Grundwissen 8. Klasse

Chemie 8
In der Jahrgangsstufe 8 erwerben die Schüler folgendes Grundwissen:





Die Schüler können Stoffe aufgrund wichtiger Kenneigenschaften ordnen
Sie sind mit wichtigen Aussagen des Teilchenmodells vertraut
Sie können chemische Formeln und Reaktionsgleichungen sicher erstellen und interpretieren
Sie sind mit den Grundlagen der chemischen Energetik vertraut
Sie verfügen über eine einfache Modellvorstellung zum Aufbau von Atomen und Können den Zusammenhang
zwischen dem Bau der Elektronenhülle, der Stellung des Elements im gekürzten Periodensystem und dem
Reaktionsverhalten der jeweiligen Atomart herstellen
 Sie kennen wichtige Salze, Metalle und molekular gebaute Stoffe und Können deren Eigenschaften anhand der
jeweils vorliegenden Bindungsverhältnisse modellhaft erklären
 Sie haben eine grundlegende Vorstellung vom Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung
 Sie können einfache Experimente sicherheitsgerecht durchführen, protokollieren und auswerten.
Grundwissen
Chemie 8
1
Beliebige Beispiele möglich z.B.
 Natriumchlorid NaCl und Calciumfluorid CaF2
 Aluminium Al und Eisen Fe
Nenne je zwei bekannte Salze, Metalle und
molekular gebaute Stoffe und gib ihre Formeln an!
Grundwissen
Chemie 8
2
Benenne und beschreibe kurz die Bindungstypen
zwischen den Teilchen in Salzen, Metallen und
molekular gebauten Stoffen!
 Wasser H2O und Schwefeldioxid SO2
- Salze:
Ionenbindungen zwischen Kationen (positiv
geladen) und Anionen (negativ geladen)
-Metalle:
metallische Bindungen zwischen positiv
geladenen Atomrümpfen und delokalisierten
Elektronen (Elektronengas)
- molekular gebaute Stoffe:
Atombindungen (=Elektronenpaarbindungen)
Zwischen Atomen innerhalb eines Moleküls
zwischen den Atomen innerhalb eines Moleküls,
Grundwissen
Chemie 8
3
Zwei Atome bilden ein gemeinsames Elektronenpaar
aus, indem jeder der beiden je ein Valenzelektron
beisteuert. Durch Ausbildung dieser Atombindungen
erreicht jedes Atom im Molekül eine energetisch
günstige Edelgaskonfiguration (Elektronenoktett,
(Wasserstoffatom: Duplett).
Erkläre am Beispiel des Chlormoleküls die Entstehung
einer Elektronenpaarbindung!
Grundwissen
Chemie 8
4
Ermittle die Formel des Stoffes und gib die den Stoff
aufbauenden Teilchensorten an:
a) Calciumfluorid
b) Schwefeldioxid
c) Kalium
a) CaF2: Ca2+ und F- -Ionen
b) SO2: SO2 - Moleküle
c) K: Kaliumatome
Grundwissen
 große Härte und Sprödigkeit
Chemie 8
 hohe Schmelz- und Siedetemperaturen
5
 elektrische Leitfähigkeit in Schmelze und
Lösung
Zähle drei typische Eigenschaften von Salzen auf!
Grundwissen
Chemie 8
6
Begründe, warum Metalle als Feststoffe elektrisch
leitfähig sind, Salze aber nicht
In Metallen gibt es im jeweiligen Metallgitter gut
bewegliche Elektronen als elektrisch geladene Teilchen
(„Elektronengas“), die beim Anlegen einer Spannung
vom Minus- zum Pluspol wandern können.
In Salzen liegen die geladenen Ionen (An- und
Kationen) unbeweglich in einem Ionengitter vor, so
dass beim Anlegen einer Spannung keine geladenen
Teilchen wandern können (erst in der Schmelze oder
Lösung möglich!).
Grundwissen
Chemie 8
7
In Salzlösungen sind Anionen und Kationen von
Wassermolekülen umgeben (hydratisiert), und frei
beweglich.
Bei Anlegen von Gleichspannung wandern die Ionen als
Ladungsträger – es fließt elektrischer Strom:
 negativ geladenen Anionen wandern zum
hier: Anode
Erkläre die elektrische Leitfähigkeit von Salzlösungen!
