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Lösungen zum Arbeitsheft 30 31 12 13 Aufbauprinzipien der Materie 2 Schulbuch-Seite 14 – 15 Schulbuch-Seite 14 – 15 Im Periodensystem sind die chemischen Elemente nach der Anzahl der in den Atomkernen ( zahl Z) geordnet. In jeder Periode ( waagrechte Zeile, senkrechte Spalte) stehen Elemente, deren Atome gleich viele haben, nebeneinander. Elemente mit ähnlichen Eigenschaften sind in ( waagrechte Zeile, senkrechte Spalte) zusammengefasst. Sie haben oft die gleiche Anzahl von . Lithium und Natrium sind weiche Metalle. Sie haben tiefe Schmelzpunkte und reagieren heftig mit Wasser. Was haben sie im Atombau gemeinsam? Die folgenden Elemente bilden die 2. und 3. Periode des Periodensystems. (3+) heißt: Im Kern sind 3 Protonen. Auf der inneren Elektronenschale können sich nur 2 Elektronen bewegen. Auf der nächsten Schale können sich höchstens 8 Elektronen befinden. Die Gesamtzahl von Protonen und Elektro- nen ist bei neutralen Atomen gleich groß. Zeichne die fehlenden Elektronen ein. a) Male im nebenstehenden Periodensystem die 4. Periode grün und die 7. Gruppe rot an. Nimm das Perioden- system im Schulbuch ( Seite 110 und 111) zur Hilfe. Das Element in der 4. Periode und 7. Gruppe heißt und hat die Ordnungszahl . b) Male die flüssigen Elemente blau und die gasför- migen Elemente gelb an. c) Das Element mit der Ordnungszahl 15 heißt , hat die Massenzahl , Elektronenschalen und Außenelektronen. Suche die für den Menschen lebensnotwendigen Elemente und male sie rot an. Die vermutlich lebens- notwendigen Elemente umrande rot. Nimm das Periodensystem im Schulbuch ( Seite 110 und 111) zur Hilfe. „Himalayasalz enthält 82 chemische Elemente und ist daher gesünder für den Menschen als gereinigtes Kochsalz!“ Warum ist diese Aussage Unsinn? 1. 2. 13 + Aluminium 5 + Bor 15 + Phosphor 7 + Stickstoff 17 + Chlor 9 + Fluor 4 + Beryllium 12 + Magnesium 6 + Kohlenstoff 14 + Silicium 8 + Sauerstoff 16 + Schwefel 10 + Neon 18 + Argon 3 + Lithium 11 + Natrium 3. 4. 5. Das Periodensystem der Elemente Chemie auf Reisen – Chemische Elemente auf KFZ-Kennzeichen Lange Autofahrten können langweilig sein! Eine kleine Abwechslung könnte es sein, Elementsymbole auf KFZ-Kennzeichen zu finden. Dabei wird natürlich die Groß- und Kleinschreibung ignoriert! Finde in den Buchstaben der Kennzeichen einige chemische Elemente und beschreibe sie mit Hilfe des Perio- densystem und der Gruppenübersicht im Buch auf den Seiten 110 und 111. Runde die Werte für Massenzahl und Dichte! 6. Name: , Z: A: Schmelzp.: °C Dichte: g/dm³ Metall / Nichtmetall / Halbmetall / Halbleiter fest / flüssig / gasf. stabil / radioaktiv natürl. E. / künstl. E. lebensnotw. f. d. Menschen Edelgas / Alkalimetall / Erdalkalimetall / Halogen / Edelmetall / Seltenerdmetall / Erdmetall / Transuran Name: , Z: A: Siedep.: °C Dichte: g/cm³ Metall / Nichtmetall / Halbmetall / Halbleiter fest / flüssig / gasf. stabil / radioaktiv natürl. E. / künstl. E. lebensnotw. f. d. Menschen Edelgas / Alkalimetall / Erdalkalimetall / Halogen / Edelmetall / Seltenerdmetall / Erdmetall / Transuran SLO SLO Name: , Z: A: Schmelzp.: °C Dichte: g/cm³ Metall / Nichtmetall / Halbmetall / Halbleiter fest / flüssig / gasf. stabil / radioaktiv natürl. E. / künstl. E. lebensnotw. f. d. 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Andere Elemente ha- ben keinen Einfluss oder sind sogar giftig! 25 31 3 5 Elektronenschalen Außenelektronen Sie haben nur ein (locker gebundenes) Außenelektron. 