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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
Schwefel in Höchstform
AFB IGeben Sie alle Teilchen an, in denen Schwefel die Oxidationszahl +VI hat.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
SO₂: +IV, H₂S: −II, Thiosulfat S₂O₃²⁻: Mittelwert +II. Häufiger Fehler: die Ionenladung vergessen — bei SO₄²⁻ gilt x + 4·(−2) = −2.
Ansatz: Sauerstoff −II, Wasserstoff +I.
Weiter: Summe der OZ = Ladung des Teilchens.
A2
Regeln mit Ausnahmen
AFB IEntscheiden Sie, ob die Aussage stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die Standardwerte H +I und O −II sind Faustregeln — Hydride, Peroxide, Fluorverbindungen und Elemente sind die Ausnahmen.
Ansatz: Welcher Partner ist elektronegativer?
Weiter: Elemente haben immer OZ 0.
A3
Stickstoff hat viele Gesichter
AFB IOrdnen Sie die Teilchen nach dem Vorzeichen der Oxidationszahl des Stickstoffs 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).
1OZ(N) negativ
2OZ(N) = 0
3OZ(N) positiv
Stickstoff reicht von −III (NH₃, NH₄⁺) bis +V (HNO₃). N₂H₄: −II, N₂O: +I, NO: +II, NO₂: +IV.
Ansatz: In Wasserstoffverbindungen ist N elektronegativer als H.
Weiter: In Sauerstoffverbindungen ist O elektronegativer als N.
A4
Mix: Redox oder Säure-Base?
AFB IIOrdnen Sie jede Reaktion ein. Greifen Sie dazu auf die Säure-Base-Reaktionen aus Kapitel 3 zurück.
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
| Reaktion | Redoxreaktion | Säure-Base-Reaktion | weder noch |
|---|---|---|---|
| NH₃ + HCl → NH₄Cl | |||
| Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂ | |||
| CaCO₃ → CaO + CO₂ | |||
| 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O | |||
| H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O | |||
| Cl₂ + H₂O → HCl + HOCl |
Entscheidend ist, ob sich Oxidationszahlen ändern (Redox) oder ob nur Protonen übertragen werden (Säure-Base). Beim Kalkbrennen ändert sich keine OZ, und es wandert kein Proton.
Ansatz: Bestimme für jedes Element die OZ links und rechts.
Weiter: Zn + HCl: Zn 0 → +II, H +I → 0.
A5
Eisen im Magnetit
AFB IIMagnetit hat die Summenformel \(\ce{Fe3O4}\). Im Kristall liegen Fe²⁺- und Fe³⁺-Ionen vor. Berechnen Sie schrittweise.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Summe der OZ aller Fe-Atome =
- mittlere OZ von Fe =
- Anzahl der Fe³⁺-Ionen pro Formeleinheit =
Aus 3 Fe mit zusammen +8 folgt: 2 × (+III) + 1 × (+II) = +8. Der Mittelwert +8/3 ist keine „echte“ Oxidationszahl, sondern ein Durchschnitt.
Ansatz: 4 O-Atome mit je −II; das Teilchen ist neutral.
Weiter: Setze a Fe³⁺ und (3 − a) Fe²⁺ an: 3a + 2(3 − a) = 8.
A6
Fehlersuche im Heft
AFB IIÜberprüfen Sie die notierten Oxidationszahlen und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Wer die Faustregeln blind anwendet, übersieht Hydride und Peroxide; wer die Ionenladung vergisst, liegt bei Dichromat um eins daneben.
Ansatz: Prüfe jede Zeile mit der Summenregel.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A7
Vom Methan zum Kohlenstoffdioxid
AFB IIBestimmen Sie die Oxidationszahl des Kohlenstoffs in jedem Molekül der Oxidationsreihe.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Jeder Oxidationsschritt erhöht die OZ des C-Atoms um 2 — deshalb heißt die Reihe Alkan → Alkanol → Alkanal → Alkansäure auch Oxidationsreihe.
Ansatz: Jedes H liefert +I, jedes O −II.
Weiter: Die Summe im Molekül ist 0.
A8
Trickaufgabe: Tetrathionat
AFB IIIDas Tetrathionat-Ion \(\ce{S4O6^2-}\) entsteht bei der Reaktion von Iod mit Thiosulfat. Ermitteln Sie die Oxidationszahl, die Sie aus der Summenformel für Schwefel erhalten.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Aus 4x + 6·(−2) = −2 folgt x = +2,5. Das ist nur ein Mittelwert: In der Strukturformel −O₃S–S–S–SO₃− haben die beiden inneren S-Atome die OZ 0, die äußeren +V. Wer „+II“ oder „+III“ rundet, hat die Pointe verpasst.
Ansatz: Summenregel mit Ladung −2.
Weiter: Ein Mittelwert darf gebrochen sein.
A9
Wie stark ändert sich die OZ?
AFB IIIBeurteilen Sie, wie sich die Oxidationszahl des genannten Elements bei der Umwandlung ändert.
Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sinkt um 3 oder mehr, 2 = sinkt um 1–2, 3 = bleibt gleich, 4 = steigt um 1–2, 5 = steigt um 3 oder mehr. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sinkt um 3 oder mehr5 = steigt um 3 oder mehr
S: H₂S → SO₄²⁻
Cr: Cr₂O₇²⁻ → Cr³⁺
Cl: Cl₂ → Cl⁻
N: NH₄⁺ → NH₃
Fe: Fe²⁺ → Fe³⁺
H₂S → SO₄²⁻: −II → +VI (um 8). Cr: +VI → +III. NH₄⁺ → NH₃ ist eine Deprotonierung: N bleibt −III — die Formeln sehen verschieden aus, die OZ nicht.
Ansatz: Pro Atom rechnen, nicht pro Teilchen.
Weiter: Eine Protonenabgabe ändert keine Oxidationszahl.
A10
Glucose unter der Lupe
AFB IIIBegründen Sie, welche Aussagen zur Glucose \(\ce{C6H12O6}\) (offenkettige Form mit Aldehydgruppe) zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Mittelwert: 6x + 12 − 12 = 0. Aus der Struktur folgt: C1 +I, C2–C5 je 0, C6 −I. Zu CO₂ (+IV) gibt jedes C im Mittel 4 e⁻ ab: 6 · 4 = 24.
Ansatz: Summenformel liefert nur den Mittelwert.
Weiter: In der Strukturformel jedes C-Atom einzeln betrachten.