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Mecklenburg-Vorpommern Abitur Chemistry practice questions

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Question 1Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Elektronenkonfiguration beschreibt ein neutrales Chloratom (Z = 17) im Grundzustand?

  1. 1s² 2s² 2p⁵ 3s² 3p⁶
  2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ Correct answer.
  3. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ 4s¹

Explanation

Ein neutrales Chloratom besitzt 17 Elektronen, die nach dem Aufbauprinzip und der Hund-Regel verteilt werden. Die 3p-Unterschale enthält dabei fünf Elektronen, sodass sich die Konfiguration 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ ergibt.

Question 2Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum ist die erste Ionisierungsenergie von Magnesium größer als die von Natrium?

  1. Natrium hat eine halb gefüllte 3s-Unterschale, die besonders leicht zu ionisieren ist.
  2. Magnesium besitzt ein zusätzliches Elektron in einer weiter außen liegenden Schale.
  3. Die höhere Kernladungszahl von Magnesium führt bei gleicher Schale zu einer stärkeren Anziehung der Valenzelektronen. Correct answer.
  4. Magnesium bildet leichter Kationen, weil seine Atommasse größer ist.

Explanation

Beide Elemente geben ihr Elektron aus der dritten Schale ab. Magnesium hat jedoch eine um eins höhere Kernladungszahl, während die Schale gleich bleibt, wodurch die effektive Kernanziehung steigt und das Valenzelektron fester gebunden ist.

Question 3Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt die Elektronegativität nach Pauling korrekt?

  1. Sie entspricht der Ionisierungsenergie eines Atoms in Elektronenvolt.
  2. Sie gibt die Zahl der Elektronenpaare an, die ein Atom maximal binden kann.
  3. Sie ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms in einer Bindung, Bindungselektronen an sich zu ziehen. Correct answer.
  4. Sie ist umso größer, je weiter außen die Valenzelektronen liegen.

Explanation

Die Elektronegativität ist ein relativer, dimensionsloser Wert für die Anziehungskraft eines Atoms auf Bindungselektronen. Sie steigt innerhalb einer Periode nach rechts und sinkt innerhalb einer Gruppe nach unten.

Question 4Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Bindung liegt im Natriumchlorid-Kristall vor?

  1. Eine Metallbindung durch ein delokalisiertes Elektronengas.
  2. Eine unpolare Atombindung zwischen zwei Chloratomen.
  3. Eine Wasserstoffbrückenbindung zwischen Natrium- und Chloratomen.
  4. Eine ionische Bindung durch elektrostatische Anziehung entgegengesetzt geladener Ionen. Correct answer.

Explanation

Natrium gibt sein Valenzelektron an Chlor ab, wodurch Na⁺- und Cl⁻-Ionen entstehen. Diese Ionen ordnen sich im Gitter an und werden durch elektrostatische Kräfte zusammengehalten.

Question 5Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Wie lässt sich die tetraedrische Struktur des Methanmoleküls mit dem Bindungsmodell erklären?

  1. Durch reine Überlappung der vier p-Orbitale des Kohlenstoffs ohne Hybridisierung.
  2. Durch sp³-Hybridisierung der vier Kohlenstofforbitale, die zu vier gleichwertigen Bindungen führt. Correct answer.
  3. Durch sp-Hybridisierung mit zwei senkrechten p-Orbitalen.
  4. Durch sp²-Hybridisierung mit einem freien p-Orbital am Kohlenstoff.

Explanation

Bei der sp³-Hybridisierung mischen sich ein s- und drei p-Orbitale zu vier gleichwertigen Hybridorbitalen. Diese zeigen in die Ecken eines Tetraeders und erklären den Bindungswinkel von etwa 109,5°.

Question 6Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Was besagt das VSEPR-Modell über die räumliche Anordnung von Elektronenpaaren um ein Zentralatom?

  1. Nur bindende Elektronenpaare bestimmen die Geometrie, freie Paare sind vernachlässigbar.
  2. Elektronenpaare ziehen sich an und bilden bevorzugt kompakte Cluster.
  3. Elektronenpaare stoßen sich ab und ordnen sich möglichst weit voneinander entfernt an. Correct answer.
  4. Die Geometrie hängt ausschließlich von der Kernladungszahl des Zentralatoms ab.

