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1 N & T 5 Periodensystem der Elemente 01 Name: Vorname: Datum: Dalton definierte sein Atommodell um Schon bald stellten die Chemiker fest, dass das Modell zwar gut war, doch nicht alle Fragen klären konnte. So fanden der russische Chemiker Dmitri Mendelejew und der deutsche Arzt Lothar Meyer unabhängig voneinander heraus, dass die Elemente zwar alle verschieden waren, aber durchaus ähnliche oder gleiche Eigenschaften hatten. Sie erstellten eine erste Sortierung: Die beiden fanden auch einige Lücken in ihrem Periodensystem, für die sie weitere Elemente vorhersagten, zum Beispiel wusste Mendelejew schon im Jahr 1871, dass zwischen Zink und Arsen noch zwei weitere Elemente existieren mussten. Gallium wurde schon 1875 vom französischen Forscher Paul Leqoc gefunden und es hatte tatsächlich die Eigenschaften, die Mendelejew vorausgesagt hatte. Etwas länger dauerte es, bis Germanium 1886 vom deutschen Clemens Winkler gefunden wurde. Dieses hatte nicht ganz die Eigenschaften, die Mendelejew erwartet hatte, kam ihnen aber sehr nahe. Mit der Zeit fand man alle 94 Elemente, die auf der Erde natürlicherweise vorkommen und bestimmte deren Eigenschaften. Wie von den beiden Chemikern vorausgesagt, konnte man die Einteilung nach System machen, da sich gewisse Eigenschaften immer wiederholten. Alle Elemente auf der linken Seite (mit Ausnahme von Wasserstoff) sind Metalle. Alle Elemente auf der rechten Seite sind Nichtmetalle. Zwischen den Metallen und Nichtmetallen gibt es Halbmetalle, die von beiden Seiten gewisse Eigenschaften besitzen. Bei den Elementen ganz links handelt es sich um so genannte Alkalimetalle, bei den Elementen in der zweiten Spalte um Erdalkalimetalle. Die Elemente ganz rechts sind alles Edelgase. Die wichtigste Unterscheidung der Elemente ist jedoch diejenige, die von Dalton vorausgesagt wurde. Alle Atome der verschiedenen Elemente haben verschiedene Massen, an denen die allgemeine Ordnung stattfindet: Element 1: Wasserstoff 1 u Element 2: Helium 4 u Element 3: Lithium 7 u Element 4: Beryllium 9 u Element 5: Bor 11 u Element 6: Kohlenstoff 12 u Element 7: Stickstoff 14 u usw.

2 N & T 5 Periodensystem der Elemente 01

3 N & T 5 Periodensystem der Elemente 02 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: a) Welches Element hat die Ordnungszahl 8? b) Welches Element hat die Ordnungszahl 47? c) Welches Element hat die Ordnungszahl 79? d) Welche Ordnungszahl hat das Element Xe? e) Welche Ordnungszahl hat das Element Ti? f) Welche Ordnungszahl hat das Element Stickstoff? g) Welche Ordnungszahl hat das Element Kupfer? Aufgabe 2: a) Welchen Schmelzpunkt hat das Element Co? b) Welchen Siedepunkt hat das Element Li? c) Welchen Schmelzpunkt hat das Element Eisen? d) Welchen Siedepunkt hat das Element Blei? e) Welches Element hat den höchsten Schmelzpunkt? f) Welches Element hat den niedrigsten Siedepunkt? g) Welche Dichte hat das Element Mo? h) Welche Dichte hat das Element Schwefel? i) Welches Element hat die höchste Dichte? j) Welches Element hat die niedrigste Dichte? k) Welche Atommasse hat das Element Ru? l) Welche Atommasse hat das Element Aluminium? m) Welches Element hat die Atommasse 190,2 u? n) Welches Element hat die Atommasse 24,305 u? o) Welches Gas ist radioaktiv? p) Welche Dichte hat die schwerste Flüssigkeit? q) Welche Dichte hat der leichteste Feststoff?

