Quantenchemie lernen: Interaktive Quizze und Übungen für Klasse 12

Question 1

Welche Aussage zur Molekülorbitaltheorie ist richtig?

Accepted Answer

Molekülorbitale entstehen durch Überlappung von Atomorbitalen.

Answer

Jedes Molekül besitzt nur ein einziges Molekülorbital.

Answer

Die Energie eines Molekülorbitals hängt nicht von seiner Symmetrie ab.

Answer

Molekülorbitale können nur besetzt sein, wenn sie zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin enthalten.

Question 2

Welche Größe beschreibt die Wellenlänge eines Elektrons?

Accepted Answer

De-Broglie-Wellenlänge

Answer

Plancksche Konstante

Answer

Bohrscher Radius

Answer

Pauli-Prinzip

Question 3

Welches Atommodell beschreibt Elektronen als Aufenthaltswahrscheinlichkeitsverteilung in Form von Elektronenwolken?

Accepted Answer

Orbitalmodell

Answer

Bohrsches Atommodell

Answer

Schalenmodell

Answer

Quantenzahlmodell

Question 4

Welches der folgenden Orbitale besitzt die höchste Energie?

Accepted Answer

4f

Answer

1s

Answer

2p

Answer

3d

Question 5

Welches Spektrum zeigt die Energieniveaus von Atomen?

Accepted Answer

Emissionsspektrum

Answer

Absorptionsspektrum

Answer

Massenspektrum

Answer

Röntgenspektrum

Question 6

Welche der folgenden Größen ist keine Quantenzahl?

Accepted Answer

Energie

Answer

Hauptquantenzahl

Answer

Drehimpulsquantenzahl

Answer

Magnetische Quantenzahl

Question 7

Welche Aussage über chemische Reaktionen aus quantenchemischer Sicht ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können als Umlagerungen von Elektronen zwischen Molekülorbitalen beschrieben werden.

Answer

Sie erfolgen immer unter Erhaltung der Gesamtenergie.

Answer

Sie sind immer exotherm.

Answer

Sie finden instantan statt.

Question 8

Welche Aussage über die Heisenbergsche Unschärferelation ist falsch?

Accepted Answer

Sie wurde von Erwin Schrödinger aufgestellt.

Answer

Sie besagt, dass Ort und Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden können.

Answer

Sie gilt für alle Teilchen.

Answer

Sie hat wichtige Auswirkungen auf die Interpretation der Quantenwelt.

Question 9

Wie wird die Konfiguration eines Elektrons in einem Atomorbital vollständig beschrieben?

Accepted Answer

durch die Quantenzahlen n, l, ml und ms

Answer

durch die Quantenzahlen n, l und ms

Answer

durch die Quantenzahlen n, ml und ms

Answer

durch die Quantenzahlen l, ml und ms

Question 10

Welche drei Voraussetzungen müssen für die Anwendung der Störungstheorie in der Quantenchemie erfüllt sein?

Accepted Answer

Das System lässt sich in ein ungestörtes System und eine kleine Störung aufteilen.

Accepted Answer

Die Störung ist klein genug, um die Ergebnisse auf die ersten Glieder der Näherung zu beschränken.

Accepted Answer

Das ungestörte System ist ein exakt lösbares Eigenwertsystem.

Answer

Die Störung ist zeitabhängig.

Question 11

Welche Größe wird in der Quantenmechanik durch die Wellenfunktion beschrieben?

Accepted Answer

Orbital

Answer

Schrödingergleichung

Answer

Quantenzahl

Answer

Heisenbergsche Unschärferelation

Question 12

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Welle-Teilchen-Dualismus am besten?

Accepted Answer

Materie verhält sich sowohl wie eine Welle als auch wie ein Teilchen.

Answer

Materie verhält sich ausschließlich wie eine Welle.

Answer

Materie verhält sich ausschließlich wie ein Teilchen.

Answer

Materie verhält sich wie eine Welle, wenn sie beobachtet wird, und wie ein Teilchen, wenn sie nicht beobachtet wird.

Question 13

Teil des Pauli-Prinzips ist die Aussage:

Accepted Answer

In einem Atom können zwei Elektronen nicht die gleichen vier Quantenzahlen haben.

Answer

In einem Atom können zwei Elektronen die gleichen vier Quantenzahlen haben.

Answer

In einem Atom können zwei Elektronen die gleichen drei Quantenzahlen haben.

Answer

In einem Atom können zwei Elektronen die gleichen zwei Quantenzahlen haben.

Question 14

Was beschreibt den Abstand zwischen zwei benachbarten Energiezuständen eines Atoms?

Accepted Answer

Energieniveauabstand

Answer

Quantendefekt

Answer

Termsymbol

Answer

Spektroskopische Konstante

Question 15

Welches Molekülorbital ist nicht bindend?

