FÜNF FERTIGE CHEMIE-QUIZZE
Kleine Teilchen.
Große Aha-Momente.
Vom Atom bis zur Analytik: Fünf Chemiequizze für neugierige Teams, Studierende und alle, die bei Molekülen nicht nur an die Schulbank denken.
Kostenlos · ohne Anmeldung · online oder auf Papier

- 5eigenständige Quizsets
- 100Hauptfragen
- 10getrennte PDF-Hefte
- 4 × 5Fragen pro Set
Wissen, das Zusammenhänge sichtbar macht.
Die Reihe beginnt mit Atomen, Stoffen und Bindungen. Danach folgen organische Chemie, Lösungen und Redoxreaktionen, physikalische Chemie sowie eine anspruchsvolle Analytikrunde. Zahlenaufgaben nennen die nötigen Werte und Annahmen. Die Hefte sind Wissensspiele und enthalten keine Versuchsanleitungen.
Die Lösungen nennen die richtige Antwort, zulässige Varianten und eine kurze Erklärung. Wissensfragen haben einen Quellenlink; eigene Rätsel einen nachvollziehbaren Rechen- oder Denkweg. Wählt ein Set für euren Abend oder spielt zunächst eine einzelne Fünfer-Runde.
VOM EINSTIEG BIS ZUR EXPERTENRUNDE
Welches Set nehmt ihr?
Fragenheft für die Teams, Lösungsheft für die Spielleitung. Online bleiben die Antworten geschlossen, bis ihr sie aufklappt.
- 01Atome, Stoffe und Aha-Momente
- 02Moleküle mit Charakter
- 03Lösungen unter Spannung
- 04Tempo, Wärme und Gleichgewicht
- 05Die Labordetektive
Chemie · SET 01 · leicht bis mittel
Atome, Stoffe und Aha-Momente
Ein zugänglicher Einstieg mit 20 Fragen zu Atomen, Stoffeigenschaften, Bindungen und Mengen. Vier Runden für neugierige Teams; Rechenwerte und Bedingungen stehen jeweils in der Frage.
- Kleine Teilchen, klare Unterschiede
- Was Stoffe unterscheidet
- Unsichtbarer Zusammenhalt
- Mengen ohne Taschenrechner-Schreck
20 Fragen + 1 Stichfrage · je 4 A4-Seiten · getrennte Hefte
Direkt online mitraten: alle 20 Fragen öffnen
Runde 1: Kleine Teilchen, klare Unterschiede
Welche Teilchenzahl im Atomkern entscheidet darüber, zu welchem Element ein Atom gehört?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Protonenzahl.
Auch richtig: Zahl der Protonen.
Sie ist zugleich die Ordnungszahl des Elements.
Zwei neutrale Atome sind Isotope desselben Elements. In welcher Kernteilchenzahl unterscheiden sie sich?
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In der Neutronenzahl.
Die Protonenzahl bleibt gleich; die Neutronenzahl ist verschieden.
Ein zuvor neutrales Atom gibt zwei Elektronen ab. Welche elektrische Ladung hat das entstehende Ion?
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Zweifach positiv, also 2+.
Auch richtig: +2.
Zwei negative Ladungen fehlen, die Protonenzahl bleibt gleich.
Ein Atomkern besitzt 17 Protonen und insgesamt 37 Protonen plus Neutronen. Wie viele Neutronen enthält er?
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20 Neutronen.
37 – 17 = 20.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Wie heißt das Element mit dem Symbol W auf Deutsch?
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Runde 2: Was Stoffe unterscheidet
Ist chemisch reines Wasser ein Element, eine Verbindung oder ein Gemisch?
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Eine Verbindung.
Wasser enthält chemisch gebundenen Wasserstoff und Sauerstoff.
Saubere, gleichmäßig durchmischte Luft ohne Tröpfchen und Staub: Reinstoff oder homogenes Gemisch?
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Ein homogenes Gemisch.
Mehrere Gase sind gleichmäßig miteinander vermischt.
Trockeneis wird bei normalem Luftdruck direkt gasförmig. Wie heißt dieser Übergang?
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Sublimation.
Dabei wird die flüssige Phase übersprungen.
Außen am kalten Glas bilden sich aus Wasserdampf kleine flüssige Tropfen. Wie heißt der Phasenübergang?
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Kondensation.
Gasförmiges Wasser geht in flüssiges Wasser über.
Warum leitet geschmolzenes Natriumchlorid elektrischen Strom, ein trockener Salzkristall dagegen kaum?