4 N & T 5 Periodensystem der Elemente 02 Ein weiteres Problem an Daltons Theorie stellte sich, als das Elektron entdeckt wurde, das in einem Atom verschwinden konnte und daraus wieder hervorkommen konnte. Ein Atom konnte also nicht das kleinste Teilchen sein. Ein Elektron ist kleiner als ein Atom. Da man feststellte, dass ein Elektron negativ geladen ist nahm man an, dass der Rest eines Atoms also positiv geladen ist. Elektronen sind negativ geladene Teilchen in den Schalen der Atome. Ihre Masse ist verschwindend gering im Vergleich zum Rest des Atoms. Mit späteren Versuchen konnte man zeigen, dass es im Atom tatsächlich positive Teilchen gab, doch sie existierten nur im Kern des Atoms und nicht im ganzen Atom. Diese positiven Teilchen nannte man Protonen. Protonen sind positiv geladene Teilchen im Kern der Atome. Ihre Masse ist 1 u. Die Anzahl der Protonen in einem Atom ist gleich der Ordnungszahl eines Atoms. Neben den Protonen wurde auch noch ein weiteres Teilchen gefunden, das ebenfalls im Kern ist. Das Neutron ist nicht geladen. Es hat die Aufgabe eines Bindekits zwischen den Protonen, die sich gegenseitig abstossen würden, weil alle Positiv sind. Neutronen und Protonen bilden zusammen die Atommasse. Allgemein haben grosse Atome mehr Neutronen als kleine. Neutronen sind ungeladene Teilchen im Kern der Atome. Ihre Masse ist ebenfalls 1 u. Die Anzahl der Neutronen ist die Atommasse minus die Ordnungszahl des Atoms. Aufgabe 3: Bestimme die Anzahl der Protonen und Neutronen in folgenden Atomen (nimm dazu gerundete Werte an, es gibt nur ganze Protonen und Neutronen): a) Beryllium: Protonen Neutronen b) Kohlenstoff: Protonen Neutronen c) Sauerstoff: Protonen Neutronen d) Calcium: Protonen Neutronen e) Titan: Protonen Neutronen f) Kupfer: Protonen Neutronen g) Silber: Protonen Neutronen h) Iod: Protonen Neutronen i) Gold: Protonen Neutronen j) Plutonium (238 u): Protonen Neutronen k) Wasserstoff: Protonen Neutronen

5 N & T 5 Periodensystem der Elemente 03 Name: Vorname: Datum: Die Anzahl der Neutronen ist nicht bei allen Atomen des gleichen Elementes gleich gross. Bei Kohlenstoff als Beispiel existieren Atome mit 6 Neutronen, Atome mit 7 Neutronen und sogar auch solche mit 8 Neutronen. Die Atome, die die gleiche Protonenzahl, jedoch unterschiedliche Neutronenzahl haben, nennt man Isotope. Aufgabe 1: Ergänze die Tabellen: Isotop Protonen Neutronen Häufigkeit Atommasse 12 C 98,89 % 13 C 1,11 % 14 C 0, % Die durchschnittliche Atommasse von Kohlenstoff ist: 98,89 % u + 1,11 % u = Isotop Protonen Neutronen Häufigkeit Atommasse 1 H 99,99 % 2 H (Deuterium) 0,01 % 3 H (Tritium) geringer als 14 C Die durchschnittliche Atommasse von Wasserstoff ist: 99,99 % u + 0,01 % u = Isotop Protonen Neutronen Häufigkeit Atommasse 54 Fe 5,80 % 56 Fe 91,72 % 57 Fe 2,20 % 58 Fe 0,28 % Die durchschnittliche Atommasse von Eisen ist: 5,80 % u + 91,72 % u + 2,20 % u + 0,28 % u = Die Abweichung zum Wert im Periodensystem hat damit zu tun, dass auch die Elektronen eine Rolle spielen und Neutronen und Protonen nicht ganz genau gleich schwer sind.

