MINT üben

Wasser als Sonderfall

Zehn Grundaufgaben von der Wasserstoffbrücke bis zur Salzlösung — wer sie sicher löst, hat die ersten Punkte der Arbeit schon.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Aufgabenblock — AFB I

Zehn Grundaufgaben aus dem Block 2.3 „Vorbereitung auf die Klassenarbeit“: Regel kennen, Begriff nennen, Wert einsetzen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Arbeit — von der Wasserstoffbrücke über die Anomalie und das Lösen von Salzen bis zu Ionen- und Molekülverbindungen. Aufgaben ohne Eingabefeld löst du schriftlich und vergleichst dann mit der Lösung.

A1
Polarität der S–H-Bindung
AFB I

Schwefelwasserstoff \(\mathrm{H_2S}\) ist wie Wasser gewinkelt gebaut. Bestimme mit den Pauling-Werten aus der Skizze die Elektronegativitätsdifferenz \(\Delta\mathrm{EN}\) der S–H-Bindung.

Elektronegativitätsdifferenz: \(\Delta\mathrm{EN} = \mathrm{EN}(\text{größer}) - \mathrm{EN}(\text{kleiner})\). Faustregel: unter 0,5 unpolar, 0,5 bis 1,7 polar, über 1,7 ionisch.
Lösung anzeigen
\(\Delta\mathrm{EN} = 2{,}58 - 2{,}20\) = 0,38
Unter 0,5: Die S–H-Bindung ist praktisch unpolar, das H-Atom kaum \(\delta^+\). Zwischen \(\mathrm{H_2S}\)-Molekülen bilden sich deshalb keine Wasserstoffbrücken — ganz anders als bei O–H mit \(\Delta\mathrm{EN} = 1{,}24\).
SHHEN 2,58EN 2,20EN 2,20
Schwefelwasserstoff mit EN-Werten
A2
Brücken zählen: Wasserstoffperoxid
AFB I

Wasserstoffperoxid \(\mathrm{H{-}O{-}O{-}H}\) ist eine farblose Flüssigkeit. Gib an, wie viele Wasserstoffbrücken ein Molekül höchstens gleichzeitig eingehen kann.

Brücken
Zählregel: Jedes H-Atom an F, O oder N kann eine Brücke „spenden“, jedes freie Elektronenpaar an F, O oder N kann eine Brücke aufnehmen. Höchstzahl = geeignete H-Atome + freie Elektronenpaare.
Lösung anzeigen
Zwei H-Atome sitzen an O-Atomen (2 Brücken), jedes der beiden O-Atome trägt zwei freie Elektronenpaare (4 Brücken): \(2 + 4\) = 6 Brücken
Deshalb siedet Wasserstoffperoxid erst bei etwa 150 °C.
OOHHWasserstoffperoxid H₂O₂
Lewis-Formel von H₂O₂
A3
Das Dichtemaximum
AFB I

Das Diagramm zeigt die Dichte \(\rho\) von flüssigem Wasser zwischen 0 °C und 12 °C. Lies ab, bei welcher Temperatur Wasser seine größte Dichte hat.

°C
Maximum ablesen: Suche den höchsten Punkt der Kurve und lies senkrecht darunter die Temperatur auf der Rechtsachse ab.
Lösung anzeigen
Der höchste Punkt liegt bei ϑ = 4 °C mit \(\rho \approx 1{,}000\ \mathrm{g/cm^3}\). Unterhalb von 4 °C nimmt die Dichte beim Abkühlen wieder ab — das ist die Anomalie des Wassers.
0,99950,99960,99970,99980,99991,0000024681012ϑ in °Cρ in g/cm³
Dichte von Wasser (Messwerte)