Explanation

Das VSEPR-Modell beruht auf der Abstoßung von Elektronenpaaren in der Valenzschale. Sie nehmen Anordnungen ein, bei denen die Abstände maximal sind, etwa linear, trigonal-planar oder tetraedrisch.

Question 7Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Oxidationszahl hat Mangan im Permanganat-Ion MnO₄⁻?

  1. -1
  2. +7 Correct answer.
  3. +2
  4. +4

Explanation

Sauerstoff hat in Verbindungen meist die Oxidationszahl -2. Mit vier Sauerstoffatomen ergibt sich -8, und da das Ion einfach negativ geladen ist, muss Mangan die Oxidationszahl +7 tragen.

Question 8Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Bei der Reaktion Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu: Welche Vorgänge laufen an Anode und Kathode ab?

  1. An der Anode werden Kupfer-Ionen reduziert, an der Kathode wird Zink oxidiert.
  2. An der Anode wird Wasserstoff oxidiert, an der Kathode Sauerstoff reduziert.
  3. An beiden Elektroden findet eine Oxidation statt.
  4. An der Anode wird Zink oxidiert, an der Kathode werden Kupfer-Ionen reduziert. Correct answer.

Explanation

Oxidation findet an der Anode statt, Reduktion an der Kathode. Zink gibt Elektronen ab und wird oxidiert, während Kupfer-Ionen diese Elektronen aufnehmen und zu Kupfer reduziert werden.

Question 9Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Funktion hat eine Salzbrücke in einer galvanischen Zelle?

  1. Sie verhindert den Elektronenfluss zwischen den Elektroden.
  2. Sie schließt den Stromkreis und gleicht die Ladungsunterschiede zwischen den Halbzellen aus. Correct answer.
  3. Sie liefert die Elektronen für die Reduktion an der Kathode.
  4. Sie erhöht die Zellspannung, indem sie die Konzentrationen verändert.

Explanation

Die Salzbrücke ermöglicht den Ionenfluss zwischen den Halbzellen und verhindert einen Ladungsstau. Damit bleibt der Stromkreis geschlossen und die Reaktion kann weiterlaufen.

Question 10Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Wie ist der pH-Wert einer wässrigen Lösung mit c(H₃O⁺) = 1·10⁻³ mol/L?

  1. pH = 11
  2. pH = 7
  3. pH = 3 Correct answer.
  4. pH = -3

Explanation

Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Oxoniumionen-Konzentration. Bei 10⁻³ mol/L ergibt sich pH = -log(10⁻³) = 3.

Question 11Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt das Brønsted-Lowry-Konzept einer Säure korrekt?

  1. Eine Säure ist eine Substanz, die in Wasser Hydroxidionen freisetzt.
  2. Eine Säure ist ein Protonenakzeptor bei einer Neutralisationsreaktion.
  3. Eine Säure ist ein Elektronenpaardonator gegenüber einem Elektrophil.
  4. Eine Säure ist ein Protonendonator, der ein Proton an eine Base abgibt. Correct answer.

Explanation

Nach Brønsted und Lowry ist eine Säure ein Teilchen, das Protonen (H⁺) abgeben kann. Die Base nimmt diese Protonen auf; beide bilden ein korrespondierendes Säure-Base-Paar.

Question 12Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Reaktion beschreibt die Neutralisation von Schwefelsäure mit Kalilauge vollständig?

  1. H₂SO₄ + KOH → KCl + H₂O
  2. H₂SO₄ + KOH → KHSO₄ + H₂O
  3. H₂SO₄ + 2 KOH → K₂S + 2 H₂O + O₂
  4. H₂SO₄ + 2 KOH → K₂SO₄ + 2 H₂O Correct answer.

Explanation

Bei der vollständigen Neutralisation reagieren zwei Protonen der Schwefelsäure mit zwei Hydroxidionen zu zwei Wassermolekülen. Es entsteht das Salz Kaliumsulfat.

Question 13Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Wie verändert sich die Säurestärke innerhalb der Halogenwasserstoffe HF, HCl, HBr, HI?

  1. Sie bleibt konstant, da alle Halogenwasserstoffe ein Proton besitzen.
  2. Sie ist bei HF am größten, weil Fluor die höchste Elektronegativität hat.
  3. Sie nimmt von HF zu HI zu, weil die Bindungslänge wächst und die Abgabe des Protons erleichtert wird. Correct answer.
  4. Sie nimmt von HF zu HI ab, weil die Elektronegativität des Halogens sinkt.