6 N & T 5 Periodensystem der Elemente 03 Die Elektronen bewegen sich in Schalen, die um den Kern angeordnet sind. Dabei gelten folgende Regeln: Schalennummer Schalenbuchstabe maximale Anzahl an Elektronen 1. Schale K 2 2. Schale L Schale M Schale N Schale O (18 theoretisch) 6. Schale P ( theoretisch) 7. Schale Q 2 + ( theoretisch) Wie viele Elektronen ein Atom jeweils hat, ist einfach zu bestimmen: Anzahl Elektronen = Anzahl Protonen = Ordnungszahl der Atome Die Nummerierung der Hauptgruppen im Periodensystem gibt zudem an, wie viele Elektronen in der äussersten Schale sind: I: 1 Elektron II: 2 Elektronen III: 3 Elektronen IV: 4 Elektronen V: 5 Elektronen VI: 6 Elektronen VII: 7 Elektronen VIII: 8 Elektronen Für die Nebengruppen ist diese Aufteilung leider nicht zuverlässig. Bsp.: Kohlenstoffatom: IV-Gruppe, 2. Reihe 4 Elektronen in der äussersten, zweiten Schale 2 Elektronen in der 1. Schale (füllen) bzw. 6 4 = 2 Bsp.: Krypton: VIII-Gruppe, 4. Reihe 8 Elektronen in der äussersten, 4. Schale 2 Elektronen in der 1. Schale (füllen) 8 Elektronen in der 2. Schale (füllen) 18 Elektronen in der 3. Schale (füllen) bzw = 18 Aufgabe 2: Zeichne das Kohlenstoff und das Kryptonatom 6 p + 36 p + 6 n 48 n K L M N

7 N & T 5 Periodensystem der Elemente 04 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Zeichne / berechne die folgenden sechs Atome mit ihrem Schalenmodell inkl. Kern: a) Beryllium: b) Neon: c) Aluminium: d) Schwefel: e) Kalium: f) Arsen:

8 N & T 5 Periodensystem der Elemente 04 Aufgabe 2: Um welches Atom handelt es sich bei den beiden Beispielen: 7 p+ 12 p + 7 n 12 n Bei den Schalenmodellen hast du gesehen, dass die Verteilung der Elektronen in den Atomen ganz unterschiedlich ist, je nach Grösse des Atoms. Drei Dinge sind dabei sehr zuverlässig: - Die Anzahl der Schalen entspricht der Zahl im Periodensystem links (1 7) - Die Anzahl der Elektronen entspricht der Zahl im Periodensystem rechts (I VIII) (stimmt nur bei den Hauptgruppenelementen!) - Die Anzahl der Elektronen in den Schalen sind gegeben (2, 8, 18, 32) Weiter haben alle Atome das Bedürfnis, die äusserste Schale möglichst entweder voll, also mit 8 (bei der innersten Schale 2) Elektronen zu haben oder leer (keine Elektronen) zu haben. Dabei geben Metalle meistens Elektronen ab um leer zu sein, Nichtmetalle nehmen Elektronen auf um voll zu sein. Dieses Abgeben und Aufnehmen zeigt sich als chemische Reaktion. Bsp.: Magnesium und Schwefel werden zusammen erhitzt: - Magnesium ist in der zweiten Hauptgruppe (II), hat also zwei Elektronen in der äussersten Schale und will diese abgeben. - Schwefel ist in der sechsten Hauptgruppe (VI), hat also nur sechs Elektronen in der äussersten Schale und will noch zwei aufnehmen. - Bei der chemischen Reaktion gibt Magnesium seine Elektronen ab und Schwefel nimmt die beiden auf. Somit sind beide zufrieden. Allerdings stimmt die Anzahl der Elektronen nun nicht mehr mit der Ordnungszahl überein. Aus diesem Grund will Magnesium sie wieder zurück eine Verbindung entsteht: das Magnesiumsulfid. Mg + S MgS Da es sich bei Magnesiumsulfid um eine Verbindung handelt, muss diese auf diese Art (MgS) geschrieben werden. Diese beiden Atome gehören nun zusammen, da sie auch im Verhältnis 1:1 in der neuen Verbindung vorkommen.

