Lösungen Kapitel 5 zu Arbeits- Übungsblatt 1 und 2: Trennverfahren unter der Lupe / Vorgänge bei der Papierchromatografie

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1 Lösungen Kapitel 5 zu Arbeits- Übungsblatt 1 und 2: Trennverfahren unter der Lupe / Vorgänge bei der Papierchromatografie 77

2 Lösungen Kapitel 5 zu Arbeits- Übungsblatt 3-6: Trennverfahren Küche, Aus Steinsalz gewinnt man Kochsalz, Destillation, Kreuzworträtsel 78

3 Lösungen Kapitel 6 Arbeitsblatt Analyse 79

4 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 1: Aufbau der Materie 80

5 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 2: Das Schalenmodell 1. Ergänze den Text! Nach dem Schalenmodell BOHR s besteht ein Atom aus Atomkern und Atomhülle. Der Atomkern ist positiv geladen, er enthält einfach, elektrisch positiv geladene Protonen. In der Atomhülle umkreisen einfach elektrisch negativ geladene Elektronen den Atomkern auf festen Bahnen (Schalen). Diese Schalen entsprechen bestimmten Energiezuständen. Die Anzahl der Elektronen auf den Schalen ist festgelegt. Die Außenschale eines Atoms kann maximal 8 Elektronen aufnehmen. Diese nennt man Außenelektronen. 2. Vervollständige! Kennzeichne die Außenelektronen farbig! Schalenmodell Energieniveauschema Name: Bor E 5+ Symbol: B K-Schale: 2 e - L-Schale: 3 e - Name: Chlor Symbol: Cl L K E 5B 2. Energiestufe 1. Energiestufe 17+ K-Schale: 2 e - L-Schale: 8 e - M-Schale: 7 e M L K 17Cl 3. Energiestufe 2. Energiestufe 1. Energiestufe Name: Calcium 20+ Symbol: Ca K-Schale: 2 e - L-Schale: 8 e - M-Schale: 8 e - N-Schale: 2 e - E N M L K 20Ca 4. Energiestufe 3. Energiestufe 2. Energiestufe 1. Energiestufe Name: Magnesium Symbol: Mg E 12+ K-Schale: 2 e - L-Schale: 8 e - M-Schale: 2 e - M L K 12Mg 3. Energiestufe 2. Energiestufe 1. Energiestufe 81

6 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 3: Atombau und Stellung des Elementes im PSE 1. Der Bau eines Atoms bestimmt die Stellung des Atoms im Periodensystem der Elemente. Deshalb kann man umgekehrt aus dem PSE viele Angaben über den Bau eines Atoms entnehmen. a) Fülle die folgende Tabelle aus! Element Stellung im PSE Periode Hauptgruppennummer Ordnungszahl Bau des Atoms Anzahl p + Anzahl e Anzahl der Außenelektronen Anzahl der besetzten Schalen Kalium I Sauerstoff VI Blei IV Barium II Chlor VII Helium VIII Indium III Schwefel VI b) Untersuche in der Tabelle die einzelnen Zeilen und kennzeichne gleiche Werte mit gleicher Farbe! 2. Leite Zusammenhänge ab! a) Anzahl der Protonen Ordnungszahl b) Anzahl der Elektronen Ordnungszahl c) Anzahl der Außenelektronen Hauptgruppennummer d) Anzahl der besetzten Schalen Periode 82

7 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 4: Period. Eigenschaften Hauptgruppenelemente 1. Leite wesentliche Aussagen über den Atombau und die Eigenschaften der Elemente der 2. Periode ab! Ergänze dazu die Tabelle! Nutze für die Kennzeichnung von Zunahme und Abnahme Pfeile! I. HG II. HG III. HG IV. HG V. HG VI. HG VII. HG VIII. HG Symbol Li Be B C N O F He metallische Eigenschaften nichtmetallische Eigenschaften saure Eigenschaften der Oxide basische Eigenschaften der Oxide Art und Anzahl der Ladung der Ionen (± 4) keine Ionen Atommodell Vergleiche die Eigenschaften von Fluor und Natrium! Stelle einen Zusammenhang zum Atombau her! Fluor ist ein Nichtmetall. Die Oxide reagieren stark sauer. Fluor bildet einfach negativ geladene Ionen. Natrium hingegen ist ein Metall. Das Oxid reagiert stark basisch. Die Natrium-Ionen sind einfach positiv geladen. Obwohl sich die Gesamtzahl der Protonen und Elektronen nicht sehr stark voneinander unterscheiden, sind ihre Eigenschaften sehr verschieden. Das kommt daher, weil das Natriumatom eine besetzte Elektronenschale mehr besitzt als das Fluoratom. 3. Formuliere das Gesetz der Periodizität! Die Eigenschaften der Hautpgruppenelemente ändern sich periodisch mit steigender Ordnungszahl. 83

