Radikale oder Ionen? 30 Übungen dazu, wann eine Bindung gerecht geteilt wird und wann nicht.
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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
Behauptung prüfen: Polare Bindung, Ionen
AFB III
Widerlegen Sie die Behauptung „Wenn eine Bindung polar ist, entstehen bei ihrer Spaltung immer Ionen“ mit einem Gegenbeispiel. Setzen Sie die Bausteine zu einer Argumentationskette zusammen.
Setzen Sie den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
In der Gasphase fehlt die Hydratation, und die Heterolyse (1353 kJ/mol) braucht mehr als das Dreifache der Homolyse (366 kJ/mol). Deshalb spaltet H–Br dort homolytisch. Die Polarität macht die Heterolyse nur möglich, entscheidend ist das Medium. Typischer Fehler: die Polarität allein als Kriterium anzusehen.
Suchen Sie ein Medium, in dem Ionen nicht stabilisiert werden.
Gasphase – keine Hydratation – Heterolyse viel teurer – Radikale.
A2
Energie für den Bruch
AFB III
Vergleichen Sie den Energiebedarf und ordnen Sie von „am wenigsten“ zu „am meisten Energie“ (Gasphase).
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1I–I homolytisch
2Br–Br homolytisch
3H–I homolytisch
4H–H homolytisch
5O=O homolytisch (Doppelbindung)
6H–I heterolytisch
I–I 151, Br–Br 193, H–I 298, H–H 436, O=O 498 kJ/mol; die Heterolyse von H–I kostet ≈ 1315 kJ/mol. Größere Atome → längere, schwächere Bindungen; Doppelbindungen sind stärker; Ionenbildung in der Gasphase ist am teuersten.
Ansatz: Größere Atome bilden längere und schwächere Bindungen.
Weiter: Die Heterolyse in der Gasphase übertrifft alle Homolysen deutlich.
A3
Methanol in Atome zerlegen
AFB II
Ermitteln Sie, welche Bindungen gespalten werden müssen, um ein Molekül Methanol CH₃OH vollständig in Atome zu zerlegen. Markieren Sie die dafür gespaltenen Bindungen (mittlere Bindungsenthalpien in kJ/mol, Gasphase: C–H 413, C–O 358, O–H 463, C–C 347, C–Cl 339, N–H 391, C–N 305); die Summe ihrer Enthalpien ist 2060 kJ/mol.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Methanol enthält drei C–H-Bindungen, eine C–O-Bindung und eine O–H-Bindung: 3 · 413 + 358 + 463 = 2060 kJ/mol. C–C, C–Cl, N–H und C–N kommen in Methanol nicht vor. Typischer Fehler: nur eine C–H-Bindung zu zählen.
Zeichnen Sie die Strukturformel von Methanol und zählen Sie die Bindungen.