Grundwissen
Chemie 8
8
Erkläre die elektrische Leitfähigkeit von Metallen!
+Pol
 positiv geladenen Kationen wandern zum -Pol
hier: Kathode
In Metallen befinden sich die Atomrümpfe
(Metallkationen) auf festen Gitterplätzen. Dazwischen
befinden sich die frei beweglichen Valenzelektronen als
Elektronengas.
Bei Anlegen von elektrischer Gleichspannung bewegen
sich die Elektronen als Ladungsträger im elektrischen
Feld durch das Metallgitter – es fließt Strom.
Grundwissen
Chemie 8
9
Gliedere ein Versuchsprokoll in drei Teilbereiche!
 Versuchsaufbau und Durchführung (V)
 Versuchsbeobachtung(en) (B)
 Erklärung, Deutung, Schlussfolgerung (D)
Grundwissen
Chemie 8
10
Definiere folgende Begriff und nenne je ein konkretes
Beispiel:
Suspension, Lösung, Emulsion
 Suspension: heterogenes Gemisch, fest-flüssig,
Bsp: Lehmwasser
 Lösung: homogenes Gemisch, flüssig-flüssig bzw.
flüssig-fest, Bsp: Leitungswasser
 Emulsion: heterogenes Gemisch, flüssig-flüssig,
Bsp.: Milch
Grundwissen
Chemie 8
11
Definiere folgende Begriff und nenne je ein konkretes
Beispiel:
Rauch, Nebel, Legierung
 Rauch: heterogenes Gemisch, gasförmig-fest,
Bsp.: Rußpartikel in der Luft
 Nebel: heterogenes Gemisch, gasförmig-flüssig,
Bsp.: Wasserdampf
 Legierung: homogenes Gemisch, fest-fest, Bsp.:
Messing oder Bronze
Grundwissen
Chemie 8
12
Beschreibe den Aufbau eines Kohlenstoffatoms mit
der Masse 12 u!
Im Kern befinden sich 6 Protonen und 6 Neutronen.
In der Hülle liegen zwei Elektronen auf der KSchale(n=1), vier Elektronen auf der L-Schale (n=2).
Grundwissen
Chemie 8
13
Begründe die Zuordnung der Elemente zur zweiten
Hauptgruppe des PSE!
Alle Elemente der zweiten Hauptgruppe besitzen zwei
Valenzelektronen, so dass sie ähnliches chemisches
Verhalten zeigen.
Grundwissen
Chemie 8
14
Erkläre die Einteilung der Elemente in die
Hauptgruppen des PSE!
Alle Elemente einer Hauptgruppe besitzen die gleiche
Anzahl an Valenzelektronen und zeigen deshalb
ähnliches chemisches Verhalten.
Die Anzahl der Valenzelektronen entspricht der
Hauptgruppennummer.
Grundwissen
Chemie 8
15
Nenne vier Kenneigenschaften von Stoffen!
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Schmelz- und Siedetemperatur
Dichte
elektrische Leitfähigkeit
Löslichkeit in Wasser
Kristallform
Farbe, Geruch, Geschmack
…
Grundwissen
Chemie 8
16
Erkläre den Begriff Isotop!
Isotope sind Atome eines Elementes (gleiche
Ordnungszahl) mit unterschiedlicher Massenzahl (d.h.
unterschiedliche Anzahl an Neutronen)
Grundwissen
Chemie 8
17
Beschreibe den Aufbau eines festen Reinstoffs mit
Hilfe des Teilchenmodells!
Erläutere, was bei Temperaturerhöhung geschieht!
Ein Reinstoff besteht aus einer Sorte von Teilchen mit
unveränderlichen Kenneigenschaften.
Die Teilchen sitzen auf festen Gitterplätzen, um die sie
lediglich schwingen können.
Bei Zunahme der Temperatur bewegen sich die
Teilchen heftiger und verlassen die Gitterplätze.
Zwischen den Teilchen herrschende Anziehungskräfte
werden zunehmend aufgehoben.
Der Stoff wird flüssig (Schmelzen) und schließlich
gasförmig (Sieden).
