Aufgaben zu chemischen Bindungen

Lass dir keinen Bären (chemisch) aufbinden! Hier findest du Übungsaufgaben zum Thema chemischen Bindungen.

1
Gib die Summenformeln folgender Moleküle an und erkläre ob ein Dipol vorliegt oder nicht.
1. Wasser
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(H)= 2,1 E(O)= 3,5
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,5-2,1= 1,4
  Es liegt bei Wasser ein Dipol vor, da es getrennte Ladungsschwerpunkte gibt.
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2. Propan
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten:
  E(C)= 2,5 E(H)= 2,1
  Differenz der Elektronegativitäten: 2,5-2,1= 0,4
  Es liegt bei Propan kein Dipol vor, da die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen.
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3. Kohlenstoffdioxid
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(C)= 2,5 E(O)= 3,5
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,5-2,5= 1,0
  Es liegt bei Kohlenstoffdioxid kein Dipol vor, da die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen.
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4. Ammoniak
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(N)= 3,0 E(H)= 2,1
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,0-2,1= 0,9
  Es liegt bei Ammoniak ein Dipol vor, da es getrennte Ladungsschwerpunkte gibt.
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5. Kohlenstofftetrachlorid
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(C)= 2,5 E(Cl)= 3,0
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,0-2,5= 0,5
  Es liegt bei Tetrachlorchlorid kein Dipol vor, da die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen.
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6. Schwefelmonoxid
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(S)= 2,5 E(O)= 3,5
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,5-2,5= 1,0
  Es liegt bei Schwefelmonoxid ein Dipol vor, da es getrennte Ladungsschwerpunkte gibt.
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7. Dichlormonoxid
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(Cl)= 3,0 E(O)= 3,5
  Differenz der Elektronegativitäten: 3,5-3,0= 0,5
  Es liegt bei Dichlormonoxid ein Dipol vor, da es getrennte Ladungsschwerpunkte gibt.
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8. Bortrifluorid
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(B)= 2,0 E(F)= 4,0
  Differenz der Elektronegativitäten: 4,0-2,0= 2,0
  Bei Bortriflourid liegt bei kein Dipol vor, die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen.
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9. Methan
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Bestimmen der Elektronegativitäten: E(C)= 2,5 E(H)= 2,1
  Differenz der Elektronegativitäten: 2,5-2,1= 0,4
  Bei Methan liegt kein Dipol vor, da die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen.
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2
Bestimme die Namen für die folgenden Verbindungen.
1. $\mathrm{Li_{2}O}$
  
  Dilithiumoxid
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2. $\mathrm{ZnCl_{2}}$
  
  Zinkdichlorid
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3. $\mathrm{BeF_{2}}$
  
  Berylliumdifluorid
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4. $\mathrm{Ga_2S_3}$
  
  Digalliumtrisulfid
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5. $\mathrm{SnO_2}$
  
  Zinndioxid
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6. $\mathrm{AuI_3}$
3
Gib die Summenformel für die Verbindungen mit den folgenden Namen an.
1. Diarsenpentoxid
  
  $\mathrm{As_2O_5}$
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2. Magnesiumdibromid
  
  $\mathrm{MgBr_2}$
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4
Welche Elemente treten nie alleine, sondern immer nur paarig auf?