Accepted Answer

φ-Orbital

Answer

σ-Orbital

Answer

π-Orbital

Answer

δ-Orbital

Question 16

Was beschreibt die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron an einem bestimmten Ort im Raum zu finden?

Accepted Answer

Elektronendichte

Answer

Elektronenkonfiguration

Answer

Elektronenspin

Answer

Elektronenenergie

Question 17

Was beschreibt die Schrödingergleichung?

Accepted Answer

Die zeitliche Entwicklung des Quantenzustands eines Teilchens

Answer

Die Energiezustände von Atomen

Answer

Nur Elektronen in Atomen

Answer

Chemische Bindungen

Question 18

Welche Methode wird typischerweise zur Lösung der Schrödinger-Gleichung für komplexe chemische Systeme eingesetzt?

Accepted Answer

Dichtefunktionaltheorie (DFT)

Answer

Hartree-Fock-Methode

Answer

Quanten-Monte-Carlo-Methode

Answer

Klassische Mechanik

Question 19

Welches Modell erklärt chemische Bindungen durch die Überlappung von Atomorbitalen?

Accepted Answer

Molekülorbitaltheorie

Answer

Valenzbindungstheorie

Answer

Ligandenfeldtheorie

Answer

Kristallfeldtheorie

Question 20

Was ist die grundlegende Energieeinheit in der Quantenchemie?

Accepted Answer

Hartree

Answer

Elektronenvolt

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Question 21

Welche Wechselwirkung ist für die Bildung von Wasserstoffbrücken verantwortlich?

Accepted Answer

Dipol-Dipol-Wechselwirkung

Answer

Ionen-Dipol-Wechselwirkung

Answer

Van-der-Waals-Wechselwirkung

Answer

Kovalente Bindung

Question 22

Nach dem Franck-Condon-Prinzip treten elektronische Übergänge bevorzugt auf, wenn

Accepted Answer

sich die Kerne nicht bewegen

Answer

sich die Kerne schnell bewegen

Answer

sich die Elektronen nicht bewegen

Answer

sich die Elektronen schnell bewegen

Question 23

Welches quantenmechanische Modell beschreibt die Eigenschaften eines Elektrons am besten?

Accepted Answer

Eine Welle-Teilchen-Dualität, die sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften aufweist

Answer

Ein punktförmiges Teilchen mit einer bestimmten Energie

Answer

Eine Welle mit einem bestimmten Impuls

Answer

Ein Teilchen, das eine feste Bahn um den Kern kreist

Question 24

Welches Prinzip besagt, dass die Gesamtenergie eines Systems in einem stationären Zustand minimal ist?

Accepted Answer

Variationsprinzip

Answer

Heisenbergsche Unschärferelation

Answer

Pauli-Prinzip

Answer

Hundsches Regel

Question 25

Welches der folgenden Moleküle ist laut Molekülorbitalmodell diamagnetisch?

Accepted Answer

N2

Answer

O2

Answer

F2

Answer

CO

Question 26

Welches Konzept ist in der Quantenchemie nicht anwendbar?

Accepted Answer

Klassische Trajektorien

Answer

Superposition

Answer

Wellenfunktion

Answer

Energiewerte

Question 27

Welche der folgenden Größen ist nicht durch die Schrödinger-Gleichung bestimmbar?

Accepted Answer

Teilchenanzahl eines Systems

Answer

Energie eines Systems

Answer

Wellenfunktion eines Systems

Answer

Erwartungswert eines quantenmechanischen Operators

Question 28

Was ist die physikalische Bedeutung des Betragsquadrats der Wellenfunktion?

Accepted Answer

Wahrscheinlichkeitsdichte

Answer

Geschwindigkeit des Teilchens

Answer

Energie des Teilchens

Answer

Drehimpuls des Teilchens

Question 29

Welches der folgenden Orbitale hat die höchste Energie?

Accepted Answer

3d

Answer

1s

Answer

2s

Answer

2p

Question 30

Welche Aussage zur Hybridisierung beschreibt korrekt ihren Zweck?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die Bildung von Elektronenpaaren mit optimaler Überlappung, um energieärmere Molekülorbitale zu bilden.

Answer

Sie reduziert die Energie des Moleküls.

Answer

Sie erhöht die Reaktivität des Moleküls.

Answer

Sie stabilisiert das Molekül.

Question 31

Welche der folgenden Molekülgeometrien hat eine trigonal-planare Elektronenanordnung am Zentralatom?

Accepted Answer

AX3

Answer

AX2

Answer

AX4

Answer

AX5

Question 32

Was ist die Bindungsordnung einer Dreifachbindung?

Accepted Answer

3

Answer

1

Answer

2

Answer

4

Question 33

Welche der folgenden Aussagen zur Quantenmechanik ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Natur auf probabilistische Weise, da der Zustand eines Teilchens nicht exakt vorhergesagt werden kann.

