Grundwissen Chemie: 8. Klasse NTG

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Stoffe

Gemische Man unterscheidet homogenen Gemische: Legierung Lösung Gasgemisch und heterogene Gemische: Feststoffgemisch Emulsion Suspension Nebel Schaum Rauch Wichtige Trennverfahren: Filtration Destillation Chromatographie Quiz zum Thema Klicke im unteren violetten Kasten auf die grünen Begriffe und ziehe sie in den passenden grauen Kasten, der den Überbegriff enthält! Reinstoff (kein Gemisch) Legierung Emulsion Suspension Lösung HefeweizenMessingBlutMineralwasserMayonnaiseSchwefelBronzeWeinEisenSonnencreme Weiteres Quiz zum Thema Ordne die Puzzle-Teile so an, dass eine funktionionstüchtige Destillationsapparatur entsteht! Ordne anschließend den Nummern den richtigen Fachbegriff zu! Durch Klicken auf Anzeigen wird die Lösung angezeigt! [Anzeigen][Verstecken] Lösung: (1) Bunsenbrenner, (2) Rundkolben, (3) Thermometer, (4) Kühler, (5) Destillat links zum Thema: Animation auf Teilchenebene zur Chromatographie eines Filzstiftstriches: http://www.chemie-interaktiv.net/html_flash/ff_chromatographie_filzstift.swf

Reinstoffe Man unterscheidet Verbindungen: Salze Moleküle und Elemente: Metalle (im PSE eher links unten) Halbmetalle Nichtmetalle (im PSE eher rechts oben) Quiz zum Thema Klicke im unteren violetten Kasten auf die grünen Begriffe und ziehe sie in den passenden Platzhalter im Text! Nichtmetalle müssen zum Erreichen einer Edelgaskonfiguration Elektronen                     . In Salzen bilden Sie daher                     geladene                     . Mit anderen Nichtmetallen bilden sie                     aus. Abgesehen von den Edelgasen werden gasförmige Nichtmetalle daher                     (z.B. O2) formuliert. Metalle müssen zum Erreichen einer Edelgaskonfiguration Elektronen                     . In Salzen bilden Sie daher                     geladene                     . AtombindungenAnionenKationenaufnehmenpositivmolekularnegativabgeben links zum Thema: - keine

Stoffeigenschaften Neben typischen Kenngrößen, wie: Dichte Siedetemperatur Schmelztemperatur entscheiden oft folgende Eigenschaften über den Einsatz eines Stoffes: Härte Leitfähigkeit (Wärme, Elektrizität) Farbe, Geruch, Geschmack Löslichkeit Kristallform Quiz zum Thema Finde heraus, um welches Element es sich handelt! Dieses Metall besitzt die höchste elektrische Leitfähigkeit unter den Metallen! Gold Platin Kupfer Silber Dieses Element besitzt einen Schmelzpunkt von ca. 115°C und einen Siedepunkt von ca. 444°C! Aluminium Chlor Silizium Phosphor Schwefel Halbmetalle stehen im PSE zwischen den Metallen und Nichtmetallen. Welche der folgenden Elemente sind KEINE Halbmetalle? Phosphor Silizium Kohlenstoff Tellur Bor Iod prüfen! links zum Thema: - keine

Atome

Eine einfache Modellvorstellung Am Aufbau von Atomen beteiligte Teilchen Im Kern: Protonen (Masse: ca. 1u, Ladung: +1) Neutronen (Masse: ca. 1u, Ladung: 0) In der Hülle: Elektronen ( Masse: ca. 0u, Ladung: -1) Der Aufbau von Elementen lässt sich mit Hilfe der Daten im PSE ableiten: Die Ordnungs- / Kernladungszahl gibt die Zahl der Protonen an. Bei ungeladenen Atomen müssen sich in der Hülle genausoviele Elektronen befinden. Die Massenzahl gibt die Anzahl der Kernteilchen (Protonen + Neutronen) an. Die Elektronen befinden sich auf verschiedenen Schalen. Die Schalen werden von innen nach außen mit den Hauptquantenzahlen n = 1, 2, 3,... oder mit Großbuchstaben K, L, M,... charakterisiert. Bei der Besetzung der Schalen mit Elektronen werden die innersten Schalen zuerst besetzt. Auf einer Schale haben $z$ Elektronen Platz, wobei gilt: $z = 2 \cdot n^2$. Diese Regeln sind stark vereinfacht und können nur für die Elemente der ersten 3 Perioden angewendet werden! Bsp.: Bau der Elektronenhülle von 11Na Quiz zum Thema Lithium enthält                     Protonen,                     Neutronen und insgesamt                     Elektronen. Davon befindet /befinden sich                     auf der L-Schale. Chlor enthält                     Protonen,                     Neutronen und insgesamt                     Elektronen. Davon befindet /befinden sich                     auf der L-Schale und                     auf der M-Schale. 177318148173 Ordne den Beschreibungen das richtige Element zu! Im ungeladenen Zustand besitzt dieses Atom 32 Elektronen:                     Dieses Element hat eine einstellige, gerade Anzahl an Protonen und eine ungerade Anzahl an Neutronen:                     Das erste Element im PSE mit einer Massenzahl größer als 100:                     Gibt dieses Element ein Elektron ab, besitzt es genausoviele wie Helium:                     Nimmt dieses Element ein weiteres Elektron auf, besitzt es genausoviele wie Krypton:                     BerylliumBromLithiumRutheniumGermanium links zum Thema: keine