Explanation

Mit steigender Größe des Halogenatoms wird die H-X-Bindung länger und schwächer. Dadurch lässt sich das Proton leichter abspalten, und die Säurestärke steigt von HF bis HI deutlich an.

Question 14Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welches Teilchen wirkt in der Reaktion NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ als Base nach Brønsted?

  1. NH₃, weil es ein Proton vom Wasser aufnimmt. Correct answer.
  2. H₂O, weil es ein Proton an NH₃ abgibt.
  3. NH₄⁺, weil es ein Proton abgeben kann.
  4. OH⁻, weil es ein Proton aufnimmt.

Explanation

Ammoniak nimmt in dieser Gleichgewichtslage ein Proton auf und wird zu NH₄⁺. Damit erfüllt NH₃ die Rolle der Base, während Wasser als Säure wirkt.

Question 15Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über den Aufbau des Periodensystems ist korrekt?

  1. Elemente derselben Gruppe haben die gleiche Zahl an Valenzelektronen. Correct answer.
  2. Die Ordnungszahl entspricht der Zahl der Neutronen im Kern.
  3. Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius von links nach rechts zu.
  4. Elemente derselben Periode haben stets die gleiche Atommasse.

Explanation

Die Gruppennummer hängt mit der Zahl der Valenzelektronen zusammen, wodurch Elemente einer Gruppe ähnliche chemische Eigenschaften zeigen. Die Periode hingegen entspricht der höchsten besetzten Schale.

Question 16Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum leitet Graphit elektrischen Strom, Diamant aber nicht?

  1. Im Graphit ist jedes Kohlenstoffatom nur von drei Nachbarn umgeben, sodass ein delokalisiertes π-Elektronensystem entsteht. Correct answer.
  2. Graphit besteht aus Metallatomen zwischen Kohlenstoffschichten.
  3. Diamant hat eine geringere Dichte, wodurch Elektronen leichter wandern.
  4. Graphit enthält freie Ionen, die den Strom transportieren.

Explanation

In den Graphitschichten ist jedes Kohlenstoffatom sp²-hybridisiert und bindet nur drei Nachbarn. Das verbleibende p-Elektron ist delokalisiert und ermöglicht den Ladungstransport entlang der Schichten.

Question 17Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Oxidationsstufe hat Schwefel im Sulfat-Ion SO₄²⁻?

  1. +4
  2. +6 Correct answer.
  3. +2
  4. -2

Explanation

Vier Sauerstoffatome tragen zusammen -8. Da das Ion zweifach negativ geladen ist, muss Schwefel die Oxidationszahl +6 aufweisen, damit die Summe -2 ergibt.

Question 18Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Reaktion ist eine Disproportionierung?

  1. Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂
  2. NaOH + HCl → NaCl + H₂O
  3. 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
  4. 2 Cu⁺ → Cu + Cu²⁺ Correct answer.

Explanation

Bei einer Disproportionierung wird dasselbe Element gleichzeitig oxidiert und reduziert. Kupfer(I) geht teils zu elementarem Kupfer (Reduktion) und teils zu Kupfer(II) (Oxidation) über.

Question 19Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Wie viele Elektronen werden in der Halbreaktion Cr₂O₇²⁻ + 14 H⁺ + n e⁻ → 2 Cr³⁺ + 7 H₂O übertragen?

  1. 3
  2. 7
  3. 14
  4. 6 Correct answer.

Explanation

Chrom geht von der Oxidationsstufe +6 im Dichromat zu +3 im Cr³⁺ über. Da zwei Chromatome beteiligt sind, werden insgesamt 2 · 3 = 6 Elektronen aufgenommen.

Question 20Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Eigenschaft nimmt innerhalb der Gruppe der Alkalimetalle von Lithium zu Caesium zu?

  1. Die Reaktivität gegenüber Wasser Correct answer.
  2. Die Elektronegativität
  3. Die Schmelztemperatur
  4. Die Ionisierungsenergie

Explanation

Mit steigender Atomgröße wird das Valenzelektron schwächer gebunden und leichter abgegeben. Dadurch steigt die Reaktivität der Alkalimetalle von Lithium zu Caesium deutlich an.