Answer

Sie ist eine deterministische Theorie, die das Verhalten von Teilchen exakt vorhersagen kann.

Answer

Sie gilt nur für makroskopische Systeme, nicht jedoch für mikroskopische Systeme wie Atome.

Answer

Sie widerspricht der klassischen Physik vollständig und hat keine Gemeinsamkeiten mit ihr.

Question 34

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf den Prinzipien der Quantenchemie?

Accepted Answer

Lasertechnologie

Answer

Kernkraftwerke

Answer

Biochemie

Answer

Klassische Mechanik

Question 35

Welche Aussage zur Wellenfunktion beschreibt deren Bedeutung in der Quantenchemie korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die Wahrscheinlichkeit an, ein Elektron {( e^- )} an einem bestimmten Ort zu finden.

Answer

Sie beschreibt den Aufenthaltsort eines Elektrons {( e^- )} eindeutig.

Answer

Sie ist eine stationäre Funktion, die aus einer Schrödinger-Gleichung gelöst werden kann.

Answer

Sie hat keine physikalische Bedeutung, sondern dient nur als mathematisches Hilfsmittel.

Question 36

Welche Methode verwendet man in der Quantenchemie, um das Verhalten von Elektronen {( e^- )} in Atomen und Molekülen zu berechnen?

Accepted Answer

Quantenmechanik

Answer

Klassische Mechanik

Answer

Thermodynamik

Answer

Elektrostatik

Question 37

Welche Art von Bindung entsteht zwischen zwei Atomen mit hoher Elektronegativitätsdifferenz?

Accepted Answer

Ionenbindung

Answer

Kovalente Bindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung

Question 38

Welches Molekülorbital entsteht durch Überlappung zweier ( p )-Orbitale?

Accepted Answer

π-Orbital

Answer

σ-Orbital

Answer

δ-Orbital

Answer

γ-Orbital

Question 39

Welche Aussage zum Energiezustand von Elektronen {( e^- )} in Atomen ist korrekt?

Accepted Answer

Elektronen {( e^- )} können nur bestimmte Energiezustände einnehmen, die als Energieniveaus bezeichnet werden.

Answer

Elektronen {( e^- )} können jeden beliebigen Energiezustand annehmen.

Answer

Elektronen {( e^- )} bewegen sich auf Kreisbahnen um den Atomkern.

Answer

Die Energie eines Elektrons {( e^- )} ist unabhängig von seiner Position im Atom.

Question 40

Was ist die Hybridisierung der Orbitale im Ammoniakmolekül (NH₃)?

Accepted Answer

sp³

Answer

sp

Answer

sp²

Answer

sp³d

Question 41

Welches der folgenden Moleküle hat eine tetraedrische Molekülgeometrie?

Accepted Answer

CH₄

Answer

CO₂

Answer

NH₃

Answer

H₂O

Question 42

Was ist die Bindungsordnung einer Doppelbindung?

Accepted Answer

2

Answer

1

Answer

3

Answer

4

Question 43

Welches der folgenden ist ein Beispiel für eine Säure-Base-Reaktion?

Accepted Answer

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

Answer

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Answer

NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

Answer

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Die freie Enthalpie eines Systems ist immer negativ

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion ist unabhängig von der Temperatur

Question 45

Welches Postulat der Quantenmechanik beschreibt, dass Materieteilchen wie Wellen und wie Teilchen auftreten können?

Accepted Answer

Materieteilchen besitzen sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften

Answer

Nur diskrete Quantenzustände sind möglich

Answer

Die Energie von Teilchen ist quantisiert

Answer

Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Teilchens wird durch eine Wellenfunktion beschrieben

Question 46

Welches der folgenden Moleküle ist diamagnetisch?

Accepted Answer

H2

Answer

O2

Answer

NO

Answer

CO

Question 47

Was besagt das Pauli-Prinzip?

Accepted Answer

Zwei Elektronen in einem Atom dürfen sich nicht im gleichen Zustand befinden

Answer

Die Spins zweier Elektronen in einem Atom müssen entgegengesetzt sein

Answer

Die Energie eines Elektrons in einem Atom ist unabhängig von den anderen Elektronen

Answer

Die Anzahl der Elektronen in einem Atomorbital ist durch die Hauptquantenzahl begrenzt

Question 48

Welches Spektrum entsteht durch die Absorption von Energie durch ein Elektron in einem Atom?

Accepted Answer

Atomspektrum

Answer

Massenspektrum

Answer

NMR-Spektrum

Answer

IR-Spektrum

Question 49

Welche Reaktion ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 H2O

Answer

2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

Answer

2 NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + 2 NaCl

Answer

NH3 + HCl → NH4Cl

Question 50

Welche Aussage über die Quantenmechanik trifft zu?