9 N & T 5 Periodensystem der Elemente 05 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Ergänze: a) Kalzium gibt Elektron(en) ab. Schwefel nimmt Elektron(en) auf. Ca + S ( ) b) Kalium gibt Elektron(en) ab. Iod nimmt Elektron(en) auf. K + I ( ) c) Barium gibt Elektron(en) ab. Schwefel nimmt Elektron(en) auf. Ba + S ( ) d) Lithium gibt Elektron(en) ab. Iod nimmt Elektron(en) auf. Li + I ( ) Leider sind nicht alle Reaktionen so einfach wie die obigen, dass es immer schön aufgeht und jeweils ein Atom jedes Reaktionspartners für die Verbindung benötigt werden. Es ist durchaus möglich, dass auch zwei Elemente eine Verbindung eingehen, bei denen es nicht direkt aufgeht. Ein solches Beispiel ist Natriumsulfid: Bsp.: Natrium und Schwefel werden zusammen erhitzt: - Natrium ist in der ersten Hauptgruppe (I), hat also ein Elektron in der äussersten Schale und will dieses abgeben. - Schwefel ist in der sechsten Hauptgruppe (VI), hat also nur sechs Elektronen in der äussersten Schale und will noch zwei aufnehmen. - Bei der chemischen Reaktion gibt Natrium sein Elektron ab und Schwefel nimmt es auf. Damit ist das Natrium zwar zufrieden, der Schwefel ist es jedoch noch nicht. - Ein zweites Natrium gibt sein Elektron ebenfalls ab und Schwefel nimmt auch dieses auf. Somit sind alle drei zufrieden. Wie bei allen Reaktionen stimmt die Anzahl der Elektronen nun nicht mehr mit der Ordnungszahl überein. Aus diesem Grund wollen die Elemente sie wieder zurück eine Verbindung entsteht: das Natriumsulfid. Natriumsulfid besteht dabei aus 2 Natrium und einem Schwefel! Das muss in der Gleichung ebenfalls angepasst werden. 2 Na + S Na 2 S Aufgabe 2: Ergänze: a) Kalium gibt Elektron(en) ab. Schwefel nimmt Elektron(en) auf. K + S ( ) b) Kalzium gibt Elektron(en) ab. Iod nimmt Elektron(en) auf. Ca + I ( )

10 N & T 5 Periodensystem der Elemente 05 Aufgabe 3: Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben wird noch ein bisschen höher: a) Bor gibt Elektron(en) ab. Iod nimmt Elektron(en) auf. B + I ( ) b) Lithium gibt Elektron(en) ab. Arsen nimmt Elektron(en) auf. Li + As ( ) Aufgabe 4: Warum lassen sich mit Edelgasen wie Helium, Neon, Argon keine Reaktionen machen? Folgende Elemente kommen nur als Moleküle vor: H 2, N 2, O 2, F 2 und Cl 2 Bei sämtlichen Reaktionen muss dies deshalb berücksichtigt werden! Bsp.: Wasserstoff und Sauerstoff reagieren miteinander. Typisches Vorgehen beim Schreiben von chemischen Reaktionen: 1. Die beiden Reaktanzen (Startchemikalien) aufschreiben, und zwar in der typischen Form (bei Sauerstoff und Wasserstoff ist H 2 bzw. O 2 die typische Form). 2. Mit Hilfe der Oxidationszahlen die Produkte (Endchemikalien) bestimmen kleine Zahlen. (Bei dieser Reaktion gibt Wasserstoff je 1 Elektron ab, Sauerstoff will 2 aufnehmen. Es spielt keine Rolle ob die Reaktanzen molekular sind oder nicht!) 3. Angleichen mit grossen Zahlen, so dass auf beiden Seiten gleich viele Atome des gleichen Stoffes sind (links und rechts 4 Wasserstoff, links und rechts 2 Sauerstoff). 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Aufgabe 5: Ergänze: a) Magnesium gibt Elektron(en) ab. Sauerstoff nimmt Elektron(en) auf. Mg + O 2 ( ) b) Lithium gibt Elektron(en) ab. Fluor nimmt Elektron(en) auf. Li + F 2 ( ) c) Wasserstoff gibt Elektron(en) ab. Chlor nimmt Elektron(en) auf. H 2 + Cl 2 ( ) d) Stickstoff nimmt Elektron(en) auf. Wasserstoff gibt Elektron(en) ab. N 2 + H 2 ( )