1 2 3 4 5 6 7 87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 11 12 13 14 15 16 17 18 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es Fm Md No Lr Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Rb Sr Y Zr NbMo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Na Mg Al Si P S Cl Ar Li Be B C N O F Ne H He 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 1 2 3 4 5 6 7 87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 11 12 13 14 15 16 17 18 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es Fm Md No Lr Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Rb Sr Y Zr NbMo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Na Mg Al Si P S Cl Ar Li Be B C N O F Ne H He 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 14 15 Grundmuster chemischer Reaktionen Grundmuster chemischer Reaktionen 3 Schulbuch-Seite 18–19 Schulbuch-Seite 16–17 Bei chemischen Reaktionen werden Stoffe aufgelöst, verändert sich die Anordnung der Atome, verändern sich die Atome. Chemische Summenformeln geben an, welche und wie viele eines Elementes ein oder eine kleinste Kristalleinheit bilden. H bedeutet ein Atom Wasserstoff, ein Atom Helium, ein Molekül Wasserstoff. H 2 O bedeutet das Element Wasser, ein Molekül Wasser, ein Atom Wasser. In den folgenden Darstellungen bedeutet ein Sauerstoff-Atom und ein Wasserstoff-Atom. Wie könnten die Zeichnungen durch chemische Symbole ersetzt werden? Ergänze die fehlenden Angaben! Beispiel: 3 O 2 = 3 Moleküle aus je 2 Atomen Sauerstoff 2 O 3 = 3 H 2 O 2 = Stelle Summenformeln auf! Beispiel: Wasser (2 Wasserstoff-Atome, 1 Sauerstoff-Atom) Formel: H 2 O Ammoniak (1 Stickstoff-Atom, 3 Wasserstoff-Atome) Formel: Traubenzucker (6 Kohlenstoff-Atome, 12 Wasserstoff-Atome, 6 Sauerstoff-Atome) Formel: Schreibe die Reaktionsgleichung unter die Zeichnungen. „Silberoxid zerfällt beim Erhitzen in Silber und Sauerstoffgas.“ Welche Reaktionsgleichung stimmt? Ag 2 O Ag + O 2 2 Ag 2 O 4 Ag + O 2 Ag 2 O 2 Ag + O 3 Ag 2 O 6 Ag + O 2 Diese Reaktion ist eine Synthese, Lyse, Austauschreaktion. „Wird Aluminium mit Salzsäure versetzt, entsteht Wasserstoffgas und Aluminiumchlorid.“ Stelle die Reaktionsgleichung richtig. Al + HCl H 2 + AlCl 3 Diese Reaktion ist eine Synthese, Lyse, Austauschreaktion. 1. 2. 3. a) b) c) d) e) 4. 5. 6. + + + + + + + + + + = Schwefel = Stickstoff = Kohlenstoff = Wasserstoff = Sauerstoff 7. 8. Chemische Reaktionen Was gehört zusammen? Verbinde mit Linien. Synthese Zerlegung durch Strom Lyse Reinigung von Rohmetallen Thermolyse Herstellung einer Verbindung Photolyse Zerlegung durch Wärme Galvanisieren Zerlegung durch Licht Elektrolyse Zerlegung einer Verbindung elektrolytische Raffination Überziehen von leitenden Gegenständen mit Metallen Beschrifte die Skizze mit den Begriffen Anode – Kathode – Anion – Kation – Nichtmetall – Metall – Elektrolyt. Die Kathode ( pol) gibt Elektronen ab, die Anode ( pol) nimmt Elektronen auf. Anionen ( Ionen) wandern zur und geben dort ab. Kationen ( Ionen) wandern zur und nehmen dort auf. Der Schlüssel soll vernickelt werden. Welche Versuchsskizze ist richtig? Begründe. Zwei kupferne Cent-Münzen werden in Kupfersulfatlösung getaucht und an eine Gleichstromquelle geschlossen. Was wird passieren? 1. 2. Cl Cl Cu 2+ C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + l l l l l l l l l l l Cl C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l 3. + + Ni-Elektrode Schlüssel Ni-Elektrolyt A B C C ENT C C C C C C E C C C C T ENT ENT ENT ENT C C E E C C C C C C C C C C ENT C C EURO C C C C C C C C E C C C ENT T ENT ENT ENT C C E E C C EURO EURO EURO C C C C C + Kupfersulfatlösung 4. Wenn Ionen wandern – die Elektrolyse Elemente Atome Molekül 2 Moleküle aus je 3 Atomen Sauerstoff 3 Moleküle aus je 2 Atomen Wasserstoff und 2 Atomen Sauerstoff 3 H C 2 6 3 2 H 2 CH 4 N 2 O 2 S 2 O 2 3 H 2 CO 2 H 2 S 2 H 2 O CO 2 2 NH 3 NH 3 C 6 H 12 O 6 2 H 2 2 H 2 O 2 4 O Anode Kathode Metall Nichtmetall Anion Kation Minus Plus negative positive Kathode Elektronen Anode Elektronen Elektrolyt A ist richtig. Vom Pluspol lösen sich die positiven Ni-Ionen und werden vom Minuspol angezogen. Am Schlüssel kann sich ein Ni-Belag bilden. Die Münze am Pluspol löst sich auf. Die Cu-Ionen wandern zum Minuspol und bilden auf der zweiten Münze einen Kupferbelag.

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