Question 21Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt die Wasserstoffbrückenbindung im Wasser korrekt?

  1. Wasserstoffbrücken entstehen durch unpolare Wechselwirkungen der Elektronenhüllen.
  2. Die Wasserstoffbrücke ist eine echte Ionenbindung zwischen H⁺ und O²⁻.
  3. Ein stark elektronegatives Sauerstoffatom zieht Elektronen an und bindet ein Proton eines benachbarten Moleküls über eine gerichtete Wechselwirkung. Correct answer.
  4. Wasserstoffatome zweier Moleküle bilden eine kovalente Bindung.

Explanation

Im Wasser entsteht eine starke Polarität der O-H-Bindung, wodurch Wasserstoff partial positiv wird. Dieses Proton kann mit dem freien Elektronenpaar des Sauerstoffs eines Nachbarmoleküls eine gerichtete Wasserstoffbrücke ausbilden.

Question 22Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Wie ändert sich der pH-Wert, wenn man 10 mL Salzsäure der Konzentration 0,1 mol/L mit Wasser auf 100 mL verdünnt?

  1. Der pH-Wert steigt von 1 auf 2. Correct answer.
  2. Der pH-Wert bleibt unverändert bei 1.
  3. Der pH-Wert steigt von 1 auf 7.
  4. Der pH-Wert sinkt von 2 auf 1.

Explanation

Durch die zehnfache Verdünnung sinkt die Oxoniumionen-Konzentration von 0,1 auf 0,01 mol/L. Der pH-Wert steigt damit von 1 auf 2, also um eine Einheit.

Question 23Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über die elektrolytische Zersetzung von Wasser ist korrekt?

  1. Es entsteht nur Sauerstoff, da Wasserstoff entweicht.
  2. An der Kathode entsteht Wasserstoff durch Reduktion von Wasser, an der Anode Sauerstoff durch Oxidation. Correct answer.
  3. An der Kathode entsteht Sauerstoff, an der Anode Wasserstoff.
  4. An beiden Elektroden entsteht Wasserstoff.

Explanation

Bei der Elektrolyse werden an der Kathode Elektronen auf Wasserstoff-Ionen übertragen, sodass Wasserstoff entsteht. An der Anode wird Wasser oxidiert und Sauerstoff freigesetzt.

Question 24Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum ist das Ammonium-Ion NH₄⁺ eine Brønsted-Säure?

  1. Es gibt Elektronen an Wasser ab und wirkt als Reduktionsmittel.
  2. Es enthält vier Wasserstoffatome und ist daher neutral.
  3. Es kann ein Proton abgeben und dabei zu Ammoniak werden. Correct answer.
  4. Es kann ein Proton aufnehmen und dabei zu NH₅⁺ werden.

Explanation

NH₄⁺ kann ein Proton abspalten und geht dabei in die korrespondierende Base NH₃ über. Diese Protonenabgabe kennzeichnet es als Brønsted-Säure.

Question 25Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Beobachtung stützt das Schalenmodell der Atome bei der Analyse von Linienspektren?

  1. Die Spektrallinien verschieben sich mit der Temperatur und zeigen keine festen Energien.
  2. Atome senden ein kontinuierliches Spektrum aus, das alle Wellenlängen enthält.
  3. Die Linien entstehen ausschließlich durch Kernreaktionen im Atomkern.
  4. Atome senden nur diskrete Wellenlängen aus, was auf quantisierte Energieniveaus hindeutet. Correct answer.

Explanation

Linienspektren zeigen, dass Elektronen nur zwischen diskreten Energieniveaus wechseln können. Jede Linie entspricht der Energiedifferenz zweier Niveaus, was das Schalenmodell stützt.

Question 26Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Ein neutrales Atom eines Elements besitzt die Elektronenkonfiguration 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹. In welcher Periode und Hauptgruppe steht dieses Element im Periodensystem?

  1. Periode 3, Hauptgruppe 1
  2. Periode 3, Hauptgruppe 3
  3. Periode 3, Hauptgruppe 13 Correct answer.
  4. Periode 2, Hauptgruppe 3

Explanation

Die höchste besetzte Schale ist die dritte Schale, also Periode 3. Die drei Elektronen der äußersten Schale (3s² 3p¹) ergeben die Hauptgruppe 13 nach der heutigen IUPAC-Zählung, nicht die alte Gruppennummer III.

