22 Aufgaben aus allen sechs Kapiteln, bunt gemischt — so, wie das Abitur fragt.
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Sieben kurze Aufgaben (AFB I) — quer durch alle Kapitel. Sie sollten ohne Nachschlagen gelingen.
A1
Null per Definition
EnergetikAFB I
Nennen Sie alle Stoffe, deren Standard-Bildungsenthalpie \(\Delta_f H^\circ\) gleich null ist.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Null gilt nur für Elemente in ihrer stabilsten Form bei 25 °C und Standarddruck. Ozon (\(+142{,}7\)) und Diamant (\(+1{,}9\)) sind nicht die stabilste Form; Brom ist bei 25 °C flüssig, \(\ce{Br2(g)}\) liegt bei \(+30{,}9\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\).
Nur Elemente kommen infrage — aber nicht jede Form eines Elements.
In welchem Aggregatzustand liegt Brom bei 25 °C vor?
A2
Säure sucht Base
Säure-Base-ReaktionenAFB I
Ordnen Sie jeder Brönsted-Säure ihre korrespondierende Base zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Korrespondierende Paare unterscheiden sich um genau ein Proton. Wasser steht links und rechts: Es ist ein Ampholyt — gegenüber \(\ce{NH3}\) Säure, gegenüber \(\ce{HCl}\) Base.
Nehmen Sie der Säure gedanklich ein H⁺ weg — die Ladung sinkt um 1.
Wasser kommt auf beiden Seiten vor.
A3
Redox im Schnelltest
ElektrochemieAFB I
Geben Sie für jede Aussage an, ob sie stimmt.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Merkhilfe: OIL RIG — Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain (of electrons).
Oxidation und Reduktion laufen immer gekoppelt ab.
Oxidationsmittel = Elektronenakzeptor.
A4
Vier Reaktionstypen
Organische ReaktionenAFB I
Ordnen Sie jede Reaktion in den passenden Reaktionstyp ein.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Substitution
2Addition
3Eliminierung
4Kondensation
Substitution: Austausch eines Atoms; Addition: zwei Moleküle werden eins (an C=C); Eliminierung: aus einem Molekül wird ein kleines abgespalten, es entsteht C=C; Kondensation: zwei Moleküle verknüpfen sich unter Abspaltung eines kleinen Moleküls.
Zählen Sie die Eduktmoleküle und die Produktmoleküle.
Aus zwei wird eins: Addition. Aus zwei wird eins plus Wasser: Kondensation.
A5
Dynamisch, nicht statisch
Kinetik und GleichgewichtAFB I
Beschreiben Sie das chemische Gleichgewicht, indem Sie den Lückentext vervollständigen.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Im chemischen Gleichgewicht laufen Hin- und Rückreaktion ab, und zwar schnell. Die Konzentrationen bleiben deshalb , obwohl ständig Teilchen reagieren — man spricht von einem Gleichgewicht. Es stellt sich nur in einem System ein.
Im offenen System entweicht ein Produkt (z. B. CO₂ aus Kalk) — die Reaktion läuft dann vollständig ab.
Stillstand gibt es nur makroskopisch.
Welches System verhindert, dass Gase entweichen?
A6
Starke Base
Säure-Base-ReaktionenAFB I
Berechnen Sie den pH-Wert von Natronlauge mit \(c(\ce{NaOH})=0{,}010\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\) (25 °C).
Rechnen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
\(c(\ce{OH-})=10^{-2}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\Rightarrow\mathrm{pOH}=2\Rightarrow\mathrm{pH}=14-2=12\). Häufiger Fehler: pH = 2 — das wäre eine Säure.
Natronlauge ist vollständig in Na⁺ und OH⁻ gespalten: Erst pOH, dann pH.
pH + pOH = 14 bei 25 °C.
A7
Kunststoffe im Steckbrief
Kunststoffe und NaturstoffeAFB I
Stellen Sie in der Tabelle dar, zu welcher Klasse jeder Kunststoff gehört und ob er durch Polykondensation entsteht.
Setzen Sie in jeder Zeile so viele Kreuze, wie zutreffen — es können mehrere, eines oder keines sein. Enter setzt und löscht.
Kunststoff
Thermoplast
Duroplast
Elastomer
Polykondensat
Polyethen (PE)
Polyvinylchlorid (PVC)
Polyethylenterephthalat (PET)
Polyamid 6.6
Phenoplast (Bakelit)
vulkanisierter Kautschuk (Gummi)
PE und PVC entstehen durch Polymerisation, PET und Polyamid durch Polykondensation — beide sind trotzdem Thermoplaste. Bakelit ist engmaschig vernetzt (Duroplast), Gummi weitmaschig (Elastomer).
