Übergangszustand, Hin- und Rückweg über den Berg und kinetische Hemmung — 30 Übungen zum Energieprofil.
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.
A1
Mix: Magnesium nach der Zündung
AFB IIMix
Schätzen Sie die Wärme ab, die frei wird, wenn 0,50 g Magnesium (\(M = 24{,}3\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\)) nach dem Entzünden vollständig verbrennen: \(\ce{2 Mg(s) + O2(g) -> 2 MgO(s)}\) mit \(\Delta_fH^\circ(\ce{MgO}) = -601{,}6\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\).
Schieben Sie den Regler auf Ihre Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 kJ40 kJ
\(n(\ce{Mg}) = 0{,}50/24{,}3 = 0{,}0206\,\mathrm{mol}\); je mol Mg entsteht 1 mol MgO (\(\Delta_fH^\circ = -601{,}6\)). \(Q = 0{,}0206\cdot 601{,}6 \approx 12{,}4\,\mathrm{kJ}\). Die Zündung liefert nur \(E_A\) für die ersten Teilchen, die Wärme stammt aus der Reaktion. Typischer Fehler: \(\Delta_rH\) der Gleichung mit 2 Formelumsätzen auf 1 mol Mg zu beziehen.
Rechnen Sie die Masse mit der molaren Masse in die Stoffmenge um.
Für \(\ce{2 NOCl(g)}\) \(\ce{-> 2 NO(g) + Cl2(g)}\) gilt \(E_A(\text{hin}) = 100\,\text{kJ/mol}\) und \(\Delta_r H = +79\,\text{kJ/mol}\). Berechnen Sie die Aktivierungsenergie der Rückreaktion.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(E_A(\text{rück}) = E_A(\text{hin}) - \Delta H = 100 - 79 = 21\,\text{kJ/mol}\). Bei einer endothermen Reaktion liegen die Produkte hoch — ihr Weg zurück zum Gipfel ist kurz.
Ansatz: Skizziere das Diagramm: Produkte liegen 79 kJ/mol über den Edukten.
Weiter: Vom Produkt-Niveau bis zum Gipfel.
A3
Verschobene Niveaus im Diagramm
AFB I
Fassen Sie zusammen, wie sich die Größen im Energiediagramm ändern, wenn nur ein Niveau verschoben wird. Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Größe
Produktniveau liegt tiefer (Edukte und Übergangszustand unverändert)
Übergangszustand liegt höher (Edukte und Produkte unverändert)
\(E_A\) der Hinreaktion
\(E_{A,\text{Rück}}\) der Rückreaktion
\(\Delta_rH\) (mit Vorzeichen)
Tiefere Produkte: \(E_A\) misst Edukte bis Gipfel und bleibt gleich; \(E_{A,\text{Rück}}\) (Produkte bis Gipfel) wächst; \(\Delta_rH = E(\text{Produkte}) - E(\text{Edukte})\) wird kleiner, also negativer. Höherer Gipfel: beide Barrieren wachsen, die Lage von Edukten und Produkten bleibt, also bleibt \(\Delta_rH\). Typischer Fehler: \(\Delta_rH\) mit der Barriere zu koppeln.
Überlegen Sie für jede Größe, zwischen welchen zwei Niveaus sie gemessen wird.
Verschiebt sich eines dieser beiden Niveaus, ändert sich der Abstand.