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In der Schmelze sind die Ionen beweglich.
Im festen Kristall sind die Ionen weitgehend an ihre Gitterplätze gebunden.
Runde 3: Unsichtbarer Zusammenhalt
Welche Bindungsart hält die beiden Atome eines H₂-Moleküls durch ein gemeinsam genutztes Elektronenpaar zusammen?
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Eine kovalente Bindung.
Auch richtig: Elektronenpaarbindung; Atombindung.
Beide Atome nutzen das bindende Elektronenpaar.
Welches Element besitzt auf der Pauling-Skala die höchste Elektronegativität?
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Fluor.
Auch richtig: F.
Es zieht Bindungselektronen besonders stark an.
Welche räumliche Grundform bilden die vier Wasserstoffatome um das Kohlenstoffatom in Methan?
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Einen Tetraeder.
Auch richtig: tetraedrisch.
Vier Bindungsrichtungen ordnen sich tetraedrisch an.
Wasser besitzt polare O-H-Bindungen. Warum heben sich deren Dipolmomente im Molekül nicht auf?
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Weil das Wassermolekül gewinkelt ist.
Die beiden Bindungsdipole sind nicht entgegengesetzt ausgerichtet.
Besitzt ein isoliertes CO₂-Molekül trotz seiner polaren C=O-Bindungen ein permanentes Gesamtdipolmoment?
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Nein.
Im linearen, symmetrischen Molekül heben sich die Bindungsdipole auf.
Runde 4: Mengen ohne Taschenrechner-Schreck
Welche SI-Basiseinheit verwendet die Chemie für die Stoffmenge?
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Das Mol (mol).
Die Stoffmenge zählt spezifizierte Teilchen über diese Einheit.
Wie viele Teilchen enthält ein Mol ungefähr? Gib den Vorfaktor in wissenschaftlicher Schreibweise auf zwei Nachkommastellen an.
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6,02 × 10²³ Teilchen.
Der exakte Wert beträgt 6,02214076 × 10²³; hier wird er gerundet.
Quelle: BIPM: SI Defining constants
Eine Modellsubstanz hat die molare Masse 40 g/mol. Welche Masse haben 0,25 mol? Es gilt m = n × M.
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10 g.
0,25 mol × 40 g/mol = 10 g.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
0,30 mol Stoff sind in insgesamt 1,5 Litern Lösung enthalten. Wie groß ist c = n/V in mol/L?
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0,20 mol/L.
0,30 / 1,5 = 0,20.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
8 g Salz werden vollständig in 192 g Wasser gelöst. Wie hoch ist der Massenanteil des Salzes in Prozent?
Lösung und Erklärung anzeigen
4 %.
8 / (8 + 192) × 100 = 4 %.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Stichfrage bei Gleichstand
Eigene Rechenaufgabe: 48 Teams erhalten je 7 Modellkarten. Jede Karte zeigt 9 Atome. Wie viele Atome sind insgesamt abgebildet?
Lösung und Erklärung anzeigen
3024 Atome.
48 × 7 × 9 = 3024.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Chemie · SET 02 · mittel
Moleküle mit Charakter
20 Fragen zur organischen Chemie: Strukturen erkennen, Stoffklassen unterscheiden und räumlich denken. Dazu eigene Aufgaben mit vorgegebenen Formeln. Keine Versuchsanleitung; alle Aufgaben sind am Quiztisch lösbar.
- Gerüste und Verbindungen
- Sauerstoff verändert das Spiel
- Die Form verrät die Familie
- Spiegelbilder und Zählfallen
20 Fragen + 1 Stichfrage · je 4 A4-Seiten · getrennte Hefte
Direkt online mitraten: alle 20 Fragen öffnen
Runde 1: Gerüste und Verbindungen
Wie viele unterschiedliche Konstitutionsisomere gibt es für den gesättigten Kohlenwasserstoff C₄H₁₀?
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Zwei.
Es gibt eine unverzweigte und eine verzweigte Verknüpfung der vier Kohlenstoffatome.
Für unverzweigte, ringfreie Alkane gilt CₙH₂ₙ₊₂. Wie viele H-Atome besitzt ein Molekül mit sieben C-Atomen?
Lösung und Erklärung anzeigen
16 Wasserstoffatome.
2 × 7 + 2 = 16.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Welche Bindungsordnung hat die Bindung zwischen den beiden Kohlenstoffatomen im Ethin (Acetylen)?
Lösung und Erklärung anzeigen
Dreifachbindung.
Auch richtig: drei.
Die C-C-Verknüpfung besteht aus einer Sigma- und zwei Pi-Bindungen.