Hier gibt es eine einfache Eselsbrücke, du musst dir nur ein Wort merken.
HONClBrIF
Jeder Großbuchstabe steht hier für ein Element.
$H$ für Wasserstoff
$O$ für Sauerstoff
$N$ für Stickstoff
$Cl$ für Chlor
$Br$ für Brom
$I$ für Jod
$F$ für Fluor
Alle diese Elemente kommen nie elementar vor sondern nur als Pärchen.
$H_2$ , $O_2$ , $N_2$ , $Cl_2$ , $Br_2$ , $I_2$ , $F_2$
5
Wann liegt ein Dipol vor?
Immer wenn ein Molekül aus mindestens 2 Atomen besteht.
Bei unterschiedlicher Elektronegativität der Atome innerhalb des Moleküls und zusammenfallenden Ladungsschwerpunkten.
Bei einem Unterschied der Elektronegativität von 0,5-1,7 der Atome des Moleküls und getrennten Ladungsschwerpunkten.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
Ein Dipol liegt vor, wenn die Elektronen in einem Molekül asymmetrisch verteilt sind. Die Ladungsschwerpunkte der positiven und der negativen Teilladung fallen dabei nicht aufeinander.
6
Welche Wechselwirkung liegt zwischen den folgenden Molekülen vor?
1. Zwei Schwefeldioxid-Moleküle
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  Es liegt eine Dipol-Dipol-Wechselwirkung vor.
  Da die Elektronegativität von Sauerstoff soviel höher ist als die von Schwefel liegt hier ein Dipol vor. Treffen zwei Dipole aufeinander so wechselwirken sie über eine Dipol-Dipol-Wechselwirkung.
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2. Zwei Wasserstoff-Moleküle
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Van-der-Waals-Wechselwirkungen
  Es liegen Van-der-Waals-Wechselwirkungen vor.
  Zwischen den Wassermolekülen entstehen induzierte Dipole, dadurch kommt es zu Van-der-Waals Wechselwirkungen.
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3. Zwei Methanol-Moleküle
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Wasserstoffbrückenbindungen
  Es liegen Wasserstoffbrückenbindungen vor. Zwischen den Sauerstoffatomen und den Wasserstoffatomen des Methanols bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen aus.
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7
Welche dieser intermolekularen Kräfte ist die stärkste?
Dipol-Dipol-Wechselwirkung
Wasserstoffbrückenbindung
Van-der-Waals-Kräfte
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Intermolekulare Wechselwirkungen
Die Wasserstoffbrückenbindungen sind die stärkste Kraft, danach kommen Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Die schwächste Wechselwirkung sind Van-der-Waals Kräfte.
8
Zeichne die folgenden Isomere von dem Kohlenwasserstoff Pentan in Valenzschreibweise.
Pentan
2-Methylbutan
2,2-Dimethylpropan
Ordne danach die folgenden Siedetemperaturen zu den passenden Strukturen und begründe.
9,5°C
28°C
36°C
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Kohlenwasserstoffe
Zeichne zuerst die Kohlenwasserstoffe in Valenzschreibweise. Hierbei kann dir der Artikel zur IUPAC-Nomeklatur helfen.
Nachdem du die Valenzstrichformeln für die einzelnen Moleküle gezeichnet hast, musst du zunächst herausfinden, welche zwischenmolekulare Kräfte bei den Pentan-Isomeren vorherrschen.
Bei Kohlenwasserstoffen gibt es immer die Van-der-Waals-Kräfte, da es immer zu einer temporären Verschiebung der Ladungsschwerpunkte kommt. Wasserstoffbrückenbindungen dagegen gibt es nicht, da die Moleküle keine freien Elektronenpaare besitzen.
Um herauszufinden, ob es Dipol-Dipol-Wechselwirkungen gibt, musst du wissen, ob ein Dipol vorliegt. Also bestimmst du die Elektronegativitäten der einzelnen Atome, nämlich hat das Kohlenstoff-Atom eine Elektronegativität von 2,5 und das Wasserstoff-Atom eine Elektronegativität von 2,2. Die Differenz dieser beiden Elektronegativitäten beträgt nur 0,3, weshalb die Moleküle nicht polar sind und auch keinen Dipol besitzen.
Jetzt weißt du also, dass in den Molekülen nur die Van-der-Waals-Wechselwirkungen vorherrschen können. Je größer die Van-der-Waals-Kräfte, desto größer ist die Moleküloberfläche. Eine größere Oberfläche bedeutet größere Van-der-Waals-Kräfte und dadurch wird der Siedepunkt größer.
Pentan
Das Pentan-Molekül hat insgesamt die größte Oberfläche, deswegen hat es auch von allen Molekülen den größten Siedepunkt, nämlich den bei 36°C.
2-Methylbutan
Von allen 3 Molekülen besitzt das 2,2-Dimethylpropan die kleinste Oberfläche, somit hat es auch den kleinsten Siedepunkt, nämlich den bei 9,5°C.
2,2-Dimethylpropan
Die Oberfläche des 2-Methylbutan-Moleküls liegt bei allen 3 Molekülen insgesamt von der Größe her in der Mitte, deshalb hat es auch einen Siedepunkt bei 28°C.
9
Welche der folgenden Eigenschaften ist keine Eigenschaft von ionischen Verbindungen?
Sie leiten Elektrizität gut, wenn sie in Wasser gelöst sind.
Sie bestehen aus Ionen.
Sie haben einen hohen Schmelzpunkt.
Sie sind bei Raumtemperatur gasförmig.
Ionische Verbindungen sind bei Raumtemperatur kristalline Feststoffe. Sie haben einen hohen Schmelzpunkt und die meisten von ihnen sind in polaren Lösungsmitteln wie Wasser löslich.
Sie sind gute Stromleiter in Wasser und in geschmolzenem Zustand.
Daher ist die falsche Aussage: Sie sind bei Raumtemperatur gasförmig.