11 N & T 5 Periodensystem der Elemente 06 Name: Vorname: Datum: 6 H 2 3 O 2 6 H O 2 6 H 2 O Elementare Moleküle Elementare Moleküle Molekülgemisch Verbindungsmoleküle Aufgabe 1: Vermischte Aufgaben. Das Ergänzen der chemischen Gleichung genügt jeweils. Nicht alle Reaktionen sind in natura möglich. Bsp.: Mg + Cl 2 Lösung: (1) Mg + (1) Cl 2 (1) MgCl 2 Die 1 schreibt man normalerweise nicht. a) Li + O 2 b) Al + O 2 c) Mg + S d) K + As e) Na + P f) H 2 + P g) Al + Cl 2 h) H 2 + S i) Na + Cl 2 j) K + F 2 k) Li + N 2 l) Al + N 2 Aufgabe 2: Sämtliche Reaktionen lassen sich selbstverständlich (zumindest in der Theorie) auch umkehren: Denke an die fünf molekularen Elemente! Bsp.: CaO + Lösung: 2 CaO 2 Ca + O 2 Sauerstoff ist immer molekular! a) LiF + b) HCl + c) NH 3 + d) Li 3 As + e) SnO 2 + f) CaS + Aufgabe 3: Kohlenstoff ist ein Spezialfall. Da er in der vierten Gruppe ist, steht es ihm praktisch offen, ob er 4 Elektronen aufnehmen oder 4 Elektronen abgeben soll. Es ist beides möglich! Kohlenstoff passt sich seinem Reaktionspartner an: a) H 2 + C b) O 2 + C

12 N & T 5 Periodensystem der Elemente 06 Neben Kohlenstoff, dass sowohl 4 Elektronen aufnehmen oder 4 Elektronen abgeben kann, gibt es noch weitere Elemente, die neben der klar ersichtlichen noch andere Oxidationszahlen (Menge an Elektronen, die sie haben oder abgeben wollen) haben. Je nach Reaktionspartner ist es auch bei Schwefel möglich, dass Schwefel seine 6 Elektronen abgibt statt 2 Elektronen aufzunehmen. Ein solcher Reaktionspartner dazu ist Sauerstoff. 3 O S 2 SO 3 Elemente aus den Nebengruppen haben ebenfalls meist verschiedene Oxidationszahlen. So kommt Eisen sowohl als Fe 3+ (häufig) wie auch als Fe 2+ (eher selten) vor. In einem solchen Fall wird bei den Elementen die Oxidationszahl immer deklariert, wenn sie nicht von der Reaktion her ersichtlich ist. Ein Plus steht dafür, dass das Element Elektronen abgeben will, ein Minus bedeutet aufnehmen. 2 Fe O 2 2 Fe 2 O 3 2 Fe 2+ + O 2 2 FeO Aufgabe 4: Wir repetieren die Reaktionen aus Thema 4 von Natur & Technik: a) Die Analyse von Silberoxid: Ag 2 O + b) Die Analyse von Wasser: H 2 O + c) Die Synthese von Eisen und Schwefel: Fe 3+ + S d) Kupfersulfat: Cu 2+ + S e) Rosten von Eisen: Fe 3+ + O 2 f) Verbrennen von Magnesium: Mg + O 2 g) Die Knallgasreaktion: H 2 + O 2 Die Redoxreaktionen: h) Zn + CuO ZnO + Cu i) Fe 2 O 3 + Al Al 2 O 3 + Fe Aufgabe 5: Einige so richtig schwere Reaktionen. Zur Vereinfachung sind die Moleküle bereits richtig gegeben und müssen nicht ergänzt werden: a) P 5+ + O 2 b) Fe 6+ + O 2 c) Zr 4+ + N 2 d) Re 7+ + O 2 e) Vorgang in den Muskeln: C 6 H 12 O 6 + O 2 H 2 O + CO 2 f) Vorgang im Benzinmotor: C 8 H 18 + O 2 H 2 O + CO 2

