und mit Fluor (\(\ce{2 F2 + 2 H2O -> 4 HF + O2}\)).

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.

Mit Natrium: H +I → 0, Wasser nimmt Elektronen auf. Mit Fluor: O −II → 0, Wasser gibt Elektronen ab. Die H₂-Bildung sieht nach „Säure“ aus, ist aber ein Elektronenübergang.

Ansatz: Bestimme die OZ von H und O vor und nach der Reaktion.

Weiter: Entsteht H₂, wurden H-Atome reduziert.

A10

Stark oder schwach?

AFB III

Beurteilen Sie, wie stark das Teilchen in der genannten Rolle ist. Nutzen Sie die Beziehung zwischen korrespondierenden Partnern.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sehr schwach, 2 = schwach, 3 = mittel, 4 = stark, 5 = sehr stark. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.

1 = sehr schwach5 = sehr stark

Cl⁻ als Base (Partner von HCl, sehr starke Säure)

Na⁺ als Oxidationsmittel (Partner von Na, sehr starkes Reduktionsmittel)

Au³⁺ als Oxidationsmittel (Gold, sehr edel)

O²⁻ als Base (Partner von OH⁻, äußerst schwache Säure)

Pb²⁺ als Oxidationsmittel (Blei, mittlere Stellung in der Redoxreihe)

Je leichter der Donator abgibt, desto weniger will sein Partner das Teilchen zurück — die Stärken der Partner verhalten sich gegenläufig.

Ansatz: Starker Donator ↔ schwacher korrespondierender Akzeptor.

Weiter: Gold gibt kaum Elektronen ab — was folgt für Au³⁺?

Übungen: Donator-Akzeptor-Prinzip

Übungsaufgaben