Die innere Energie: Übungen – Chemie Grundkurs

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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.

Änderungen von U ausrechnen

AFB I

Berechnen Sie \(\Delta U = U_{\text{nachher}} - U_{\text{vorher}}\) bzw. die fehlende Größe. Die Energien sind auf ein frei gewähltes Bezugsniveau bezogen, in kJ.

Alle Felder ausfüllen, dann gemeinsam prüfen.

Vorgang 1: vorher 120 kJ, nachher 95 kJ, also ΔU = kJ. Vorgang 2: vorher 40 kJ, nachher 73 kJ, also ΔU = kJ. Vorgang 3: vorher 60 kJ und ΔU = −18 kJ, also nachher kJ. Vorgang 4: nachher 100 kJ und ΔU = +12 kJ, also vorher kJ.

Es gilt \(\Delta U = U_{\text{nachher}} - U_{\text{vorher}}\): 95 − 120 = −25 kJ, 73 − 40 = +33 kJ. Umstellen: \(U_{\text{nachher}} = 60 + (-18) = 42\) kJ und \(U_{\text{vorher}} = 100 - 12 = 88\) kJ. Typischer Fehler: „vorher minus nachher“ zu rechnen und das Vorzeichen zu verdrehen.

„Nachher minus vorher“ – bei Abnahme ist das Ergebnis negativ.

−25; +33; 60 − 18 = 42; 100 − 12 = 88.

Mix: Term für die freigesetzte Energie

AFB IIIMix

Entwickeln Sie einen Term für die Energie \(E\) in kJ, die beim vollständigen Verbrennen von \(m\) Gramm eines Brennstoffs frei wird. Je Mol Brennstoff werden \(e\) kJ frei, die molare Masse beträgt \(M\) in g/mol. Verwenden Sie nur \(e\), \(m\) und \(M\).

Geben Sie den Term ein. Enter prüft ebenfalls.

Zuerst die Stoffmenge \(n = m/M\), dann die Energie \(E = n\cdot e = e\cdot m/M\). Beispiel: \(e = 800\), \(m = 20\), \(M = 16\) ergibt \(800\cdot 20/16 = 1000\,\mathrm{kJ}\). Typischer Fehler: \(e\cdot m\cdot M\) zu schreiben, weil man „mal“ mit „je Mol“ verwechselt.

Wie viele Mol sind \(m\) Gramm bei der molaren Masse \(M\)?

\(n = m/M\); mit \(e\) multiplizieren.

System oder Umgebung?

AFB I

Ein Stück Magnesiumband reagiert in einem Reagenzglas mit Salzsäure: \(\ce{Mg(s) + 2 HCl(aq) -> MgCl2(aq) + H2(g)}\). Das Reaktionsgemisch wird als System betrachtet. Ordnen Sie die Begriffe zu.

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).

1gehört zum System

2gehört zur Umgebung

Das System ist der Teil der Welt, den man untersucht — hier alle Stoffe, die an der Reaktion beteiligt sind, einschließlich der Produkte. Alles andere ist Umgebung, auch das Gefäß und das Messgerät. Die Hand spürt die Erwärmung gerade deshalb, weil sie Energie aus dem System aufnimmt.

Zum System gehören alle Stoffe, die reagieren oder entstehen.

Gefäß, Messgeräte und Luft grenzen das System nur ab — sie gehören zur Umgebung.