Die beiden Methylgruppen von But-2-en liegen auf derselben Seite der Doppelbindung. Heißt diese Form cis oder trans?
Lösung und Erklärung anzeigen
cis.
Die Bezeichnung beschreibt hier die Lage der beiden gleichen Gruppen.
Ein Modellring hat sechs C-Atome mit je vier Bindungen. Jedes ist durch Einzelbindungen an zwei Nachbar-C gebunden. Wie viele H-Atome ergänzen den Ring?
Lösung und Erklärung anzeigen
12 Wasserstoffatome.
Jedes C hat zwei freie Bindungen für H: 6 × 2 = 12.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 2: Sauerstoff verändert das Spiel
Welche funktionelle Gruppe macht CH₃-CH₂-OH zu einem Alkohol?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Hydroxygruppe (-OH).
Auch richtig: Hydroxylgruppe.
Sie ist hier kovalent an ein Kohlenstoffatom gebunden.
CH₃-O-CH₃ besitzt ein Sauerstoffatom zwischen zwei Kohlenstoffresten. Zu welcher Stoffklasse gehört es?
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Zu den Ethern.
Die verbindende C-O-C-Einheit kennzeichnet einen Ether.
Welcher einfache Alkohol entsteht bei der alkoholischen Gärung von Zucker durch Hefe?
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Ethanol.
Auch richtig: Ethylalkohol.
Das Gärungsprodukt ist auch als Ethylalkohol bekannt.
Wie viele Alkoholgruppen trägt ein Glycerinmolekül, dessen systematischer Name Propan-1,2,3-triol lautet?
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Drei.
An jedem der drei Kohlenstoffatome sitzt eine solche Gruppe.
Eine gedachte Ausbeute beträgt 18 g statt theoretisch möglicher 24 g. Wie hoch ist die prozentuale Ausbeute?
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75 %.
18 / 24 × 100 = 75 %.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 3: Die Form verrät die Familie
Eine C=O-Gruppe ist beidseits an Kohlenstoffatome gebunden. Gehört diese Gruppe zu einem Aldehyd oder einem Keton?
Lösung und Erklärung anzeigen
Zu einem Keton.
Das Carbonyl-C trägt hier zwei Kohlenstoffreste.
Welche Atomart ist bei einer Aldehydgruppe direkt an das Carbonyl-Kohlenstoffatom gebunden und unterscheidet sie vom Keton?
Lösung und Erklärung anzeigen
Wasserstoff.
Mindestens ein H sitzt direkt am Carbonyl-C.
Welche funktionelle Gruppe unterscheidet Essigsäure von Ethanol? Gesucht ist die vollständige Säuregruppe.
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Carboxylgruppe (-COOH).
Auch richtig: Carbonsäuregruppe.
Sie verbindet C=O und OH am selben Kohlenstoffatom.
Aus welchen zwei Stoffklassen lässt sich ein einfacher Carbonsäureester durch Veresterung bilden?
Lösung und Erklärung anzeigen
Carbonsäure und Alkohol.
Die Säure liefert den Acylteil, der Alkohol den Alkoxyteil.
Für eine Modellveresterung gilt: 1 mol Säure + 1 mol Alkohol ergibt 1 mol Ester. Wie viel Ester entsteht maximal aus 0,8 mol Säure und 0,5 mol Alkohol?
Lösung und Erklärung anzeigen
0,5 mol Ester.
Der Alkohol begrenzt die Stoffmenge; 0,3 mol Säure bleiben übrig.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 4: Spiegelbilder und Zählfallen
Wie heißen zwei Moleküle mit gleicher Verknüpfung, die sich wie nicht deckungsgleiche Spiegelbilder verhalten?
Lösung und Erklärung anzeigen
Enantiomere.
Ihr räumlicher Aufbau ist spiegelbildlich verschieden.
Ein tetraedrisches C-Atom ist an H, OH, CH₃ und COOH gebunden. Ist es ein stereogenes Zentrum?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ein tetraedrisches C-Atom trägt zweimal H sowie je einmal X und Y. Ist dieses C-Atom ein stereogenes Zentrum?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Die zwei gleichen H-Substituenten verhindern ein stereogenes Zentrum an diesem C-Atom.
Ein Modell hat drei unabhängige Schalter für räumliche Konfigurationen, jeweils mit zwei Möglichkeiten. Symmetrien gibt es nicht. Wie viele Kombinationen existieren?