13 N & T 5 Periodensystem der Elemente 07 Name: Vorname: Datum: Ein Atom, bei dem die Anzahl der Protonen und Elektronen nicht übereinstimmt, nennt man Ion. Dabei unterscheidet man zwischen Kationen (Atome mit mehr Protonen als Elektronen positiv geladen) und Anionen (Atome mit mehr Elektronen als Protonen negativ geladen). Metallische Atome sind meist Kationen, nichtmetallische meist Anionen. Das Modell über die Oktettregel mit den Oxidationszahlen funktioniert sehr zuverlässig, zumindest in der anorganischen Chemie, der Chemie aller kohlenstofffreien Verbindungen. Diese Chemie des Labors umfasst geschätzte Verbindungen. Auf der anderen Seite gibt es die organische Chemie, die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Sie hat mehr als bekannte Verbindungen und sie ist die Chemie des Lebens. Mittlerweile sind die Chemien miteinander verschmolzen, da man fast alle Kohlenstoffmoleküle auch im Labor herstellen kann. Im Grenzbereich ist die Oktettregel darum ebenfalls gültig. So stimmt die Oktettregel bei CO 2 (Kohlendioxid), Ammoniak (NH 3 ) und CH 4 (Methan). Nicht mehr brauchbar ist die Oktettregel allerdings bei C 2 H 6 (Ethan), C 2 H 5 OH (Ethanol) oder CH 3 OCH 3 (Dimethyläther). Es braucht für diese organischen Moleküle ein anderes Modell. Ein solches Modell ist das Kugelmodell, für das auch Baukästen existieren. Der Vorteil der organischen Chemie ist, dass sie mit 4 Hauptelementen und einigen anderen Elementen bereits auskommt. - Kohlenstoff (schwarze Kugeln) mit 4 Steckplätzen bzw. Verbindungen - Stickstoff (blaue Kugeln) mit 3 Steckplätzen bzw. Verbindungen - Sauerstoff (rote Kugeln) mit 2 Steckplätzen bzw. Verbindungen - Wasserstoff (weisse Kugeln) mit 1 Steckplatz bzw. Verbindung Selten kommen dabei noch vor: - Schwefel (gelb), Chlor (grün), Fluor (orange) und weitere Stoffe wie Phosphor und Metalle Der Hauptgrund der Vielfältigkeit der organischen Moleküle ist die Tatsache, dass sich Kohlenstoff mit sich selber verbinden kann: Als Beispiel ist links das Ethanmolekül abgebildet. Zwei Kohlenstoffatome (schwarz, vier Verbindungen) sind miteinander verbunden und geben je 1 Elektron hin und her. Dazu hat jeder der beiden Kohlenstoffe je 3 Wasserstoffatome (weiss-grau, eine Verbindung), mit denen sie ebenfalls Elektronen austauschen. In einem gewissen Sinn ist die Oktettregel so auch eingehalten, dennoch ist das Kugelmodell viel logischer mit der fixen Anzahl an Verbindungen. Das zeigt sich vor allem dann, wenn man das Ethenolmolekül anschaut. Hier existiert zwischen den beiden Kohlenstoffatomen sogar eine Doppelverbindung. Damit ist auch erfüllt, dass alle Atome die richtige Anzahl an Verbindungen haben. Die beiden Kohlenstoffatome (schwarz, 4 Verbindungen), das Sauerstoffatom (grau, färbe es rot ein, 2 Verbindungen) und die vier Wasserstoffatome (weiss, 1 Verbindung) stimmen. Beinahe alle Moleküle existieren zudem auch in Realität!

