Radikal, Elektrophil oder Nucleophil — zehn Übungen, bis Sie jedes Teilchen an seinen Elektronen erkennen.
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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
Teilchen und Merkmal
AFB I
Ordnen Sie jedem Teilchen das Merkmal zu, das seine Reaktivität bestimmt.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Radikal, Elektrophil (zweimal) und Nucleophil (zweimal) — jeweils erkennbar an der Elektronenbilanz des reaktiven Atoms.
Ansatz: Zählen Sie die Valenzelektronen am zentralen Atom.
Weiter: Sechs Elektronen bedeuten eine Lücke.
A2
Stimmt's? — Teilchenarten
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
Ladung ist ein Hinweis, das Elektronenpaar ist das Kriterium.
Ansatz: Freies Paar, Lücke oder ungepaartes Elektron?
Weiter: Auch eine Doppelbindung ist ein Elektronenpaar.
A3
Wer kann als Nucleophil reagieren?
AFB I
Geben Sie alle Teilchen an, die als Nucleophil reagieren können.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
CH₄ hat weder freie Elektronenpaare noch π-Elektronen; BF₃ und das Carbokation haben Elektronenlücken und sind Elektrophile.
Ansatz: Suchen Sie freie Elektronenpaare oder π-Bindungen.
Weiter: Methan hat nur Bindungselektronen in σ-Bindungen.
A4
Lückentext: Iodid greift an
AFB II
Beschreiben Sie den Angriff eines Iodid-Ions auf das C-Atom von Brommethan mit den 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.
Das Iodid-Ion besitzt vier freie und reagiert als . Es greift das C-Atom mit der positiven an, das damit das ist. Der Elektronenpfeil beginnt am des Iodids.
„Radikal“ passt nicht: I⁻ hat kein ungepaartes Elektron.
Ansatz: Das C–Br-C-Atom ist δ+.
Weiter: Pfeile starten am Elektronenpaar.
A5
Mehr als eine Rolle?
AFB II
Untersuchen Sie, welche Rolle(n) das jeweilige Teilchen übernehmen kann.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Teilchen
Radikal
Elektrophil
Nucleophil
O₂
CH₃O⁻
Br₂ an C=C
Ethanal
NO
O₂ und NO haben ungepaarte Elektronen (O₂ sogar zwei). Br₂ wird von der Doppelbindung polarisiert, das δ+-Br-Atom wirkt elektrophil. In Ethanal ist das Carbonyl-C-Atom elektrophil (δ+), das O-Atom mit seinen freien Paaren nucleophil.
Ansatz: Ein Molekül kann mehrere reaktive Zentren haben.
Weiter: NO hat eine ungerade Elektronenzahl.
A6
Fehlersuche im Lernzettel
AFB II
Überprüfen Sie die Notizen und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Ungeladen heißt nicht unreaktiv — und ein ungepaartes Elektron bedeutet keine Ladung.
Ansatz: Prüfen Sie Ladung und Elektronenzahl.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A7
Rechenkette: Elektronen am tert-Butyl-C
AFB II
Das zentrale C-Atom der tert-Butyl-Gruppe (CH₃)₃C– kann als Kation, Radikal oder Anion vorliegen. Bestimmen Sie jeweils die Zahl der Valenzelektronen an diesem C-Atom.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Kation (CH₃)₃C⁺:Elektronen
Radikal (CH₃)₃C·:Elektronen
Anion (CH₃)₃C⁻:Elektronen
Drei Bindungen = 6 Elektronen; das Radikal hat zusätzlich ein ungepaartes Elektron, das Anion ein freies Paar. Das Kation ist Elektrophil, das Anion Nucleophil, das Radikal liegt dazwischen.
Ansatz: Jede Bindung zählt mit zwei Elektronen.
Weiter: Ladung + bedeutet ein Elektron weniger als das Radikal.
A8
Mix: Heterolyse (5.3.1) liefert Partner
AFB III
Formulieren Sie die Heterolyse von 2-Iodpropan in einem polaren Lösungsmittel und kennzeichnen Sie die entstehenden Teilchenarten.
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.
I ist elektronegativer als C und nimmt das Paar mit: Carbokation (Elektrophil) und Iodid (Nucleophil). Radikale entstünden nur bei Homolyse.
Ansatz: Wer erhält das Bindungselektronenpaar?
Weiter: Heterolyse liefert immer ein Elektrophil und ein Nucleophil.
A9
Wer greift an?
AFB III
Ordnen Sie jeden Reaktionsschritt nach der Art des angreifenden Teilchens 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).
1radikalisch
2elektrophil
3nucleophil
Maßgeblich ist das angreifende Teilchen, nicht das angegriffene: Greift H₂O ein Carbokation an, ist der Schritt nucleophil.
Ansatz: Wer bringt das Elektronenpaar mit, wer nimmt es auf?
Weiter: Beim Angriff auf C=C oder Benzol ist das Substrat elektronenreich.
A10
Trickaufgabe: Ungeladen und doch reaktiv
AFB III
Gegeben sind BF₃, SO₃, Br·, O₂, NH₄⁺ und CH₃O⁻. Ermitteln Sie, wie viele dieser Teilchen ungeladen sind und trotzdem als Elektrophil oder Radikal reagieren.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
BF₃ und SO₃ (Elektrophile), Br· und O₂ (Radikale) sind ungeladen. NH₄⁺ ist geladen und hat weder Lücke noch freies Paar — es ist praktisch unreaktiv als Elektrophil wie als Nucleophil; CH₃O⁻ ist geladen.
Ansatz: Erst die Ladung prüfen, dann die Elektronenbilanz.