Lösung und Erklärung anzeigen
8 Kombinationen.
2 × 2 × 2 = 8.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine erfundene Polymerkette enthält 125 gleichartige Bausteine mit je 4 C-Atomen; Endgruppen bleiben unberücksichtigt. Wie viele C-Atome enthält sie?
Lösung und Erklärung anzeigen
500 Kohlenstoffatome.
125 × 4 = 500.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Stichfrage bei Gleichstand
Eigene Rechenaufgabe: 37 Schachteln enthalten je 24 Molekülmodelle mit je 11 Kugeln. Wie viele Modellkugeln sind das insgesamt?
Lösung und Erklärung anzeigen
9768 Kugeln.
37 × 24 × 11 = 9768.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Chemie · SET 03 · mittel bis schwer
Lösungen unter Spannung
20 Fragen für Teams mit chemischem Grundwissen: von Protonenübertragungen bis zu galvanischen Zellen. Näherungen und Rechenformeln sind ausdrücklich angegeben; Begriffe allein reichen nicht immer.
- Wer nimmt, wer gibt?
- Auf die Konzentration kommt es an
- Elektronen auf Wanderschaft
- Die Zelle als Teamarbeit
20 Fragen + 1 Stichfrage · je 4 A4-Seiten · getrennte Hefte
Direkt online mitraten: alle 20 Fragen öffnen
Runde 1: Wer nimmt, wer gibt?
Welche Teilchen nimmt eine Brønsted-Base von ihrem Reaktionspartner auf?
Lösung und Erklärung anzeigen
Protonen (H⁺).
Das Säure-Base-Konzept beschreibt eine Protonenübertragung.
Welche Formel hat die konjugierte Säure von Ammoniak, NH₃?
Lösung und Erklärung anzeigen
NH₄⁺.
Auch richtig: Ammoniumion.
Ein zusätzliches Proton macht aus Ammoniak ein Ammoniumion.
Wasser kann je nach Partner als Säure oder Base reagieren. Wie heißt ein Teilchen, das Protonen sowohl aufnehmen als auch abgeben kann?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ampholyt.
Das Verhalten hängt vom jeweiligen Reaktionspartner ab.
Muss eine neutrale wässrige Lösung bei jeder Temperatur exakt pH 7 haben?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Neutral bedeutet gleiche H₃O⁺- und OH⁻-Konzentration; das Ionenprodukt ist temperaturabhängig.
Welche Mischung puffert: Essigsäure plus Natriumacetat oder ausschließlich Natriumchlorid in Wasser?
Lösung und Erklärung anzeigen
Essigsäure plus Natriumacetat.
Schwache Säure und konjugierte Base fangen kleine Säure- oder Basenzugaben ab.
Quelle: OpenStax Chemistry 2e: Puffer
Runde 2: Auf die Konzentration kommt es an
Es gilt näherungsweise pH = -log₁₀(c), mit c in mol/L. Welchen pH ergibt c(H₃O⁺) = 10⁻⁴ mol/L?
Lösung und Erklärung anzeigen
pH 4.
-log₁₀(10⁻⁴) = 4.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine Stammlösung hat c = 2,0 mol/L. 15 mL werden auf 300 mL Gesamtvolumen verdünnt. Wie groß ist c danach? Stoffmenge bleibt erhalten.
Lösung und Erklärung anzeigen
0,10 mol/L.
2,0 × 15 / 300 = 0,10 mol/L.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine Säure reagiert 1:1 mit einer Base. 25 mL Säure benötigen 30 mL Base mit 0,20 mol/L. Welche Konzentration hat die Säure?
Lösung und Erklärung anzeigen
0,24 mol/L.
n = 0,030 × 0,20 = 0,006 mol; c = 0,006 / 0,025.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Kann eine Pufferlösung beliebig große Säurezugaben aufnehmen, ohne ihren pH deutlich zu ändern?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Die verfügbaren Pufferbestandteile sind endlich; die Pufferkapazität ist begrenzt.
Quelle: OpenStax Chemistry 2e: Puffer
Für ein Modell gilt pH = pKₐ + log₁₀([Base]/[Säure]). pKₐ ist 5,0, das Verhältnis 10:1. Welcher pH folgt?
Lösung und Erklärung anzeigen
pH 6,0.
5,0 + log₁₀(10) = 6,0.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 3: Elektronen auf Wanderschaft
Ein Eisenion nimmt bei Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ ein Elektron auf. Ist das Oxidation oder Reduktion?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ein Oxidationsmittel oxidiert einen anderen Stoff. Was geschieht dabei mit dem Oxidationsmittel selbst?