14 N & T 5 Periodensystem der Elemente 07 Aufgabe 1: Baue und zeichne folgende Moleküle: a) b) a) Methan: 1 Kohlenstoff, Wasserstoff b) Ammoniak: 1 Stickstoff, Wasserstoff c) Methanol: 1 Kohlenstoff, 1 Sauerstoff und Wasserstoff c) d) d) Kohlendioxid: 1 Kohlenstoff, Sauerstoff Aufgabe 2: Baue und zeichne folgendes Molekül: 2 Kohlenstoff, 1 Sauerstoff, 6 Wasserstoff 1. Variante: 2. Variante: Aufgabe 3: Baue und zeichne ein Beispiel (eine Version) des folgenden Moleküls: 6 Kohlenstoff, 12 Wasserstoff (C 6 H 12 [z. B.: Hexen]) Aufgabe 3 zeigt, dass das Zeichnen von so grossen Molekülen sehr mühsam wird. Erst recht mühsam sind Moleküle wie zum Beispiel die Cellohexaose C 36 H 62 O 31. Aus diesem Grund gibt es eine leicht vereinfachte Schreibweise, die hier am Beispiel von Hexen gezeigt werden soll: H H H H H C C C = C C H H H H H Auch hier gilt, dass Kohlenstoff 4, Stickstoff 3, Sauerstoff 2 und Wasserstoff 1 Verbindung haben muss. Das ist bei diesem abgebildeten trans-2-penten gegeben.

15 N & T 5 Periodensystem der Elemente 08 Name: Vorname: Datum: Aufgabe 1: Zeichne das Schalenmodell der beiden Elemente inklusive Kern. Denke daran, dass unter Umständen äussere Schalen leer sind. a) Strontium b) Phosphor Aufgabe 2: Ergänze die Tabelle zu den Isotopen von Blei: Isotop Protonen Neutronen Häufigkeit Atommasse 204 Pb 1,4 % 206 Pb 24,1 % 207 Pb 22,1 % 208 Pb 52,4 % 1,4 % u + 24,1 % u + 22,1 % u + 52,4 % u = Aufgabe 3: Ergänze die folgenden chemischen Gleichungen (nicht alle Gleichungen sind in Realität tatsächlich durchführbar): a) K + S b) K + Cl 2 c) H 2 + As d) Sn + O 2 e) Mg + Br f) Ca + P g) Al + CuO + h) Fe 2 O 3 + Mg +

16 N & T 5 Periodensystem der Elemente 08 Aufgabe 4: Zeichne die folgenden organischen Moleküle als vereinfachte Kugelmodelle: Methanol (CH 4 O) Pentan (C 5 H 12 ) Variante 1 Pentan (C 5 H 12 ) Variante 2 Pentan (C 5 H 12 ) Variante 3 Mit dem Wissen über die chemischen Gleichungen und der Isotope kann man noch viel weiter gehen. Einige Beispiele sollen hier noch als Ergänzung auf freiwilliger Basis genannt werden: Mit Hilfe des Periodensystems und den Gleichungen kann man ganz genau berechnen, in welchem Verhältnis die verschiedenen Stoffe gemischt werden müssen. Als einfaches Beispiel soll die Reaktion von Eisen mit Schwefel hinhalten: Fe + S FeS In dieser Einfachen Reaktion braucht es genau 1 Eisenatom und 1 Schwefelatom. Dies ist aber in der Schule nicht möglich. Wir machen eher eine Reaktion mit 1 Quadrillion Eisenatome und 1 Quadrillion Schwefelatome. Doch wie viel wiegen dann so viele Atome? Die Antwort ist so einfach wie erstaunlich: Eisen hat die Atommasse 56 u, Schwefel hat die Atommasse 32 u. Beim Mischverhältnis 56 g Eisen und 32 g Schwefel geht die Reaktion also genau auf. Das gleiche gilt auch mit Teilen davon, wie im Versuch, den du gemacht hast: 7 g Eisen und 4 g Schwefel. Die Menge an Atomen, die in g genau gleich viel wiegt wie die Atommasse ist übrigens etwa Genannt wird diese Zahl 1 Mol. Aufgabe 5: a) Wie viel wiegt 1 Mol Wasser? b) Wie muss man Kalium (K) und Iod (I) für Kaliumiodid (KI) mischen? Lösungen (Aufgabe 4):

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