Die Klasse hängt von der Vernetzung ab, nicht von der Bildungsreaktion.
Zwei Kunststoffe haben zwei Kreuze in der Thermoplast-Spalte und der letzten Spalte.
2
Zusammenhänge herstellen
Neun Aufgaben (AFB II): rechnen, vergleichen, Gleichungen aufstellen — teils mit Inhalten aus zwei Kapiteln.
A8
Neutralisation im Becher
Mix: Energetik · Säure-BaseAFB II
\(50\,\mathrm{mL}\) Salzsäure und \(50\,\mathrm{mL}\) Natronlauge (je \(c=1{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\), 22,0 °C) werden in einem Kalorimeter gemischt; die Temperatur steigt auf 28,8 °C. Ermitteln Sie die molare Neutralisationsenthalpie (\(c=4{,}19\,\mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\), Lösung: \(100\,\mathrm{g}\)).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, negative Werte mit Minuszeichen.
\(Q=c\cdot m\cdot\Delta T\) in kJkJ
\(n(\ce{H2O})\) in molmol
\(\Delta_r H\) in kJ/molkJ/mol
\(Q=4{,}19\cdot100\cdot6{,}8\,\mathrm{J}=2849\,\mathrm{J}\); \(n=0{,}050\,\mathrm{mol}\); \(\Delta_r H=-2{,}85:0{,}050\approx-57\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) (Tabellenwert \(-57{,}3\)). Es reagiert immer \(\ce{H3O+ + OH- -> 2 H2O}\) — deshalb ist der Wert für alle starken Säuren und Basen gleich.
\(\Delta T=6{,}8\,\mathrm{K}\); das Ergebnis in kJ angeben.
In einem geschlossenen 1,0-L-Gefäß werden bei 250 °C 0,50 mol \(\ce{PCl5}\) erhitzt. Im Gleichgewicht \(\ce{PCl5 <=> PCl3 + Cl2}\) sind 25 % des \(\ce{PCl5}\) zerfallen. Bestimmen Sie \(K_c\).
Rechnen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
mol/L
\(c(\ce{PCl5})=0{,}375\), \(c(\ce{PCl3})=c(\ce{Cl2})=0{,}125\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\); \(K_c=\frac{0{,}125^2}{0{,}375}\approx0{,}042\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\). Häufiger Fehler: mit den Anfangskonzentrationen rechnen.
Legen Sie eine Tabelle an: Anfang, Änderung, Gleichgewicht.
25 % von 0,50 mol sind 0,125 mol — so viel PCl₃ und Cl₂ entstehen.
A10
pH-Parade
Säure-Base-ReaktionenAFB II
Alle Lösungen haben die Konzentration \(0{,}1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\). Vergleichen Sie ihre pH-Werte und ordnen Sie vom kleinsten zum größten.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Salzsäure (HCl)
2Essigsäure (CH₃COOH)
3Ammoniumchlorid-Lösung (NH₄Cl)
4Kochsalzlösung (NaCl)
5Natriumacetat-Lösung (CH₃COONa)
6Ammoniak-Lösung (NH₃)
7Natronlauge (NaOH)
pH-Werte: HCl 1,0 · Essigsäure 2,9 · NH₄Cl 5,1 (NH₄⁺ ist eine schwache Säure) · NaCl 7,0 · Natriumacetat 8,9 (Acetat ist eine schwache Base) · Ammoniak 11,1 · NaOH 13,0.
Salze können sauer oder basisch reagieren: Welches Ion ist eine Säure oder Base?
NH₄⁺ hat pKs 9,25, Acetat pKb 9,25 — beide schwach.
A11
Spannungen vorhersagen
ElektrochemieAFB II
Erstellen Sie eine Tabelle der Standard-Zellspannungen. Werte: \(E^\circ\) in V: Mg −2,37 · Zn −0,76 · Fe −0,44 · Ni −0,26 · Cu +0,34 · Ag +0,80.
Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Zelle
Minuspol (Donator)
\(\Delta E^\circ\) in V
Zn / Cu
Zn
Mg / Ag
Mg
Fe / Cu
Fe
Ni / Ag
Ni
Cu / Ag
Cu
\(\Delta E^\circ=E^\circ(\text{Akzeptor})-E^\circ(\text{Donator})\), z. B. Mg/Ag: \(0{,}80-(-2{,}37)=3{,}17\,\mathrm{V}\). Auch Kupfer kann Minuspol sein — gegenüber Silber ist es das unedlere Metall.