Grundwissen
Chemie 8
18
Gib die chemische Formel an für:
a) Magnesiumbromid
b) Schwefeltrioxid
c) Wasserstoff
a) MgBr2
b) SO3
c) H2
Grundwissen
Chemie 8
19
Erstelle die chemische Formel für:
a) Magnesium
b) Aluminiumchlorid
c) Eisen(III)sulfid
a) Mg
b) AlCl3
c) Fe2S3
Grundwissen
Chemie 8
20
a) 2 H2
+
O2
→
2 H2 O
Formuliere jeweils die Formelgleichungen!
b) Mg
a) Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser
b) Magnesium reagiert mit Salzsäure (HCl) zu
Wasserstoff und Magnesiumchlorid
+
2 HCl
→
H2
+
MgCl2
Grundwissen
Chemie 8
21
Beschreibe die Wirkung eines Katalysators und
nenne ein Beispiel!
Grundwissen
Ein Katalysator ist ein Stoff, der chemische Reaktionen
beschleunigt, indem er die Aktivierungsenergie
herabsetzt, ohne dabei verbraucht zu werden.
Der Katalysator erscheint nicht als Stoff in einer
Reaktionsgleichung.
Bsp.: Platin, Braunstein
22
Bei einer exothermen Reaktion wird Energie frei
(z.B. Wärme, Licht, ...), so dass die Produkte
energieärmer als die Edukte sind.
Vergleiche eine exotherme mit einer endothermen
Reaktion !
Bei einer endothermen Reaktion wird Energie für die
chemische Reaktion aufgewendet, so dass die
Produkte energiereicher als die Edukte sind.
Chemie 8
Grundwissen
Chemie 8
23
Erstelle die Energiediagramme einer exothermen und
einer endothermen Reaktion!
Grundwissen
Chemie 8
24
Energie ist kein Stoff und besteht nicht aus kleinsten
Teilchen.
z.B.
Wärme (kinetische Energie der Teilchen)
Warum erscheint Energie nicht als chemische Formel? elektrische Energie (elektrische Spannung)
chemische Energie (innere Energie von Stoffen)
Nenne typische Formen von Energie!
Lichtenergie (Licht bestimmter Wellenlänge)
potentielle Energie (Energie der Lage)
…
Grundwissen
Chemie 8
25
Metallatome besitzen relativ wenige Valenzelektronen,
die sie bei chemischen Reaktionen leicht abgeben um
die Edelgaskonfiguration zu erreichen.
Mg  Mg2+ + 2e-
Erkläre die Bildung von Kationen und Anionen aus den Nichtmetallatome besitzen viele Valenzelektronen und
Atomen bei Metallen und Nichtmetallen und erstelle nehmen leicht weitere Elektronen auf um die Edelgasdie zugehörigen Gleichungen!
konfiguration zu erreichen.
(z.B. bei Magnesium- und Sauerstoffatomen)
O + 2e-  O2- bzw. O2 + 4e-  2 O2-
Grundwissen
Chemie 8
26
Nenne und begründe die Gemeinsamkeit im Aufbau
von
Fluorid- und Oxid-Ionen!
Beide Ionen besitzen acht Valenzelektronen auf
der
L-Schale (Edelgaskonfiguration).
(energiearmer und stabiler Zustand durch voll
besetzte Außenschale - Oktettregel!)
Grundwissen
Chemie 8
27
Ein Schwefel-Atom nimmt zwei Elektronen bei
chemischen Reaktionen auf und erreicht so die
energiearme, vollständig besetzte Außenschale.
Erkläre die Bildung eines Sulfid-Ions aus einem
Schwefel-Atom und erstelle die zugehörige Gleichung!
