Das Benzolmolekül: Übungen – Chemie Leistungskurs

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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.

Brombenzole in Stufen

AFB I

Zeichnen Sie für jedes Produkt der fortschreitenden Bromierung von Benzol einen Punkt ein: Waagerecht (x) steht die Zahl der Bromatome im Molekül, senkrecht (y) die Zahl der H-Atome im Molekül. Die Produkte sind \(\ce{C6H5Br}\), \(\ce{C6H4Br2}\), \(\ce{C6H3Br3}\) und \(\ce{C6H2Br4}\).

Bewegen Sie die Maus über das Koordinatensystem und klicken Sie, um den Punkt zu setzen. Mit der Tastatur: Tab ins Koordinatensystem, Pfeiltasten bewegen den Cursor, Enter setzt.

Benzol C₆H₆ hat sechs H-Atome. Jede Substitution ersetzt ein H-Atom durch ein Br-Atom: 5, 4, 3, 2 – die Punkte liegen auf einer fallenden Geraden. Typischer Fehler: die Zahl der H-Atome mit der Zahl der Bromatome zu vertauschen.

Jedes Br-Atom ersetzt genau ein H-Atom am Ring.

Die Punkte sind (1 | 5), (2 | 4), (3 | 3) und (4 | 2).

Mix: Statistische Verteilung der Dibrombenzole

AFB IIMix

Zeichnen Sie als Säulendiagramm den Anteil der Dibrombenzole in %, wenn man im einfachen Modell annimmt, dass das zweite Br-Atom jede der fünf freien C–H-Positionen des Brombenzols gleich leicht ersetzt (Kapitel 5: Produktgemische).

Balken mit der Maus ziehen oder nach Tab mit ↑/↓ einstellen.

Von den fünf freien Positionen liegen zwei benachbart (1,2), zwei durch ein C getrennt (1,3) und eine gegenüber (1,4): 2 : 5 = 40 %, 40 % und 1 : 5 = 20 %. Im Experiment weichen die Anteile ab, weil die Positionen nicht gleich reaktiv sind. Typischer Fehler: die drei Isomere gleich häufig (je 33 %) anzunehmen.

Zählen Sie, wie viele freie Positionen zu jedem Isomer führen.

40 · 40 · 20 (in %).

Reicht der Bromvorrat?

AFB III

Beurteilen Sie die Behauptung, 10,0 mol Brom hätten genügt, um 10,0 mol Benzol zu dem folgenden Produktgemisch umzusetzen: 6,0 mol Brombenzol, 2,0 mol Dibrombenzol und 0,5 mol Tribrombenzol; der Rest blieb Benzol. Geben Sie die dafür verbrauchte Stoffmenge Br₂ in mol an.

n(Br₂) in mol =

Jede Substitution verbraucht ein Br₂; zählen Sie die Substitutionen je Produkt.

6,0 · 1 + 2,0 · 2 + 0,5 · 3 = 11,5 mol – mehr als 10,0 mol, die Behauptung ist falsch.