Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Übung zu intra- und intermolekularen Bindungskräften (I)

 
Arbeitsauftrag: Bearbeite schriftlich folgende Fragen und Aufgaben!

1. Welche Anziehungskräfte wirken zwischen den Molekülen den flüssigen Broms?

2. Warum weist Fluor eine niedrigere Siedetemperatur als Brom auf?

3. Zwischen welchen der folgenden Moleküle können Wasserstoffbrückenbindungen gebildet werden:
    a) H2     b) HCl     c) CH4     d) NH3     e) H2O

4. Gib die Strukturformeln folgender Moleküle an: a) H2S, b) CF4, c) PH3 d) CHCl3 e) C2H4

5. Trage in die Strukturformeln die Teilladungen der Atome ein! Welche dieser Moleküle sind Dipole?

6. Ordne folgende Bindungen nach steigender Polarität: Cl-H, O-H, C-H, F-H, Br-H

7. Ordne die Siedetemperaturen [in °C] -269, -196, -183, -85, -67, 19 folgenden Stoffen zu:
    Sauerstoff, Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Helium, Stickstoff, Bromwasserstoff

8. Begründe: Warum liegt die Siedetemperatur des Wassers höher als die des Fluorwasserstoffs, obwohl die Polarität der H-F-Bindung größer ist als die der O-H-Bindung?

9. Ordne ein:

Name des Stoffes Strukturformel Verbindungsklasse Siedepunkt [°C] Zwischenmolekulare Bindungskraft
Methan

Alkan -161,5     
Ethanol

Alkohol +78,3   
Ethanal

Aldehyd +20,1    
Dimethylketon    

 

Keton +56,1     
Diethylether    

 

Ether +34,5     
Essigsäure      

 

Carbonsäure +117,9     
Methansäuremethylester    

  

Ester +31,5    

 

Lösungen:

 
1. Welche Anziehungskräfte wirken zwischen den Molekülen des flüssigen Broms?
Zwischen den Molekülen des flüssigen Broms wirken nur Van-der-Waals-Kräfte (VdWK).
2. Warum weist Fluor eine niedrigere Siedetemperatur als Brom auf?
Weil bei gleicher Art der Sekundärbindungskräfte (VdWK) Fluor eine geringere molare Masse hat.
3. In welchen Verbindungen können Wasserstoffbrückenbindungen gebildet werden:
a) H2    b) HCl    c) CH4    d) NH3    e) H2O
In den Verbindungen d) und e). Siehe NOF-Regel!
4. Gib die Strukturformeln folgender Moleküle an:

a) H2S   b) CF4    c) PH3    d) CHCl3    e) C2H4


schwacher Dipol: geringe
EN-Differenz und gewinkelt

kein Dipol trotz hoher
EN-Differenz wegen
Molekülsymmetrie

schwacher Dipol
trotz EN-Differenz = 0,
wegen freiem Elektronen-
paar beim P-Atom

starker Dipol: hohe EN-
Differenz und gewinkelt

trotz EN-Differenz kein
Dipol wegen Molekülsymmetrie

Trage in die Strukturformeln die Teilladungen der Atome ein! Welche dieser Moleküle sind Dipole?
Antwort: a) gewinkelt   b)Tetraeder-Struktur    c)Tetraeder wie Ammoniak    d)Tetraeder    e)zwei Tetraeder an der Kante zusammen
Dipole
sind: a) schwach, c) schwach d) stark
 

5. Ordne folgende Bindungen nach steigender Polarität: a) Cl-H    b) O-H    c)C-H    d) F-H    e) Br-H
Lösung: d) > b) > a) > e) > c)
 
6. Ordne die Siedetemperaturen [in °C] -269, -196, -183, -85, -67, 19 folgenden Stoffen zu:
Sauerstoff, Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Helium, Stickstoff, Bromwasserstoff;

Übersetzung dazu die Siedepunkte in Kelvin-Grade:
  Sdp in °C Sdp in K Bemerkung
O2 -183 +90 O2 ist hat eine größere molare Masse als N2, deswegen einen höheren Siedepunkt, es wirken nur Van-der-Waals-Kräfte (VdWK)
HCl -85 +188 größere molare Masse als HF, es wirken aber nur Dipol-Dipol-Kräfte (DDK)
HF +19 +292 es wirken nur Wasserstoff-Brücken-Bindungen, deswegen höchster Siedepunkt (WBB) trotz geringerer molarer Masse
He -269 +4 geringste molare Masse, nur Van-der-Waals-Kräfte, deswegen niedrigster Siedepunkt
N2 -196 +77 siehe Sauerstoff: nur VdWK, aber geringere molare Masse als Sauerstoff
HBr -67 +206 Halogenwasserstoff mit der größten molaren Masse, aber nur schwache Dipol-Dipol-Kräfte

 

7. Begründe: Warum liegt die Siedetemperatur des Wassers höher als die des Fluorwasserstoffs, obwohl die Polarität der H-F-Bindung größer ist als die der O-H-Bindung?
Weil das Wasser-Molekül im O-Atom zwei freie, nichtbindende Elektronenpaare hat, und zwei gebundene H-Atome. Beides kann zur Bildung von WBB herangezogen werden. Bei HF dagegen gibt es beim F-Atom zwar drei freie-nichtbindende Elektronenpaare, aber nur 1 H-Atom.
 
8.
Methan: VdWK
Ethanol: WBB
Ethanal: DDK
Dimethylketon: DDK
Diethylether: VdWK, schwache DDK
Essigsäure: DDK und v.a. WBB
Methansäuremethylester: DDK, keine WBB

update: 10.05.14                                                                                                                                                                                     zurück        zur Hauptseite