8 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 5: Elemente der 1. Hauptgruppe 1. Vervollständige! Element (Symbol) Anzahl p + Anzahl e Anzahl Außen-e Anzahl der besetzten e -Schalen Wasserstoff (H) Lithium (Li) Natrium (Na) Kalium (K) Rubidium (Rb) Caesium (Cs) Francium (Fr) Ladung der Ionen: +1 Metall/Nichtmetall: Metalle, außer Wasserstoff Reaktion der Oxide mit Wasser: basisch, außer Wasserstoff 2. Ist es gerechtfertigt, Wasserstoff in die I. Hauptgruppe einzuordnen, obwohl es andere Eigenschaften als die anderen Elemente der Hauptgruppe aufweist? Begründe! Die Anordnung im Periodensystem erfolgt aufgrund des Atombaus. Da Wasserstoff nur 1 Außenelektron besitzt, ist es gerechtfertigt, es in die I. Hauptgruppe einzuordnen. 3. Vergleiche die Eigenschaften der Alkalimetalle (Metalle der I. HG) miteinander. Abnahme Zunahme! Dichte Atommasse Atomradius Ionenradius Elektronegativität Schmelztemperatur Siedetemperatur Reaktivität mit O 2 Reaktivität mit H 2 O Li Na K Rb Cs Fr Erläutere, warum die Reaktionsfähigkeit innerhalb der I.Hauptgruppe zunimmt! Bei der Reaktion von Alkalimetallen mit anderen Stoffen werden durch Abgabe von Elektronen Metall-Ionen gebildet. Da der Atomradius innerhalb der Hauptgruppe zunimmt, die Elektronegativität aber abnimmt, kann das Franciumatom sein Außenelektron am besten abgeben und ist deshalb am reaktionsfreudigsten. 84

9 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 6: Elemente der 7. Hauptgruppe 1. Vervollständige! Element (Symbol) Anzahl p + Anzahl e Anzahl Außen-e Anzahl der besetzten e -Schalen Fluor (F) Chlor (Cl) Brom (Br) Iod (I) Astat (At) Ladung der Ionen: 1 Metall/Nichtmetall: Nichtmetalle, Astat = Halbmetall Reaktion der Oxide mit Wasser: saure Reaktion 2. Die Elemente der VII.Hauptgruppe bezeichnet man als Halogene Salzbildner. Begründe, warum diese Benennung berechtigt ist! Elemente der VII. Hauptgruppe sind in der Natur nur in Form ihrer Verbindungen zu finden. Dabei handelt es sich meistens um Salze, also Verbindungen aus Halogenid-Ionen und Metall-Ionen. 3. Vergleiche die Eigenschaften der Halogene miteinander! Verwende folgende Symbolik: Abnahme Zunahme! F Dichte Atommasse Atomradius Ionenradius Elektronegativität Schmelztemperatur Siedetemperatur Reaktivität mit O 2 Reaktivität mit H 2 Reaktivität mit Metallen Cl Br I At Erläutere, warum die Reaktionsfähigkeit innerhalb der Hauptgruppe von Fluor bis zum Astat abnimmt! Bei der Reaktion von Halogenen mit anderen Stoffen werden Halogenid-Ionen durch die Aufnahme von Elektronen gebildet. Infolge des kleinsten Atomradiuses ist die Elektronegativität von Fluor am größten. Elektronen werden besonders leicht aufgenommen. 85

10 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 7: Molekülbildung im Modell 86

11 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 8: Übungen zur LEWIS-Formel 87

12 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 9: Oktettregeln 88

13 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 10: Die Sprache der Chemiker Kalium Es handelt sich um das Element Schwefel. ein Es handelt sich um ein Schwefelatom. Chlor Wasser Wasserstoff und Sauerstoff ein zwei Chloratomen ein Wasserstoff Sauerstoff 2 : 1 CO 2 Stoff Kohlenstoffdioxid, enthält die Elemente Kohlenstoff und Sauerstoff 1 Kohlenstoffdioxidmolekül Atomzahlenverhältnis C : O = 1 : 2 Na Element Natrium 1 Natriumatom O 2 Stoff Sauerstoff 1 Sauerstoffmolekül bestehend aus 2 Sauerstoffatomen He Element Helium 1 Heliumatom 89

14 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 11: Das Aufstellen von Reaktionsgleichungen 1 Magnesium Sauerstoff Magnesiumoxid Mg O 2 MgO S 1 Atom Sauerstoff O 2 2 MgO

15 Lösungen Kapitel 7 zu Arbeits- Übungsblatt 12: Das Aufstellen von Reaktionsgleichungen Sauerstoffatome 8 2 Kohlenstoffatome 4 Sauerstoffatome 1 Stickstoffatom 3 Wasserstoffatome 1 2 Atome = 2 1 Atom 4 Atome = 2 2 Teilchen Kupfer Die Reaktionsgleichung stimmt. Calciumoxid 2 Ca + O 2 2 CaO Sauerstoff O 2 2 H 2 O Sauerstoff 4 P + 5 O 2 2 P 2 O 5 Kupfer + Sauerstoff 2 Cu + O 2 2 CuO Aluminium + Sauerstoff 4 Al 3 O 2 2 Al 2 O 3 Kohlenstoff + Sauerstoff 2 C + O 2 2 CO Sauerstoff N 2 2 O 2 2 NO 2 91

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