S + 2e-  S2-
Grundwissen
Chemie 8
28
 p+ (Proton)
 n (Neutron)
Nenne die Namen und Symbole der
Elementarteilchen von Atomen!
 e─ (Elektron)
Grundwissen
Chemie 8
a) Sauerstoff-Atom:
29
Gib die Anzahl der Protonen, Neutronen und
Elektronen in den folgenden Teilchen an:
16
8O
23
+
11Na
35
8 p+ , 8 n und 8 e-
b) Natrium-Ion:
11 p+ , 12 n und 10 e-
c) Chlorid-Ion:
17 p+ , 18 n und 18 e-
17Cl
Grundwissen
Chemie 8
30
Formuliere jeweils die Reaktionsgleichung und
benenne den vorliegenden Reaktionstyp!
a)Eisen(III)-oxid reagiert mit Kohlenstoffmonooxid zu
Kohlenstoffdioxid und Eisen
b)Herstellung von Aluminiumchlorid aus den
Elementen
c)Zerlegung von Wasser in die Elemente
a) Fe2O3 + 3 CO
Umsetzung
b) 2 Al + 3 Cl2
Synthese
c) H2O → 2 H2 + O2
Analyse
→
2 Fe
→
2 AlCl3
+
3 CO2
Grundwissen
Chemie 8
31
Nenne mindestens 3 physikalische Trennverfahren
und die Stoffeigenschaften auf denen diese beruhen!
1. Destillation oder Eindampfen: Trennung aufgrund
unterschiedlicher Siedepunkte
2. Filtrieren: Trennung aufgrund unterschiedlicher
Teilchengröße
3. Extrahieren: Trennung aufgrund unterschiedlicher
Löslichkeit
4. Dekantieren, Sedimentieren oder Zentrifugieren
aufgrund unterschiedlicher Dichte
5. ………
Grundwissen
Chemie 8
Ein
Magnesium-Atom
reagiert
mit
einem
Wassermolekül zu einem Molekül gasförmigen
Wasserstoff und dem Salz Magnesiumoxid, das aus
Gib für die folgende Reaktionsgleichung die
2+
2Wortgleichung an, unter genauer Berücksichtigung der Mg - Kationen und O -Anionen besteht.
vorliegenden Teilchensorten!
32
Mg
+
H2O
→
H2
+ MgO
Grundwissen
Chemie 8
33
Erkläre die Begriffe Gemisch, Reinstoff, chemische
Verbindung und Element auf stofflicher Ebene!
Grundwissen
Chemie 8
34
Nenne und beschreibe den Nachweis für:
a) Wasserstoffgas
b) Sauerstoffgas
Gemisch: mit physikalischen Methoden trennbar
Reinstoff: mit physikalischen Methoden nicht trennbar
Zu den Reinstoffen gehören:
Chemische
Verbindungen:
durch
chemische
Reaktionen zerlegbar
Elemente: durch chemische Reaktionen nicht zerlegbar
a) Nachweis von Wasserstoff erfolgt über die
Knallgasprobe: Gas in einem trockenen
Reagenzglas auffangen und dieses mit der
Mündung zu einer Flamme halten; ein „Knall“
zeigt H2 an!
b) Nachweis von Sauerstoff erfolgt über die
Glimmspanprobe: Gas in einem Reagenzglas
auffangen und einen glimmenden Holzspan
hineinhalten; Entzünden des Spans zeigt O2 an!
Grundwissen
Chemie 8
35
Nenne alle wichtigen zweiatomigen Elementmoleküle!
Wasserstoff H2, Sauerstoff O2, Stickstoff N2, Fluor F2,
Chlor Cl2, Brom Br2 und Iod I2
Grundwissen
Chemie 8
36
Erstelle die Formeln folgender chemischer
Verbindungen:
a) Methan(gas)
b) Ammoniak(gas)
c) Wasserstoffperoxid
d) Distickstofftetraoxid
e) Magnesiumnitrid
a) CH4
b) NH3
c) H2O2
d) N2O4
e) Mg3N2
Grundwissen
Chemie 8
37
Erstelle die Formeln folgender chemischer
Verbindungen:
a) Bariumsulfat
b) Natriumcarbonat
c) Ammoniumbromid
d)Silbernitrat
e)Aluminiumhydroxid
a) MgSO4
b) Na2CO3
c) NH4Br
d) AgNO3
e) Al(OH)3
Grundwissen
Chemie 8
38
Erstelle die Formeln folgender chemischer
Verbindungen:
a)Kupfer(I)oxid
b) Calciumsulfit
c)Lithiumhydrid
d) Blei(II)phosphat
e) Hydrogenchlorid
a) Cu2O
b) CaSO3
c) LiH
d) Pb3(PO4)2
e) HCl