Question 27Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Ionenbindungen entstehen typischerweise zwischen welchen Bindungspartnern?

  1. Zwei Edelgasatomen unter Elektronenpaarüberlappung
  2. Zwei Nichtmetallatomen mit ähnlicher Elektronegativität
  3. Zwei Metallatomen im Metallgitter
  4. Einem Metall und einem Nichtmetall mit großer Elektronegativitätsdifferenz Correct answer.

Explanation

Bei einer großen Elektronegativitätsdifferenz wird das Elektron vom unedleren zum edleren Partner praktisch vollständig übertragen, sodass geladene Ionen entstehen. Diese elektrostatische Anziehung zwischen Kation und Anion bildet das Ionengitter.

Question 28Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt die Rolle des Wassers bei der Reaktion HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻ korrekt?

  1. Wasser bleibt unbeteiligt und dient nur als Lösungsmittel.
  2. Wasser wirkt als Protonenakzeptor und damit als Base. Correct answer.
  3. Wasser wirkt als Oxidationsmittel gegenüber Chlorid.
  4. Wasser wirkt als Protonendonator und damit als Säure.

Explanation

Nach Brønsted-Lowry nimmt Wasser ein Proton von HCl auf und wird zu H₃O⁺; damit ist es der Protonenakzeptor, also die Base. HCl gibt das Proton ab und ist die Säure, die zu Cl⁻ wird.

Question 29Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Oxidationszahl hat Stickstoff im Nitrat-Ion NO₃⁻?

  1. +3
  2. −3
  3. +4
  4. +5 Correct answer.

Explanation

Sauerstoff hat in Verbindungen meist die Oxidationszahl −2, drei Sauerstoffatome ergeben −6. Damit die Gesamtladung −1 herauskommt, muss Stickstoff +5 tragen: +5 + (−6) = −1.

Question 30Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über die Elektronegativität im Periodensystem ist korrekt?

  1. Sie nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts ab.
  2. Sie ist für alle Hauptgruppenelemente gleich groß.
  3. Sie nimmt innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu.
  4. Sie nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu und innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten ab. Correct answer.

Explanation

Die Elektronegativität steigt mit zunehmender Kernladung bei gleicher Schalenzahl, also von links nach rechts in einer Periode. Nach unten nimmt der Atomradius zu und die Anziehung auf Bindungselektronen ab, wodurch die Elektronegativität sinkt.

Question 31Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Bei einer Redoxreaktion gilt für Oxidation und Reduktion welche grundlegende Beziehung?

  1. Bei der Reduktion werden Elektronen freigesetzt.
  2. Die Oxidation erfolgt immer am Pluspol einer galvanischen Zelle.
  3. Elektronenabgabe und Elektronenaufnahme laufen stets gekoppelt ab. Correct answer.
  4. Oxidation und Reduktion können unabhängig voneinander als Einzelreaktion ablaufen.

Explanation

Eine Oxidation ist die Abgabe von Elektronen, eine Reduktion die Aufnahme; die abgegebenen Elektronen müssen von einem Reaktionspartner aufgenommen werden. Daher treten beide Teilvorgänge immer gemeinsam als Redoxreaktion auf.

Question 32Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welches Teilchen entsteht, wenn ein Natriumatom ein Elektron abgibt?

  1. Ein neutrales Natriumatom mit veränderter Kernladung
  2. Ein Natrium-Kation Na⁺ mit kleinerem Radius als das Atom Correct answer.
  3. Ein Natriumisotop mit einer zusätzlichen Schale
  4. Ein Natrium-Anion Na⁻ mit vergrößertem Radius

Explanation

Bei der Abgabe eines Elektrons bleibt die Kernladung gleich, während die Elektronenhülle ein Elektron verliert; die verbleibenden Elektronen werden stärker angezogen. Das entstehende Na⁺-Ion ist deshalb kleiner als das Natriumatom.

Question 33Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage zum Aufbau eines Atoms nach dem Kern-Hülle-Modell ist korrekt?

  1. Die Elektronen bilden den positiv geladenen Atomkern.
  2. Die Masse des Atoms ist fast vollständig im Kern konzentriert, der die positive Ladung trägt. Correct answer.
  3. Protonen und Elektronen befinden sich gemeinsam im Atomkern.
  4. Neutronen tragen eine positive Ladung und bestimmen die Atomnummer.

