Beispielaufgaben

Im Folgenden findest du drei interne Übungsaufgaben, die wir kursintern zur Vorbereitung auf den Untertest Qualitative Stoffanalyse erstellt haben. Sie orientieren sich an den offiziellen Beispielaufgaben aus der ITB-Infobroschüre, sind aber eigenständig formuliert (eigene Stoff-Codes 1–8, eigene Reagenzien a/b/c, andere Milieubezeichnungen “kalt”/“heiß”, andere Symbole und Farben). Sie dienen ausschließlich der internen Kursnutzung.

Bearbeitungszeit für die folgenden 3 Aufgaben: 5 Minuten. Im Original sind in 25 Minuten 15 Aufgaben zu lösen — trainiere also bewusst unter Zeitdruck.

Anlage – Reaktionstabelle (gilt für alle drei Aufgaben)

In dieser Aufgabengruppe weist du Stoffteilchen 1–8 mit den Reagenzien a, b und c nach. Reaktionen verlaufen in kalter und heißer Lösung unterschiedlich. Symbole:

↓ farbloser Niederschlag, ↓ Farbe farbiger Niederschlag
↑ Gasentwicklung (anschließend kein Farb- oder Niederschlagsanteil dieses Reaktionspartners mehr in der Lösung)
Farbangabe ohne Pfeil = Färbung der Lösung
– keine beobachtbare Reaktion

Mischungsregeln (Kurzfassung): Niederschläge bleiben getrennt sichtbar (sie mischen sich nicht zu Mischfarben). Lösungsfarben mischen sich nach üblichen Regeln gleichgewichtet (z. B. blau + gelb → grün, blau + rot → violett, rot + gelb → orange, Farbe + farblos → schwächere Farbe). Werden mehrere Reagenzien zugegeben und keine besonderen Wechselwirkungen genannt, treten alle Einzelreaktionen kombiniert auf.

Stoff	kalt + a	kalt + b	kalt + c	heiß + a	heiß + b	heiß + c
1	blau	↓ rot	–	↓ gelb	rot	↑
2	↓ gelb	rot	↑	–	↓ gelb	rot
3	rot	↑	↑	↓	grün	–
4	↓ rot	gelb	↑	↓ gelb	↓	–
5	blau	↓	gelb	↑	↓	–
6	blau	↓ blau	gelb	↓ gelb	↓	violett
7	↓ gelb	↓ grün	gelb	↓	↓	–
8	–	↓ gelb	–	gelb	↓ grün	–

Übungsaufgabe 1

In einer kalten Lösung liegen die Stoffteilchen 1, 2, 3 und 4 gemeinsam vor. Ihr gibst das Reagenz a zu. Welche Beobachtungen sind insgesamt zu machen?

Antwortmöglichkeiten:

A) blaue und rote Lösung, gelber und roter Niederschlag
B) violette Lösung, oranger Niederschlag
C) violette Lösung, gelber und roter Niederschlag
D) violette Lösung, gelber, farbloser und roter Niederschlag
E) rotorange Lösung, gelber und roter Niederschlag

Lösung

Richtig: C

Aus Spalte kalt + a der Tabelle:

1 + a → blaue Lösung
2 + a → ↓ gelb
3 + a → rote Lösung
4 + a → ↓ rot

Niederschläge bleiben getrennt sichtbar → ein gelber und ein roter Niederschlag (nicht orange!). Das schließt B und E aus. Lösungsfarben mischen sich: blau + rot = violett → schließt A aus. Es entsteht kein farbloser Niederschlag, also auch nicht D. Antwort C ist korrekt.

Übungsaufgabe 2

In einer Mischung können die Stoffteilchen 4, 5, 6, 7 und 8 enthalten sein. Du sollst eindeutig nachweisen, ob Stoff 6 enthalten ist. Ob die Lösung kalt oder heiß ist, ist dir nicht bekannt. Welche Reagenzien sind dafür mindestens erforderlich, sodass der Nachweis in jedem Fall gelingt?

Antwortmöglichkeiten:

A) nur a
B) nur b
C) nur c
D) b und c
E) a, b und c

Lösung

Richtig: D

Prüfe systematisch, beginnend mit den kleinsten Kombinationen:

a allein: In kalt geben 5 und 6 beide eine blaue Lösung; in heiß geben 4 und 6 beide ↓ gelb. In beiden Milieus uneindeutig. ❌
b allein: In kalt erzeugt nur 6 einen ↓ blau (eindeutig). In heiß geben 4, 5, 6 und 7 alle einen farblosen ↓ — nicht von 6 zu trennen. ❌
c allein: In kalt liefern 5, 6 und 7 alle eine gelbe Lösung — uneindeutig. ❌
b und c:
- kalt: nur 6 erzeugt ↓ blau → 6 sicher nachweisbar.
- heiß: nur 6 färbt die Lösung violett (alle anderen Stoffe in dieser Auswahl liefern mit c heiß keine Lösungsfarbe) → 6 sicher nachweisbar. ✅
a, b und c würden zwar funktionieren, aber zwei Reagenzien reichen bereits aus → nicht das Minimum. ❌

Damit ist D (b und c) die richtige Antwort.

Übungsaufgabe 3

In einer Mischung können die Stoffteilchen 1 bis 8 enthalten sein. Nach Zugabe der Reagenzien a und b beobachtest du:

Beobachtung 1: einen roten Niederschlag
Beobachtung 2: einen blauen Niederschlag
Beobachtung 3: einen gelben Niederschlag
Beobachtung 4: eine grüne Lösung

Alle vier Beobachtungen werden entweder vollständig in kalter oder vollständig in heißer Lösung gemacht; welches Milieu vorliegt, ist nicht angegeben. Welche Stoffteilchen sind damit eindeutig nachgewiesen?

Antwortmöglichkeiten:

A) nur 6
B) nur 4
C) nur 4 und 6
D) nur 4, 6 und 8
E) nur 1, 4, 6 und 8

Lösung

Richtig: C

Schritt 1 – Milieu bestimmen: In den Spalten heiß + a und heiß + b tritt nirgends ein blauer Niederschlag auf. Beobachtung 2 (↓ blau) ist daher nur in kalter Lösung erklärbar. Alle Reaktionen liefen also im Kalten ab.

Schritt 2 – Erzwungene Stoffe identifizieren (kalt + a/b):

↓ blau tritt ausschließlich bei 6 + b auf → Stoff 6 ist sicher enthalten.
grüne Lösung entsteht durch Mischung blau + gelb. Den blauen Anteil liefert bereits 6 (6 + a → blau). Den gelben Lösungsanteil kann nur 4 beisteuern (4 + b → gelb; sonst liefert kein Stoff in kalt + a/b eine gelbe Lösung). → Stoff 4 ist sicher enthalten.
↓ rot kann von 4 (über 4 + a) oder von 1 (über 1 + b) stammen — durch das bereits gesicherte 4 vollständig erklärt, daher kein zwingender Nachweis von 1.
↓ gelb kann von 2 (2 + a), 7 (7 + a) oder 8 (8 + b) stammen — keiner dieser drei Stoffe ist eindeutig zuordenbar.

Eindeutig nachgewiesen sind damit nur 4 und 6 (Antwort C). Stoffe wie 1, 2, 7 oder 8 können enthalten sein, sind aber nicht zwingend identifizierbar — das schließt D und E aus.

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