Lösung und Erklärung anzeigen
Es wird reduziert.
Es nimmt die vom anderen Stoff abgegebenen Elektronen auf.
Welche Oxidationszahl besitzen Sauerstoffatome im elementaren O₂-Molekül?
Lösung und Erklärung anzeigen
0.
Atome eines Elements in elementarer Form erhalten die Oxidationszahl null.
In einem neutralen Modellmolekül AB₂ hat jedes B die Oxidationszahl -2. Welche Zahl muss A erhalten, damit die Summe null ist?
Lösung und Erklärung anzeigen
+4.
x + 2 × (-2) = 0, also x = +4.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Pro Atom eines Modellmetalls werden drei Elektronen abgegeben. Wie viele Mol Elektronen liefert die Oxidation von 0,4 mol dieses Metalls?
Lösung und Erklärung anzeigen
1,2 mol Elektronen.
3 × 0,4 mol = 1,2 mol.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 4: Die Zelle als Teamarbeit
Wie heißt die Elektrode, an der in einer elektrochemischen Zelle die Oxidation stattfindet?
Lösung und Erklärung anzeigen
Anode.
Die Benennung richtet sich nach der Teilreaktion.
Welche Ladungsträger bewegen sich durch die Salzbrücke einer klassischen galvanischen Zelle: Elektronen oder Ionen?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ionen.
Sie gleichen Ladungsunterschiede zwischen den Halbzellen aus.
Wandelt eine spontan arbeitende galvanische Zelle chemische Energie in elektrische Energie um oder umgekehrt?
Lösung und Erklärung anzeigen
Chemische in elektrische Energie.
Die gekoppelte Redoxreaktion treibt den äußeren Stromkreis an.
Für eine Modellzelle gilt U = E(Kathode) – E(Anode). E(Kathode) = +0,60 V, E(Anode) = -0,30 V. Wie groß ist U?
Lösung und Erklärung anzeigen
0,90 V.
0,60 – (-0,30) = 0,90 V.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Ein Modellstrom von 0,25 A fließt 8 Minuten. Welche Ladung Q = I × t wird transportiert? 1 A = 1 C/s.
Lösung und Erklärung anzeigen
120 C.
8 Minuten = 480 Sekunden; 0,25 × 480 = 120 C.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Stichfrage bei Gleichstand
Eigene Rechenaufgabe: 63 Proben benötigen je 18 mL Modelllösung. Zusätzlich werden 12 % dieser Gesamtmenge eingeplant. Wie viele mL sind es insgesamt?
Lösung und Erklärung anzeigen
1270,08 mL.
63 × 18 × 1,12 = 1270,08 mL.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Chemie · SET 04 · schwer
Tempo, Wärme und Gleichgewicht
20 anspruchsvollere Fragen über Reaktionsgeschwindigkeit, Gleichgewicht, Gibbs-Energie und ideale Gase. Eigene Modellrechnungen enthalten alle nötigen Zahlen. Ideal als Vertiefungsrunde mit Papier und Stift.
- Was eine Reaktion beschleunigt
- Dynamik hinter dem Stillstand
- Energie mit Vorzeichen
- Gase auf dem Prüfstand
20 Fragen + 1 Stichfrage · je 4 A4-Seiten · getrennte Hefte
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Runde 1: Was eine Reaktion beschleunigt
Kann man die Exponenten eines Geschwindigkeitsgesetzes generell direkt aus den Koeffizienten der Gesamtreaktion ablesen?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Die Reaktionsordnung muss im Allgemeinen experimentell bestimmt werden.
Ein Katalysator beschleunigt eine Reaktion. Welche energetische Hürde verringert sein alternativer Reaktionsweg typischerweise?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Aktivierungsenergie.
Der alternative Mechanismus besitzt eine kleinere geschwindigkeitsbestimmende Barriere.
Quelle: OpenStax Chemistry 2e: Katalyse
Bei unverändertem k gilt v = k × [A]². Um welchen Faktor steigt v, wenn [A] verdreifacht wird?
Lösung und Erklärung anzeigen
Um den Faktor 9.
3² = 9.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Ein Modellstoff zerfällt pro 10 Minuten jeweils zur Hälfte. Wie viel Prozent der Anfangsmenge bleiben nach 30 Minuten?
Lösung und Erklärung anzeigen
12,5 %.
Drei Halbierungen ergeben 100 % / 8 = 12,5 %.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Es gilt v = k × [A] × [B]. [A] wird halbiert und [B] verdreifacht, k bleibt gleich. Wie ändert sich v?