Explanation

Nach dem Kern-Hülle-Modell enthält der winzige, schwere Kern Protonen und Neutronen und trägt die positive Ladung. Die Elektronen bewegen sich in der großen Hülle, deren Masse gegenüber dem Kern vernachlässigbar ist.

Question 34Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum reagiert eine wässrige Lösung von Natriumacetat (CH₃COONa) alkalisch?

  1. Das Acetat-Ion gibt Protonen an Wasser ab und erhöht so die H₃O⁺-Konzentration.
  2. Natrium-Ionen reagieren mit Wasser zu Natriumhydroxid.
  3. Acetat zerfällt vollständig in Kohlenstoff und Wasserstoff.
  4. Das Acetat-Ion nimmt Protonen aus Wasser auf, wodurch sich OH⁻ anreichert. Correct answer.

Explanation

Acetat ist die konjugierte Base der schwachen Essigsäure und damit eine relativ starke Base gegenüber Wasser. Es nimmt Protonen auf, wodurch die Gleichgewichtslage mehr OH⁻ entstehen lässt und die Lösung alkalisch wird.

Question 35Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Eine galvanische Zelle besteht aus einer Silberhalbzelle (Ag/Ag⁺, E° = +0,80 V) und einer Zinkhalbzelle (Zn/Zn²⁺, E° = −0,76 V). Welche Zellspannung ist im Standardzustand zu erwarten?

  1. −1,56 V
  2. 1,56 V Correct answer.
  3. 0,04 V
  4. 0,80 V

Explanation

Die Zellspannung ergibt sich als Differenz der Standardpotenziale: E°(Zelle) = E°(Kathode) − E°(Anode) = 0,80 V − (−0,76 V) = 1,56 V. Silber wird reduziert, Zink oxidiert.

Question 36Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen einer schwachen und einer starken Säure korrekt?

  1. Eine schwache Säure bildet keine konjugierte Base.
  2. Eine starke Säure kann nur in konzentrierter Lösung Protonen abgeben.
  3. Eine schwache Säure hat einen kleineren pKs-Wert als eine starke Säure.
  4. Eine schwache Säure protolysiert nur teilweise, eine starke Säure nahezu vollständig. Correct answer.

Explanation

Der pKs-Wert beschreibt die Stärke der Protolyse: Je kleiner der pKs-Wert, desto stärker die Säure. Eine schwache Säure liegt im Gleichgewicht überwiegend undissoziiert vor, während eine starke Säure praktisch vollständig protoniert wird.

Question 37Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Bei der Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung mit Graphitelektroden entsteht an der Kathode elementares Kupfer. Welcher Vorgang beschreibt diese Kathodenreaktion?

  1. Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻
  2. 2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻
  3. 2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻
  4. Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu Correct answer.

Explanation

An der Kathode laufen Reduktionen ab, also Elektronenaufnahme. Kupfer(II)-Ionen nehmen zwei Elektronen auf und scheiden sich als elementares Kupfer ab.

Question 38Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum ist der Siedepunkt von Wasser (100 °C) deutlich höher als der von Schwefelwasserstoff H₂S (−60 °C), obwohl beide ähnliche Molmassen haben?

  1. Wasser hat eine höhere Molmasse als H₂S.
  2. Wasser bildet Wasserstoffbrückenbindungen, H₂S nicht. Correct answer.
  3. Wasser liegt bei Raumtemperatur als Gas vor.
  4. H₂S ist unpolar und kann deshalb keine Dipolkräfte ausbilden.

Explanation

Sauerstoff ist stark elektronegativ und an ein Wasserstoffatom gebunden; dadurch entstehen Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen. Diese zusätzlichen Anziehungskräfte müssen beim Sieden überwunden werden und erhöhen den Siedepunkt deutlich.

Question 39Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Reaktion stellt die vollständige Verbrennung von Methan dar?

  1. CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂
  2. CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O Correct answer.
  3. 2 CH₄ + 3 O₂ → 2 CO + 4 H₂O
  4. CH₄ + O₂ → CO + 2 H₂

Explanation

Bei der vollständigen Verbrennung reagiert Methan mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser. Die Atombilanz ist ausgeglichen: ein C, vier H und vier O auf beiden Seiten.

