Aufgaben
1. Leicht: pH-Wert berechnen
Aufgabe: Eine Salzsäurelösung hat die Konzentration c(HCl) = 0,01 mol/l. Berechne den pH-Wert und nenne die Annahme, die du verwendest.
Lösung: Salzsäure ist eine starke Säure und dissoziiert in dieser Schulaufgabe vollständig. Deshalb gilt c(H3O+) = 0,01 mol/l = 10-2 mol/l. Der pH-Wert ist 2.
Typischer Fehler: Die Konzentration wird als pH-Wert übernommen, statt den negativen dekadischen Logarithmus zu nutzen.
2. Mittel: Redoxreaktion strukturieren
Aufgabe: Beschreibe die Methode, mit der du eine Redoxgleichung in saurer Lösung ausgleichst. Verwende die Begriffe Oxidation, Reduktion, Elektronenbilanz und Ladungsausgleich.
Lösung: Zuerst werden Oxidation und Reduktion als Teilgleichungen notiert. Danach werden Atome außer H und O ausgeglichen, Sauerstoff mit Wasser, Wasserstoff mit H+ und die Ladung mit Elektronen. Anschließend werden die Elektronenzahlen angeglichen, beide Teilgleichungen addiert und alle Atome sowie Ladungen kontrolliert.
Typischer Fehler: Elektronen werden auf der falschen Seite ergänzt. Bei der Oxidation stehen Elektronen auf der Produktseite, bei der Reduktion auf der Eduktseite.
3. Schwer: Gleichgewicht begründen
Aufgabe: Für eine reversible Reaktion A + B ⇌ C wird die Konzentration von A erhöht. Erkläre, wie sich das Gleichgewicht verschiebt und warum die Gleichgewichtskonstante bei gleicher Temperatur unverändert bleibt.
Lösung: Durch die Erhöhung von A entsteht ein Konzentrationsüberschuss auf der Eduktseite. Nach dem Prinzip von Le Chatelier läuft verstärkt die Hinreaktion ab, damit A teilweise verbraucht wird. Die Lage des Gleichgewichts verschiebt sich in Richtung C. Die Gleichgewichtskonstante bleibt unverändert, weil sie bei gegebener Reaktion nur von der Temperatur abhängt, nicht von der Startkonzentration.
Typischer Fehler: Die Verschiebung der Gleichgewichtslage wird mit einer Änderung der Gleichgewichtskonstante verwechselt.