Lösung und Erklärung anzeigen
Sie steigt auf das 1,5-Fache.
Auch richtig: um 50 % höher.
0,5 × 3 = 1,5.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 2: Dynamik hinter dem Stillstand
Was ist im chemischen Gleichgewicht gleich: die Konzentrationen aller Stoffe oder die Geschwindigkeiten von Hin- und Rückreaktion?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Geschwindigkeiten von Hin- und Rückreaktion.
Die Stoffkonzentrationen müssen dabei nicht gleich groß sein.
Verändert ein Katalysator bei gleicher Temperatur die thermodynamische Gleichgewichtskonstante einer Reaktion?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Er beschleunigt das Erreichen des Gleichgewichts, verschiebt es aber nicht.
Im Modellgleichgewicht idealer Gase A(g) + 2 B(g) ⇌ C(g) wird das Volumen bei gleicher Temperatur verkleinert. Welche Seite wird begünstigt?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Produktseite mit C.
Sie enthält weniger gasförmige Teilchen.
Die Hinreaktion eines Gleichgewichts ist exotherm. Welche Richtung begünstigt eine Temperaturerhöhung?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Rückreaktion.
Erwärmen begünstigt hier die endotherme Richtung.
Ein Modellgleichgewicht hat K = [B]/[A] = 4. Im Gleichgewicht ist [A] = 0,15 mol/L. Wie groß ist [B]?
Lösung und Erklärung anzeigen
0,60 mol/L.
[B] = 4 × 0,15 mol/L.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 3: Energie mit Vorzeichen
Welches Vorzeichen hat ΔG für einen spontan ablaufenden Prozess bei konstanter Temperatur und konstantem Druck?
Lösung und Erklärung anzeigen
Negativ: ΔG < 0.
Die Gibbs-Energie nimmt unter diesen Bedingungen ab.
Bei konstantem T und p gilt ΔG = ΔH – TΔS. ΔH = 25 kJ/mol, ΔS = 0,10 kJ/(mol·K), T = 300 K. Wie groß ist ΔG?
Lösung und Erklärung anzeigen
-5 kJ/mol.
25 – 300 × 0,10 = -5.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Es gilt ΔG = ΔH – TΔS. Beide Werte seien konstant: ΔH = 40 kJ/mol und ΔS = 0,08 kJ/(mol·K). Bei welcher Temperatur ist ΔG = 0?
Lösung und Erklärung anzeigen
500 K.
T = 40 / 0,08 = 500 K.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Bei positivem T gilt ΔH < 0 und ΔS > 0. Kann ΔG = ΔH – TΔS dann positiv sein?
Lösung und Erklärung anzeigen
Nein.
Der negative Enthalpiebeitrag wird um einen positiven Betrag vermindert.
Ein Modellprozess gibt pro mol 75 kJ Wärme ab. Welche Wärmemenge wird bei 0,60 mol frei? Gesucht ist der positive Betrag.
Lösung und Erklärung anzeigen
45 kJ.
75 × 0,60 = 45 kJ.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 4: Gase auf dem Prüfstand
In welcher Temperaturskala muss T im idealen Gasgesetz pV = nRT eingesetzt werden?
Lösung und Erklärung anzeigen
Kelvin.
Das Gasgesetz verwendet die absolute Temperatur.
Bei gleichbleibender Temperatur und Stoffmenge wird ein ideales Gas auf das halbe Volumen komprimiert. Was geschieht mit seinem Druck?
Lösung und Erklärung anzeigen
Er verdoppelt sich.
Das Produkt pV bleibt bei festem n und T konstant.
Für ein ideales Modellgas gilt pV = nRT. n = 2 mol, R = 8,0 J/(mol·K), T = 300 K und V = 0,040 m³. Wie groß ist p in kPa?
Lösung und Erklärung anzeigen
120 kPa.
p = 2 × 8,0 × 300 / 0,040 = 120000 Pa.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Ein ideales Gas hat bei festem Volumen und fester Stoffmenge p = 90 kPa bei 300 K. Welcher Druck folgt bei 400 K? Es gilt p/T = konstant.
Lösung und Erklärung anzeigen
120 kPa.
90 × 400 / 300 = 120 kPa.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Bei gleicher Temperatur und gleichem Druck haben zwei ideale Gase dasselbe Volumen. Ist dann ihre Stoffmenge oder ihre Masse zwingend gleich?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ihre Stoffmenge.
Unterschiedliche molare Massen können zu unterschiedlichen Gesamtmassen führen.