Immer: oberes Potenzial minus unteres Potenzial.
Minus mal minus: \(0{,}34-(-0{,}44)\).
A12
Der Ester-Steckbrief
Organische ReaktionenAFB II
Überprüfen Sie den Steckbrief eines Mitschülers und markieren Sie die fehlerhaften Sätze.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Methylacetat (M = 74 g/mol) siedet bei 57 °C, Propansäure (ebenfalls 74 g/mol) bei 141 °C.
Drei Sätze sind falsch.
Prüfen Sie Katalysator, Rechnung und Siedetemperatur besonders genau.
A13
Wärmer heißt schneller
Kinetik und GleichgewichtAFB II
Eine Reaktion ist bei 20 °C nach 240 s abgelaufen. Schätzen Sie mit der RGT-Regel (Faktor 2 je 10 K) ab, nach welcher Zeit sie bei 50 °C abgelaufen ist.
Schieben Sie den Regler auf Ihre Antwort — Pfeiltasten bewegen ihn schrittweise. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 s240 s
30 K Temperaturerhöhung = 3 · 10 K: Geschwindigkeit \(2^3=8\)-mal so groß, Zeit \(240:8=30\,\mathrm{s}\). Häufiger Fehler: \(240:6=40\,\mathrm{s}\) (addiert statt multipliziert).
Wie oft stecken 10 K in 30 K?
Der Faktor wird multipliziert: 2 · 2 · 2.
A14
Permanganat trifft Eisen
ElektrochemieAFB II
In der Permanganometrie reagieren Permanganat-Ionen in saurer Lösung mit Eisen(II)-Ionen zu Mangan(II)- und Eisen(III)-Ionen. Stellen Sie die Redoxgleichung schrittweise auf.
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, negative Werte mit Minuszeichen.
Mn: +VII → +II. Jedes \(\ce{Fe^2+}\) gibt ein Elektron ab.
Ladungen mit \(\ce{H3O+}\) ausgleichen, dann H und O mit \(\ce{H2O}\).
A15
Was hält ein Protein in Form?
Kunststoffe und NaturstoffeAFB II
Erklären Sie die räumliche Faltung (Tertiärstruktur) eines Proteins: Markieren Sie alle Wechselwirkungen, die sie stabilisieren.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Die Peptidbindungen legen nur die Reihenfolge der Aminosäuren fest (Primärstruktur). Glykosidische Bindungen gibt es in Kohlenhydraten, nicht in Proteinen. Hitze oder Säure zerstören die Wechselwirkungen der Tertiärstruktur (Denaturierung), die Peptidbindungen bleiben.
Die Tertiärstruktur entsteht durch Wechselwirkungen der Seitenketten (Reste R).
Vier Antworten sind richtig.
A16
Wärme aus der Ammoniakfabrik
Mix: Energetik · GleichgewichtAFB II
Bestätigen Sie durch Rechnung, dass bei der Synthese von \(1{,}00\,\mathrm{t}\) Ammoniak rund \(2{,}7\,\mathrm{GJ}\) Wärme frei werden (\(\Delta_f H^\circ(\ce{NH3})=-45{,}9\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\), \(M=17{,}03\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\)).
Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Größe
Wert
\(\Delta_r H^\circ\) für \(\ce{N2 + 3 H2 -> 2 NH3}\) in kJ/mol
\(n(\ce{NH3})\) in mol
frei werdende Wärme in GJ
\(\Delta_r H^\circ=2\cdot(-45{,}9)=-91{,}8\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) gilt für 2 mol \(\ce{NH3}\). \(n=10^6:17{,}03\approx5{,}87\cdot10^4\,\mathrm{mol}\); \(Q=5{,}87\cdot10^4\cdot45{,}9\,\mathrm{kJ}\approx2{,}70\cdot10^6\,\mathrm{kJ}=2{,}70\,\mathrm{GJ}\). Trick: Wer mit 91,8 kJ pro mol NH₃ rechnet, erhält das Doppelte.
Elemente haben ΔfH° = 0; die Gleichung bildet 2 mol NH₃.
1 GJ = 10⁶ kJ.
3
Beurteilen und übertragen
Sechs Aufgaben (AFB III) mit Mix-Aufgaben aus mehreren Kapiteln und einer Trickaufgabe.