Question 40Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über die Ionenradien von Na⁺, Mg²⁺ und Al³⁺ (alle isoelektronisch mit Neon) ist korrekt?

  1. Alle drei Ionen haben denselben Radius.
  2. Der Ionenradius nimmt von Na⁺ über Mg²⁺ zu Al³⁺ zu.
  3. Al³⁺ besitzt den größten Radius, da es die höchste Ladung trägt.
  4. Der Ionenradius nimmt von Na⁺ über Mg²⁺ zu Al³⁺ ab. Correct answer.

Explanation

Alle drei Ionen haben zehn Elektronen, aber die Kernladung steigt von Na⁺ (11 Protonen) bis Al³⁺ (13 Protonen). Eine stärkere Kernladung zieht die Elektronenhülle stärker an, sodass der Radius abnimmt.

Question 41Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Oxidationsmittel-Reduktionsmittel-Paarung liegt vor, wenn Eisen(II)-Ionen durch Chlor zu Eisen(III)-Ionen oxidiert werden (2 Fe²⁺ + Cl₂ → 2 Fe³⁺ + 2 Cl⁻)?

  1. Eisen(II) und Chlor werden beide oxidiert.
  2. Eisen(II) wird oxidiert, Chlor wird reduziert. Correct answer.
  3. Es findet keine Redoxreaktion statt.
  4. Eisen(II) wird reduziert, Chlor wird oxidiert.

Explanation

Eisen(II) gibt ein Elektron ab und erhöht seine Oxidationszahl von +2 auf +3, wird also oxidiert. Chlor nimmt als Cl₂ zwei Elektronen auf und geht in Cl⁻ über, wird also reduziert und wirkt als Oxidationsmittel.

Question 42Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über den pH-Wert einer Pufferlösung aus Essigsäure und Natriumacetat ist korrekt?

  1. Der pH-Wert entspricht dem pKs-Wert der Essigsäure, wenn die Konzentrationen von Säure und Base gleich sind. Correct answer.
  2. Der pH-Wert ist unabhängig von den Konzentrationsverhältnissen.
  3. Der pH-Wert steigt bei Zugabe kleiner Mengen Säure stark an.
  4. Der Puffer wirkt nur gegenüber Basen, nicht gegenüber Säuren.

Explanation

Nach der Henderson-Hasselbalch-Gleichung gilt pH = pKs + log(c(Base)/c(Säure)). Sind die Konzentrationen von Acetat und Essigsäure gleich, wird der Logarithmus zu null und der pH-Wert entspricht dem pKs-Wert.

Question 43Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt die Mesomerie im Carbonat-Ion CO₃²⁻ korrekt?

  1. Eine Bindung ist eine echte Doppelbindung, die anderen beiden sind Einfachbindungen.
  2. Die drei C-O-Bindungen sind gleich lang, weil die Doppelbindung über alle drei Bindungen delokalisiert ist. Correct answer.
  3. Alle drei Bindungen sind unpolar und gleich stark polarisiert.
  4. Das Ion enthält keine delokalisierten Elektronen.

Explanation

Im Carbonat-Ion lassen sich drei gleichwertige Grenzstrukturen formulieren, in denen die Doppelbindung jeweils an einer anderen Position liegt. Die tatsächliche Struktur ist ein Resonanzhybrid mit delokalisierten π-Elektronen und drei gleich langen C-O-Bindungen.

Question 44Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Reaktion beschreibt die Dissoziation einer starken Base in Wasser am Beispiel von Natriumhydroxid?

  1. NaOH → Na + OH
  2. NaOH + H₂O → NaH + H₂O₂
  3. NaOH → Na⁺ + OH⁻ Correct answer.
  4. NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Explanation

Natriumhydroxid ist eine starke Base und dissoziiert in wässriger Lösung vollständig in Natrium- und Hydroxid-Ionen. Diese Ionen liegen frei beweglich vor und bestimmen die hohe OH⁻-Konzentration.

Question 45Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Warum nimmt die Atomgröße innerhalb einer Periode von links nach rechts ab?

  1. Die Anzahl der Schalen nimmt von links nach rechts ab.
  2. Die Kernladung steigt, während die Schalenzahl gleich bleibt, sodass die Elektronen stärker angezogen werden. Correct answer.
  3. Die Elektronen stoßen sich zunehmend stärker ab und vergrößern die Hülle.
  4. Die Neutronenzahl nimmt ab und verringert den Kernradius.