Stichfrage bei Gleichstand
Eigene Rechenaufgabe: Eine Simulation startet mit 25000 Teilchen. In jedem von 7 Schritten verbleiben 80 %. Wie viele bleiben rechnerisch? Auf ganze Teilchen runden.
Lösung und Erklärung anzeigen
5243 Teilchen.
25000 × 0,8⁷ = 5242,88; gerundet 5243.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Chemie · SET 05 · schwer
Die Labordetektive
20 Fragen für Chemiekenner und analytisch denkende Teams. Erkennt ihr Messprinzipien, Zahlenfallen und Strukturen? Alle Aufgaben sind eigenständig formuliert; Rechnungen nutzen ausdrücklich vorgegebene Modellwerte.
- Signale richtig lesen
- Stoffgemische auseinanderhalten
- Misstrauen ist eine Messkompetenz
- Strukturen für Fortgeschrittene
20 Fragen + 1 Stichfrage · je 4 A4-Seiten · getrennte Hefte
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Runde 1: Signale richtig lesen
Welche Größe steht typischerweise auf der x-Achse eines Massenspektrums: Wellenlänge, Retentionszeit oder m/z?
Lösung und Erklärung anzeigen
m/z.
Das Spektrum zeigt Ionenhäufigkeiten abhängig von Masse und Ladungszahl.
In welcher Verhältnisangabe wird die chemische Verschiebung δ in NMR-Spektren üblicherweise angegeben?
Lösung und Erklärung anzeigen
ppm.
Auch richtig: parts per million.
Die Frequenzabweichung wird relativ zur Referenz angegeben.
Quelle: IUPAC Gold Book: Chemical shift
Welche Verbindung steckt hinter TMS, der klassischen Referenz vieler ¹H- und ¹³C-NMR-Messungen in organischen Lösungsmitteln?
Lösung und Erklärung anzeigen
Tetramethylsilan.
TMS dient als Bezugssignal für die chemische Verschiebung.
Quelle: IUPAC Gold Book: Chemical shift
Im gültigen Bereich des Lambert-Beer-Gesetzes wird die Konzentration verdoppelt; Schichtdicke und Absorptionskoeffizient bleiben gleich. Was geschieht mit A?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die Absorbanz verdoppelt sich.
A ist unter diesen Bedingungen proportional zur Konzentration.
Es gilt A = -log₁₀(T), wobei T die durchgelassene Lichtfraktion ist. Welche Absorbanz gehört zu T = 0,01?
Lösung und Erklärung anzeigen
A = 2.
-log₁₀(0,01) = 2; es werden 1 % des Lichts durchgelassen.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 2: Stoffgemische auseinanderhalten
Welche der beiden chromatografischen Phasen bewegt sich durch das Trennsystem: die mobile oder die stationäre?
Lösung und Erklärung anzeigen
Die mobile Phase.
Sie transportiert Bestandteile durch das System.
Quelle: IUPAC Gold Book: Chromatography
Bei welcher Art der Chromatografie entscheidet vor allem die unterschiedliche Bindungsneigung an einer festen Oberfläche über die Trennung?
Lösung und Erklärung anzeigen
Adsorptionschromatografie.
Die Stoffe wechselwirken unterschiedlich stark mit der aktiven Oberfläche.
Wie heißt das Diagramm, das bei einer chromatografischen Trennung die Detektorantwort beispielsweise gegen die Zeit zeigt?
Lösung und Erklärung anzeigen
Chromatogramm.
Seine Peaks zeigen das Auftreten detektierter Bestandteile.
Quelle: IUPAC Gold Book: Chromatogram
In einer Dünnschicht-Modelltrennung gilt Rf = Fleckstrecke/Laufmittelfront. Der Fleck läuft 3,6 cm, die Front 9,0 cm ab Start. Wie groß ist Rf?
Lösung und Erklärung anzeigen
0,40.
3,6 / 9,0 = 0,40; das Verhältnis ist einheitenlos.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Für eine Modelltrennung gilt k = (tR – tM)/tM. tR beträgt 9 Minuten und tM 3 Minuten. Welcher Retentionsfaktor folgt?
Lösung und Erklärung anzeigen
k = 2.
(9 – 3) / 3 = 2.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 3: Misstrauen ist eine Messkompetenz
Fünf Ergebnisse liegen eng beieinander, aber deutlich neben dem Referenzwert. Kann die Messung trotzdem präzise sein?
Lösung und Erklärung anzeigen
Ja.
Präzision beschreibt die geringe Streuung, nicht die Nähe zum Referenzwert.
