Protolysegrad, Verdünnung und der Unterschied zwischen stark und konzentriert — zehn Übungen.
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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
Vollständig oder teilweise?
AFB I
Ordnen Sie die Säuren danach, wie weit sie in verdünnter wässriger Lösung protolysieren.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1praktisch vollständig protolysiert
2nur teilweise protolysiert
Nur Säuren mit pKs < 0 protolysieren praktisch vollständig. HF (pKs 3,17) ist trotz des stark elektronegativen Fluors eine schwache Säure.
Ansatz: Merken Sie sich die wenigen starken Säuren.
Weiter: Die Halogenwasserstoffsäure HF ist die Ausnahme.
A2
Stimmt's? — Stärke und Konzentration
AFB I
Entscheiden Sie jeweils, ob die Aussage stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Stärke (pKs) und Säuregrad einer Lösung (pH) sind verschiedene Dinge.
Ansatz: Trennen Sie Stoffeigenschaft und Mengenangabe.
Weiter: Denken Sie an das Nachprotolysieren.
A3
Lückentext: Protolysegrad
AFB I
Beschreiben Sie mit den passenden Begriffen, was der Protolysegrad angibt.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Der Protolysegrad α gibt den der Säuremoleküle an, die ein Proton abgegeben haben. Bei starken Säuren beträgt α nahezu , bei schwachen Säuren ist α . Verdünnt man eine schwache Säure, wird α . Die Säurestärke selbst beschreibt der .
Der pH-Wert beschreibt die Lösung, nicht die Säure — er ändert sich beim Verdünnen, der pKs nicht.
Ansatz: α = c(A⁻) / c₀.
Weiter: Welche Größe bleibt beim Verdünnen konstant?
A4
Protolysegrad aus dem pH-Wert
AFB II
Methansäure-Lösung mit \(c_0 = 0{,}020\) mol/L hat pH = 2,75. Berechnen Sie den Protolysegrad.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Schätzen Sie ab, wie sich der Protolysegrad einer Butansäure-Lösung (0,1 mol/L) ändert.
Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sinkt stark, 2 = sinkt, 3 = bleibt gleich, 4 = steigt, 5 = steigt stark. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sinkt stark5 = steigt stark
Lösung wird 100-fach verdünnt
Lösung wird 10-fach verdünnt
festes Natriumbutanoat wird zugegeben
Butansäure-Anteil wird auf das 10-Fache erhöht
Natriumchlorid wird zugegeben
Verdünnen erhöht α (Ostwald). Zugabe von Butanoat-Ionen verschiebt das Gleichgewicht nach links (gleichioniger Zusatz) — α sinkt stark. Na⁺ und Cl⁻ sind unbeteiligt.
Ansatz: Denken Sie an Le Chatelier.
Weiter: Welches Produkt-Ion wird bei Natriumbutanoat zugesetzt?
A8
Fehlersuche: Magnesium in zwei Säuren
AFB III
Salzsäure und Methansäure, beide 1 mol/L, reagieren jeweils mit einem Überschuss Magnesium. Überprüfen Sie das Protokoll und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die schwache Säure reagiert langsamer, aber nicht weniger: Das Protolysegleichgewicht liefert H₃O⁺ nach.
Ansatz: Unterscheiden Sie Geschwindigkeit und Umsatz.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A9
Zwei Säuren im Vergleich
AFB III
Salpetersäure und Methansäure haben beide \(c_0 = 0{,}50\) mol/L. Vergleichen Sie die Lösungen und kreuzen Sie alle zutreffenden Eigenschaften an.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Eigenschaft
HNO₃
HCOOH
pH ≈ 0,3
enthält fast nur Anionen, kaum Säuremoleküle
enthält überwiegend unprotolysierte Säuremoleküle
10 mL werden von 50 mL Natronlauge (0,1 mol/L) neutralisiert
bildet mit Magnesium Wasserstoff
leitet den Strom sehr gut
Beide enthalten 5 mmol Säure je 10 mL und verbrauchen gleich viel Lauge. Methansäure (pH ≈ 2,0, α ≈ 1,9 %) enthält überwiegend HCOOH-Moleküle und leitet deshalb schlechter.
Ansatz: Rechnen Sie n = c · V für die Neutralisation.
Weiter: In manchen Zeilen passen beide Säuren.
A10
Trickaufgabe: Die schwache Säure ist saurer
AFB III
Lösung A: Salzsäure, \(c_0 = 1{,}0 \cdot 10^{-4}\) mol/L. Lösung B: Methansäure, \(c_0 = 0{,}10\) mol/L (pKs 3,75). Beurteilen Sie die Aussagen und markieren Sie alle zutreffenden.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
pH(A) = 4,0; pH(B) ≈ 2,4 bei α ≈ 4 %. Die schwache Säure liefert wegen der 1000-fach höheren c₀ mehr H₃O⁺ — die Stärke der Säure allein bestimmt den pH-Wert nicht.