Explanation

In einer Periode werden Protonen und Elektronen gleichzeitig ergänzt, wobei die zusätzlichen Elektronen in dieselbe Schale eingebaut werden. Die steigende Kernladung zieht die Hülle stärker an, wodurch der Atomradius abnimmt.

Question 46Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über die elektrolytische Gewinnung von Aluminium nach dem Hall-Héroult-Verfahren ist korrekt?

  1. Aluminiumoxid wird in Kryolith gelöst und bei hoher Temperatur elektrolysiert. Correct answer.
  2. Aluminiumoxid wird mit Wasser zu Aluminiumhydroxid umgesetzt und dann reduziert.
  3. Aluminium wird durch Reduktion mit Kohlenstoff bei 100 °C gewonnen.
  4. Die Elektrolyse erfolgt in wässriger Lösung bei Raumtemperatur.

Explanation

Aluminiumoxid hat einen sehr hohen Schmelzpunkt; durch Lösen in geschmolzenem Kryolith wird er gesenkt. Die Schmelze wird dann elektrolysiert, wobei an der Kathode Aluminium abgeschieden wird.

Question 47Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage beschreibt die Wirkung eines Katalysators auf eine chemische Reaktion korrekt?

  1. Er erhöht die Reaktionsenthalpie und verschiebt das Gleichgewicht zum Produkt.
  2. Er wird bei der Reaktion verbraucht und muss ständig nachgegeben werden.
  3. Er erhöht die Aktivierungsenergie und beschleunigt dadurch die Reaktion.
  4. Er senkt die Aktivierungsenergie, ohne die Lage des Gleichgewichts zu verändern. Correct answer.

Explanation

Ein Katalysator eröffnet einen Reaktionsweg mit niedrigerer Aktivierungsenergie, sodass Hin- und Rückreaktion gleichermaßen schneller ablaufen. Die Gleichgewichtslage und die Reaktionsenthalpie bleiben unverändert.

Question 48Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Bei der Reaktion 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O wird Wasserstoff oxidiert. Welche Oxidationszahlen hat Wasserstoff vor und nach der Reaktion?

  1. +1 und +2
  2. +1 und 0
  3. 0 und +1 Correct answer.
  4. 0 und −1

Explanation

Im elementaren Wasserstoff H₂ haben beide Atome die Oxidationszahl 0. Im Wasser ist Wasserstoff an den elektronegativeren Sauerstoff gebunden und trägt +1; die Elektronenabgabe kennzeichnet die Oxidation.

Question 49Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über die Löslichkeit von Silberchlorid in Wasser und in Ammoniaklösung ist korrekt?

  1. Silberchlorid ist in Wasser gut löslich und in Ammoniak unlöslich.
  2. Silberchlorid ist in Wasser schwer löslich, löst sich aber in Ammoniak durch Komplexbildung. Correct answer.
  3. Silberchlorid reagiert mit Ammoniak zu elementarem Silber.
  4. Silberchlorid löst sich in beiden Medien gleich gut.

Explanation

Silberchlorid hat ein sehr kleines Löslichkeitsprodukt und fällt als weißer Niederschlag aus. In Ammoniaklösung bildet sich der lösliche Diamminsilber(I)-Komplex [Ag(NH₃)₂]⁺, wodurch das Gleichgewicht verschoben und der Niederschlag aufgelöst wird.

Question 50Anorganische Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungsmodelle, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen)

Welche Aussage über den Zusammenhang zwischen Standardpotenzial und Redoxverhalten ist korrekt?

  1. Ein höheres Standardpotenzial bedeutet eine stärkere Tendenz zur Reduktion, also eine stärkere oxidierende Wirkung der oxidierten Form. Correct answer.
  2. Standardpotenziale sind unabhängig von der Elektronenkonfiguration des Elements.
  3. Ein höheres Standardpotenzial bedeutet eine stärkere Tendenz zur Oxidation.
  4. Ein negatives Standardpotenzial kennzeichnet immer ein Edelmetall.

Explanation

Das Standardpotenzial beschreibt die Tendenz, Elektronen aufzunehmen: Je positiver der Wert, desto leichter wird reduziert. Die oxidierte Form eines Paares mit hohem Potenzial ist daher ein starkes Oxidationsmittel.