Umweg über die Zwischenstufe, Oberflächen, Enzyme und Katalysatorgifte — zehn Übungen zur Katalyse.
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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
Was macht ein Katalysator?
AFB I
Geben Sie alle zutreffenden Merkmale eines Katalysators an.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Katalysator wirkt über den Weg, nicht über die Energiebilanz: Er wird zwischenzeitlich gebunden, aber zurückgebildet — schon kleine Mengen genügen.
Ansatz: Denken Sie an Anfang und Ende der Reaktion.
Weiter: Was ändert sich im Energiediagramm, was nicht?
A2
Stimmt's? — Katalyse
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
Ein Katalysator ändert den Weg zwischen den Niveaus, nie die Niveaus der Edukte und Produkte.
Ansatz: Welche Niveaus im Diagramm verschiebt ein Katalysator?
Weiter: Tal oder Gipfel?
A3
Fachbegriffe der Katalyse
AFB I
Ordnen Sie jedem Begriff die passende Beschreibung zu.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Adsorption (an-) und Desorption (ab-) werden oft verwechselt; Absorption hieße Aufnahme ins Innere.
Ansatz: „ad“ = an, „de“ = weg.
Weiter: Ein Gift wirkt auf die Stellen, an denen die Reaktion stattfindet.
A4
Homogen, heterogen oder Enzym?
AFB II
Ordnen Sie die Beispiele der passenden Katalyseart 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).
1homogene Katalyse
2heterogene Katalyse
3Biokatalyse
Entscheidend ist die Phase: Gase mit festem Metall = heterogen, alles gelöst oder alles gasförmig = homogen, Proteine aus Lebewesen = Enzyme.
Ansatz: Prüfen Sie die Aggregatzustände von Katalysator und Edukten.
Weiter: Auch Gasreaktionen mit gasförmigem Katalysator sind homogen.
A5
CO an der Platin-Oberfläche
AFB II
Beschreiben Sie die Oxidation von CO an Platin, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1CO- und O₂-Moleküle gelangen an die Platin-Oberfläche.
2Die Moleküle werden an aktiven Zentren adsorbiert.
3Die O=O-Bindung wird geschwächt und gespalten.
4Adsorbiertes CO reagiert mit einem benachbarten O-Atom zu CO₂.
5CO₂ wird desorbiert, das aktive Zentrum ist wieder frei.
Die Bindung an die Oberfläche schwächt die O=O-Bindung — genau hier wird Aktivierungsenergie „gespart“.
Ansatz: Erst ankommen und binden, zuletzt ablösen.
Weiter: Die Spaltung von O₂ geschieht an der Oberfläche.
A6
Der zweite Buckel
AFB II
Ein katalysierter Weg hat die Niveaus (Edukte = 0): Übergangszustand 1: +48 kJ/mol, Zwischenstufe: +12 kJ/mol, Übergangszustand 2: +66 kJ/mol, Produkte: −90 kJ/mol. Berechnen Sie die Aktivierungsenergie des zweiten Teilschritts.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Der zweite Teilschritt startet in der Zwischenstufe: \(E_A = 66 - 12 = 54\,\text{kJ/mol}\). Wer 66 kJ/mol angibt, misst fälschlich vom Edukt-Niveau aus.
Ansatz: Wo beginnt der zweite Teilschritt?
Weiter: Vom Tal zum zweiten Gipfel.
A7
Lückentext: Amylase im Mund
AFB II
Erläutern Sie mit den Fachbegriffen, warum Brot beim langen Kauen süß schmeckt.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Speichel enthält Amylase, ein . Stärke ist ihr : Sie wird im gebunden und zu Maltose gespalten. Auf diesem Weg ist die so klein, dass die Spaltung bei 37 °C rasch abläuft. Cellulose wird nicht gespalten — Amylase arbeitet .
„verbraucht“ passt nicht: Das Enzym wird nach jedem Umsatz wieder frei und spaltet das nächste Stärkemolekül.
Ansatz: Wie heißt der Stoff, den ein Enzym umsetzt?
Weiter: Warum bleibt Cellulose unberührt?
A8
Fehlersuche im Referat
AFB III
Überprüfen Sie die Folien und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zeile 2 ist der häufigste Denkfehler: schneller ≠ mehr Energie.
Ansatz: Prüfen Sie Energiebilanz und Gesamtgleichung.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A9
Mix: Lachgas am Gold
AFB III
Für \(\ce{2 N2O(g)}\) \(\ce{-> 2 N2(g) + O2(g)}\) gilt \(E_A = 245\,\text{kJ/mol}\) ohne und \(121\,\text{kJ/mol}\) an Gold; \(\Delta_f H^\circ(\ce{N2O}) = +82{,}0\,\text{kJ/mol}\). Ermitteln Sie mit 1.2.3 und 1.3.1 die Energiegrößen.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