A17
pH-Knobeleien
Mix: Säure-Base · EnergetikAFB III
Beurteilen Sie die Aussagen. Markieren Sie alle, die fachlich zutreffen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Puffer: Das Verhältnis Säure : Base bleibt beim Verdünnen gleich. K_W(50 °C) = 5,5·10⁻¹⁴ → neutral bei pH 6,6, weil c(H₃O⁺) = c(OH⁻). Autoprotolyse = Umkehrung der Neutralisation: +57,3 kJ/mol. pH 0 heißt c(H₃O⁺) = 1 mol/L. Verdoppeln des Volumens halbiert c: pH 1,3.
Neutral heißt c(H₃O⁺) = c(OH⁻) — nicht zwingend pH 7.
Zwei Aussagen sind falsch; rechnen Sie die Verdünnung nach.
A18
Siedetemperaturen erklären
Organische ReaktionenAFB III
Alle Stoffe haben ähnliche molare Massen (58–74 g/mol). Begründen Sie ihre Siedetemperaturen, indem Sie jeden Stoff auf der Skala einstufen.
Wählen Sie für jede Zeile eine Stufe: 1 = sehr niedrig, 2 = niedrig, 3 = mittel, 4 = hoch, 5 = sehr hoch. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sehr niedrig5 = sehr hoch
Butan
Diethylether
Propanon (Aceton)
Butan-1-ol
Propansäure
Siedetemperaturen: Butan −0,5 °C (nur Van-der-Waals) · Diethylether 35 °C (schwach polar) · Propanon 56 °C (stark polare C=O-Gruppe) · Butan-1-ol 118 °C (Wasserstoffbrücken) · Propansäure 141 °C (Wasserstoffbrücken, Doppelmoleküle).
Ordnen Sie nach der stärksten zwischenmolekularen Wechselwirkung.
Carbonsäuren bilden Paare mit zwei Wasserstoffbrücken.
A19
Ziegelrot oder blau?
TrickaufgabeAFB III
Entscheiden Sie für jeden Zucker, wie die Fehling-Probe ausfällt.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Fehling-Probe positiv (ziegelrot)
2Fehling-Probe negativ (bleibt blau)
Trick: Fructose hat keine Aldehydgruppe, reagiert aber trotzdem positiv — in der heißen alkalischen Fehling-Lösung lagert sie sich teilweise in eine Aldose um. Bei Saccharose sind die reduzierenden Enden beider Bausteine in der glykosidischen Bindung verknüpft.
Positiv reagieren reduzierende Zucker — mit freiem Halbacetal-Ende.
Fehling-Lösung ist alkalisch: Denken Sie an Umlagerungen.
A20
Beobachtung und Erklärung
Mix: alle KapitelAFB III
Interpretieren Sie die Beobachtungen: Ordnen Sie jeder Beobachtung ihre Erklärung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Fünf Kapitel, eine Denkweise: Jede Beobachtung wird auf der Teilchenebene erklärt — Bindungen, Gleichgewichtslage, Redoxpotenzial, Enthalpien, Protolysegrad.
Suchen Sie das Schlüsselwort: Farbe, Temperatur, Metall, Leitfähigkeit.
Braunes NO₂ entsteht in der endothermen Richtung.
A21
Laden ist Umkehren
Mix: Elektrochemie · EnergetikAFB III
Ein Mitschüler erklärt den Bleiakku. Nehmen Sie Stellung, indem Sie die fachlich falschen Sätze markieren.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Anode heißt immer Oxidation — nur die Polung ändert sich.
Freiwillig läuft nur die Entladung ab.
A22
Kunststoffabfall: Verbrennen oder recyceln?
Mix: Kunststoffe · EnergetikAFB III
In Deutschland fielen 2023 etwa 5,9 Mio. t Kunststoffabfall an; 61,1 % wurden energetisch verwertet (verbrannt), 38,4 % werk- oder rohstofflich recycelt (davon rohstofflich 0,5 %). Diskutieren die Verwertungswege: Markieren Sie alle fachlich zutreffenden Argumente.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
CH₂-Einheit 14 g → 44 g CO₂: 1 t PE ergibt 3,14 t CO₂. Die energetische Verwertung nutzt den Brennwert (PE 46,4 MJ/kg), der Rohstoff ist aber verloren. Duroplaste sind engmaschig vernetzt und zersetzen sich beim Erhitzen. Quelle der Zahlen: Umweltbundesamt.