Accepted Answer

Sie ermöglicht Wahrscheinlichkeitsvorhersagen für das Verhalten einzelner Teilchen.

Accepted Answer

Sie beruht auf dem Prinzip der Wellen-Teilchen-Dualität.

Answer

Sie liefert exakte Vorhersagen für das Verhalten einzelner Teilchen.

Answer

Sie gilt nur für große Objekte.

Question 51

Welche Aussage ist NICHT Teil der Grundpostulate der Quantenmechanik?

Accepted Answer

Die klassische Physik kann auf Teilchen auf atomarer und subatomarer Ebene angewendet werden.

Answer

Teilchen zeigen Welleneigenschaften.

Answer

Der Impuls eines Teilchens kann nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit gemessen werden wie seine Position.

Answer

Ein Teilchen kann sich gleichzeitig in mehreren Zuständen befinden.

Question 52

Welches Atomorbital hat eine kugelförmige Ladungsverteilung?

Accepted Answer

s-Orbital

Answer

p-Orbital

Answer

d-Orbital

Answer

f-Orbital

Question 53

Welche Bindungsart entsteht durch die Überlappung von Hybridorbitalen?

Accepted Answer

Sigma-Bindung

Answer

Pi-Bindung

Answer

Delta-Bindung

Answer

Ionenbindung

Question 54

Welcher der folgenden Faktoren hat KEINEN Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Farbe der Reaktanten

Answer

Temperatur

Answer

Konzentration der Reaktanten

Answer

Aktivierungsenergie

Question 55

Welches der folgenden Moleküle hat eine diamagnetische Eigenschaft?

Accepted Answer

N2

Answer

O2

Answer

CO

Answer

NO

Question 56

Welche Mesomeriestruktur trägt am meisten zum Gesamtresonanzhybrid bei?

Accepted Answer

Die Struktur mit der niedrigsten Energie

Answer

Die Struktur mit der größten Anzahl an Doppelbindungen

Answer

Die Struktur mit der größten Anzahl an nichtbindenden Elektronenpaaren

Answer

Die Struktur mit der größten Anzahl an formalen Ladungen

Question 57

Welche der folgenden Gleichungen gibt die Schrödinger-Gleichung für ein Teilchen im dreidimensionalen Raum korrekt wieder?

Accepted Answer

iħ∂Ψ/∂t = -ħ²/2m(∂²Ψ/∂x² + ∂²Ψ/∂y² + ∂²Ψ/∂z²)

Answer

iħ∂Ψ/∂x = -ħ²/2m(∂²Ψ/∂t²)

Answer

Ψ² = ħ²/2m(v²/r)

Answer

n²h²/(8mπ²) = E

Question 58

Welche Bedeutung wird der Hauptquantenzahl (n) zugeordnet?

Accepted Answer

Energie des Orbitals

Answer

Winkelorientierung des Orbitals

Answer

Räumliche Ausdehnung des Orbitals

Answer

Spinrichtung des Elektrons

Question 59

Was besagt das Pauli-Prinzip?

Accepted Answer

In einem Atom können sich maximal zwei Elektronen auf demselben Orbital befinden, wobei sie entgegengesetzten Spin aufweisen müssen.

Answer

Die Energie eines Elektrons in einem Atom kann nur bestimmte, diskrete Werte annehmen.

Answer

Die Elektronen eines Atoms ordnen sich nach ihren Energiezuständen an, beginnend mit dem niedrigsten.

Answer

Die Gesamtenergie eines Atoms entspricht der Summe der Energien seiner Elektronen.

Question 60

Was versteht man unter Hybridisierung von Atomorbitalen?

Accepted Answer

Die Überlagerung von Atomorbitalen, wodurch neue Orbitale mit unterschiedlicher Form und Energie entstehen

Answer

Die Aufspaltung von Atomorbitalen in zwei oder mehr Orbitale gleicher Energie

Answer

Die Übertragung von Elektronen zwischen zwei Atomen

Answer

Die Anregung eines Elektrons auf ein höheres Energieniveau

Question 61

Welche Bindungsart liegt in einem Wassermolekül (H₂O) vor?

Accepted Answer

Kovalente Bindung

Answer

Ionenbindung

Answer

Metallische Bindung

Answer

Wasserstoffbrückenbindung

Question 62

Was beschreibt die Molekülorbitaltheorie?

Accepted Answer

Die Elektronenverteilung in Molekülen, die sich aus der Überlappung von Atomorbitalen ergibt

Answer

Die Elektronenkonfiguration von Molekülen, die durch die Verteilung von Elektronen auf Schalen und Unterschalen erklärt wird

Answer

Die chemische Bindung als elektrostatische Anziehung zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen

Answer

Die Reaktivität von Molekülen, die durch die Anzahl ihrer Valenzelektronen vorhergesagt wird