Quelle: IUPAC Gold Book: Precision
Eine Waage zeigt bei jeder Probe genau 0,30 g zu viel. Welcher korrigierte Wert gehört zur Anzeige 12,80 g?
Lösung und Erklärung anzeigen
12,50 g.
Der bekannte konstante Fehler wird abgezogen: 12,80 – 0,30.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine Kalibrierung lautet S = 4c + 2; c ist in mg/L angegeben. Eine Probe liefert S = 30. Wie groß ist c?
Lösung und Erklärung anzeigen
7 mg/L.
c = (30 – 2) / 4 = 7.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine Lösung wird erst auf ein Fünftel und danach auf ein Zehntel ihrer jeweiligen Konzentration verdünnt. Welcher Anteil der ursprünglichen Konzentration bleibt?
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1/50, also 2 %.
1/5 × 1/10 = 1/50.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Eine Probe wird mit 8,0 mg Analyt versetzt. Nach Abzug des ursprünglichen Gehalts werden 7,2 mg zusätzlich gefunden. Wie hoch ist die Wiederfindung?
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90 %.
7,2 / 8,0 × 100 = 90 %.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Runde 4: Strukturen für Fortgeschrittene
Wie viele Elektronen dürfen nach dem Pauli-Prinzip höchstens dasselbe räumliche Atomorbital besetzen?
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Wie viele räumliche Orbitale gehören zu einer d-Unterschale?
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Fünf.
Für l = 2 sind fünf Werte der magnetischen Quantenzahl möglich.
Wirkt ein Ligand, der dem Zentralion ein freies Elektronenpaar zur Bindung bereitstellt, als Lewis-Säure oder Lewis-Base?
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Ein Metallzentrum bindet genau zwei Liganden mit je drei gebundenen Donoratomen. Koordinationszahl = Zahl gebundener Donoratome. Wie groß ist sie?
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6.
2 × 3 = 6; die Zahl der Liganden allein wäre hier irreführend.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Ein Modellkomplex [MCl₄]²⁻ enthält vier Cl-Liganden mit je -1. Welche Oxidationszahl ergibt sich für M aus der Gesamtladung?
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+2.
x + 4 × (-1) = -2, also x = +2.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Stichfrage bei Gleichstand
Eigene Rechenaufgabe: 29 Proben benötigen je 3 Messungen à 47 Sekunden. Hinzu kommen insgesamt 17 Minuten Kalibrierung. Wie viele Sekunden dauert alles?
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5109 Sekunden.
29 × 3 × 47 + 17 × 60 = 5109.
Quelle: Eigene Rechen- oder Denkaufgabe; der Lösungsweg steht oben.
Ein Tisch. Ein Thema. Zwanzig Chancen.
01 · Runde wählen
Plant etwa 40–60 Minuten als Richtwert. Lest die Themen vorab; die späteren Sets verlangen chemisches Vorwissen. Stifte und Papier reichen aus.
02 · Fair werten
Pro Hauptfrage gibt es einen Punkt, höchstens 20. Werden mehrere Angaben verlangt, müssen alle stimmen. Sinngleiche Antworten und genannte Varianten gelten. Keine Hilfsmittel.
03 · Gleichstand lösen
Die zusätzliche Zahlenfrage zählt nur bei Gleichstand. Die kleinere absolute Abweichung gewinnt; bei gleicher Abweichung bleibt der Gleichstand bestehen.
Gut zu wissen
Ist das Quiz kostenlos und ohne Anmeldung nutzbar?
Ja. Alle zehn PDF-Hefte sind direkt herunterladbar. Auch die Online-Fragen brauchen kein Konto. Eine Newsletter-Anmeldung ist freiwillig.
Für wen sind diese Fragen gedacht?
Für neugierige Jugendliche und Erwachsene, Lerngruppen und Teams mit Fachwissen. Set 1 bietet den leichtesten Einstieg; Sets 4 und 5 richten sich an erfahrenere Chemiefans. Die Spielleitung sollte das Set vorher durchsehen.
Wie werden Rechenwerte und Näherungen gewertet?
Die Angaben und Annahmen in der Frage sind maßgeblich. Verlangte Einheiten und Rundungen beachten. Die Lösungen zeigen den Rechenweg; bei begründeten Einwänden entscheidet die Spielleitung nach den vorher vereinbarten Regeln.
Wie melde ich einen möglichen Fehler?
Nenne im Feedbackformular Thema, Setnummer und Fragennummer sowie möglichst eine Quelle. Damit lässt sich die Stelle gezielt prüfen.
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