Stoffklassen und Bindungstypen

Salze / Ionenbindung Bei der Reaktion von Metallen mit Nichtmetallen entstehen Salze: Das Metall gibt Elektronen ab, das Nichtmetall nimmt Elektronen auf. Die Ionen besitzen dann i.d.R. Edelgaskonfiguration. Es entstehen riesige, aus sehr vielen Ionen aufgebaute, regelmäßige Strukturen: Die Salzkristalle. Wichtige Eigenschaften von Salzen: - hohe Schmelz- und Siedepunkte - spröde - oft löslich in Wasser Beispiel: Lithiumatome geben ein Elektron ab, Fluoratome nehmen ein Elektron auf. Es entstehen viele Ionen, die sich in einem regelmäßigen Gitter anordnen: $\downarrow$ $\downarrow$ 2dimensionales Kristallgitter von LiF 3dimensionales Kristallgitter von LiF Quiz zum Thema Bei Hauptgruppenelementen ist leicht zu erkennen, wie viele Elektronen abgegeben, bzw. aufgenommen werden. In der chemischen Formel eines Salzes müssen genau so viele Kationen und Anionen vorhanden sein, dass sich die positiven und negativen Ladungen aufheben, Bsp.: Aus Aluminium und Sauerstoff bildet sich Al2O3 Aluminium gibt 3e- ab: Al $\rightarrow$ Al3+ +3e- Sauerstoff nimmt 2e- auf: O + 2e- $\rightarrow$ O2- Ein neutrales Salz entsteht durch die Kombination: Al2O3 2 x Al3+ = Ladung: +6 3 x O2- = Ladung: -6 Wichtig: Gase müssen in der Gleichung immer molekular (X2) formuliert werden! Gesamtgleichung: 4 Al + 3 O2 $\rightarrow$ 2 Al2O3 Formuliere die chemische Gleichung zu folgenden Reaktionen! Natrium reagiert mit Chlor [Anzeigen][Verstecken] 2 Na + Cl2 $\rightarrow$ 2 NaCl Magnesium reagiert mit Sauerstoff [Anzeigen][Verstecken] 2 Mg + O2 $\rightarrow$ 2 MgO Schwefel reagiert mit Natrium [Anzeigen][Verstecken] 2 Na + S $\rightarrow$ Na2S links zum Thema: Animation eines Salzkristalls, der sich in Wasser auflöst: kurz: http://www.chemie-interaktiv.net/html_flash/ff_loesung.swf ausführlich: http://www.chemie-interaktiv.net/bilder/loesung_salz_wasser.swf

Moleküle / Atombindung Nichtmetalle können sich mit anderen Nichtmetallen Elektronen "teilen". Die dabei entstehenden bindenden Elektronenpaare können beiden Atomkernen zugeordnet werden. Auf diese Weise wird zusammen mit den freien Elektronenpaaren oft für alle beteiligten Atome eine Edelgaskonfiguration erreicht. Wichtige Eigenschaften von Molekülen: - sehr vielfältig - Schmelz- und Siedepunkte eher niedrig - Löslichkeit sehr unterschiedlich Beispiel: Zwei Wasserstoffatome nähern sich aneinander an, die Elektronenhüllen überlappen sich und bilden einen neuen Aufenthaltsraum für Elektronen (Orbital), in dem sich beide Elektronen aufhalten und von beiden Atomkernen "benutzt" werden dürfen. $\downarrow$ $\downarrow$ Quiz zum Thema Zeichne die Valenzstrichformel der folgenden Moleküle! O2: Ein Sauerstoffmolekül [Anzeigen][Verstecken] H2O: Ein Wassermolekül [Anzeigen][Verstecken] NH3: Ein Ammoniakmolekül [Anzeigen][Verstecken] HCN: Ein Blausäuremolekül [Anzeigen][Verstecken] links zum Thema: keine

Metalle und Legierungen / Metallbindung Bei der metallischen Bindung geben alle Metallatome im Verband oder in der Legierung ihre wenigen Valenzelektronen ab, die dann als frei bewegliches Elektronengas von allen verbleibenden positiv geladenen Atomrümpfen "benutzt" werden dürfen. Die Atomrümpfe ordnen sich in einer dichtesten Kugelpackung an. Wichtige Eigenschaften von Metallen: - oft gut verformbar - sehr gute Wärme- und elektrische Leiter - nicht löslich Quiz zum Thema Klicke im unteren violetten Kasten auf die grünen Begriffe und ziehe sie in den passenden Platzhalter im Text! Fast alle Metalle besitzen hohe Schmelz- und Siedpunkte. Nur ein einziges Metall ist bei Standardbedingungen flüssig:                     . Darüber hinaus gibt es zwei Metalle, deren Siedepunkte so niedrig sind, dass sie in der Hand schmelzen würden. Das eine ist jedoch hoch reaktiv und würde das Gewebe der Hand sofort zerstören:                     . Das andere wirkt zwar auch leicht ätzend auf der Haut, aber mutige Förscher können das schon mal aushalten:                     . (Ein Bild von diesem Versuch findet ihr mit der Google-Bilder-Suche, wenn ihr den Namen des Metalls und „Hand“ eingebt.) Den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle hat dagegen                     , weswegen es in Glühlampen als Glühfaden eingesetzt wurde: Sobald man das Licht anschaltete, floss ein hoher Strom durch den Wolframdraht, erhitzte ihn dabei sehr stark und brachte ihn zum Glühen. Aufgrund des hohen Schmelzpunktes blieb der Glühfaden jedoch fest. Den höchsten Siedepunkt besitzt ein anderes Metall, welches z.B. als Katalysator für verschiedenste Reaktion verwendet wird:                     . RheniumQuecksilberGalliumWolframCaesium links zum Thema: Veranschaulichung der Eigenschaften "Verformbarkeit" und "elektrische Leitfähigkeit" bei Metallen: http://www.chemie-interaktiv.net/html_flash/ff_metallbindung.swf