Anwendung der Symbolschreibweise 1- Benennung von Verbindungen

Die Symbolscheibweise für die Elemente bzw. Atome wird zum Beispiel verwendet, um Verbindungen zu beschreiben. Anhand der Symbolschreibweise von Verbindungen kann man erkennen welche Elemente und wieviele Atome jeder Sorte enthalten sind. Dies erspart ausführliche wörtliche Beschriebungen der Art:

• Ich habe eine Verbindung, die aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom Sauerstoff besteht.

Wie einfach ist dagegen

• $H_2O$.

ZU beachten ist dabei, dass die Formel (so nennt man die Schreibweise einer Verbindung!) manchmal auch nur eine Verhältnisformel ist. So ist das beim Kochsalz der Fall.

• $NaCl$ bedeutet hier, dass man eine Verbindung hat, bei der Natrium- und Chloratome im Anzahlverhältnis 1:1 reagiert haben.

Bei den folgenden Übungen beachten wir diesen Unterschied aber nicht!

Zum Bearbeitung dieser Seite:

• Halte dir die wichtigsten Informationen im Heft fest.
• Schreibe dir zu jeder Information Beispiel(e) dazu. Achte dabei darauf, dass du auch Beispiele dazuschreibst, die dir erst einmal schwergefallen sind und ergänze bei Bedarf Hinweise (oder farbige Markierungen), auf was zu achten ist.
• Fallen dir Besonderheiten auf, so halte diese als weiteres Beispiel fest.

Was bei den Atomsymbolen zu beachten ist

Wir du schon gelernt hast, werden im Periodensystem der Elemente (PSE) alle Elemente mit Kürzeln, den Elementsymbolen, angegeben; so zum Beispiel steht für Natrium das Symbol Na, für Kohlenstoff C (vom lateinischen Wort carboneum) oder für Sauerstoff O (lateinisch oxygenium). Die Symbole leiten sich meist von den alten lateinischen bzw. griechischen oder, bei den neueren Elementen, von den englischen Namen ab.

Atomsymbole sind die wichtigsten Vokabeln der Chemiker. Als Schüler brauchst du nicht alle lernen, aber die häufig verwendeten musst du kennen.

Aufgabe 1 Das Memo-Quiz kann dir beim Lernen von 12 wichtigen Elementsymbolen unterstützen.

Besteht ein Symbol aus zwei Buchstaben so wird immer der erste Buchstabe groß und der zweite Buchstabe klein geschrieben; deswegen ist genau auf die Groß- und Kleinschreibung zu achten.

Beispiele für die Groß- und Klein-Schreibung von Elementsymbolen

• $Co$ steht für das Element Cobalt.
• $CO$ steht für die Verbindung Kohlenstoffmonoxid aus den Elementen Kohlenstoff $C$ und Sauerstoff $O$.
• $CoO$ steht für die Verbindung Cobaltoxid aus den Elementen Cobalt $Co$ und Sauerstoff $O$.

Aufgabe 2 Bearbeite diesen kleinen Multiple-Choice-Test, in dem du herauslesen sollst, wieviele Element in einer vorgegebenen Verbindung enthalten sind. Nimm dir dazu das Periodensystem zur Hand, damit du nachschauen kannst, ob es ein Symbol auch wirklich gibt.

Verbindungen in Symbolschreibweise

Diese Elementsymbole, auch Atomsymbole genannt, werden benutzt um Verbindungen von Atomen auszudrücken. Dazu werden die Symbole aller in der Verbindung enthaltenen Elemente und deren Anzahl angegeben, denn das Verhältnis in dem die beteiligten Atome miteinander reagieren bestimmt ja welchen Stoff man hat (Zur Erinnerung: schwarzes und rotes Kupferoxid unterscheiden sich im Verhältnis der Anzahl der Kupfer- bzw. Sauerstoffatome)

Die Anzahl der einzelnen Atome in einer Verbindung wird durch einen Index (kleine, tiefergestellte Zahl hinter dem Symbol) angegeben. Die Zahl "1" als Index wird fast immer weggelassen.

Beispiele für die Symbolschreibweise wichtiger Verbindungen:

Wasser	=	H2O	... besteht aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom
Kohlenstoffmonoxid	=	CO	... besteht aus 1 Kohlenstoffatom und 1 Sauerstoffatom
Kohlenstoffdioxid	=	CO2	... besteht aus 1 Kohlenstoffatom und 2 Sauerstoffatomen
Ammoniak	=	NH3	... besteht aus 1 Stickstoffatom und 3 Wasserstoffatomen
Wasserstoffperoxid	=	H2O2	... besteht aus 2 Wasserstoffatomen und 2 Sauerstoffatomen
Kochsalz	=	NaCl	... besteht aus 1 Natriumatom und 1 Chloratom

Aufgabe 3 Fülle den Lückentext aus und gibt an, aus wievielen Atome einer Sorte die Teilchen der Stoffe bestehen.

Man liest die Symbolschreibweise vor, indem man die einzelnen Buchstaben und die Zahlen nacheinander ausspricht (auch wenn ein Symbol aus zwei Buchstaben besteht):

• H₂O = "H-2-O" (Hah-Zwei-Oh)
• CO₂ = "C-O-2" (Ceh-Oh-Zwei)
• Fe₂O₃ = "F-e-2-O-3" (Ef-Eh-Zwei-Oh-Drei)

Aufgabe 4 Hör dir die Aufnahmen einzeln an und schreibe jeweils die diktierten Formeln mit. Kontrolliere sofort die erste Aufnahme, damit du Fehler erkennst und es bei der zweiten Übung dann hoffentlich besser machst. TIPP: Nach dem du alles aufgeschrieben hast, solltest du noch einmal die Formeln anschauen, ob du die Groß- und Kleinschreibung bei den Elementsymbolen auch richtig hast. GENAU AUF DIE GROßEN UND KLEINEN BUCHSTABEN ACHTEN!! Aufnahme 1 Nur Verbindungen mit zwei Elementen [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] Folgende Formeln wurden in der ersten Aufnahme vorgelesen: $K_2O$; $Fe_3O_4$; $MgCl_2$; $HCl$; $SeF_2$; $Ca_2C$; $Al_2O_3$; $CuO$; $C_2H_6$; $H_2O_2$ Aufnahme 2 Verbindungen mit beliebig vielen Elementen (da die Formeln komplizierter sind, lohnt es sich die Aufnahme doppelt anzuhören!) [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] Folgende Formeln wurden in der zweiten Aufnahme vorgelesen: $H_3PO_4$; $KMnO_4$; $Cr_2O_3$; $CH_3COOH$; $Na_2CO_3$; $Cl_2$; $HCN$; $NaHSO_4$; $CuCl_2$; $C_6H_12O_6$

TIPP: Bei der letzten Aufgaben zeigt es sich auch, dass es gut ist, wenn man die Symbole einigermaßen kennt. Denn so weiß man, welche der Buchstaben man groß- und kleinschreiben muss!

Die Reihenfolge der Atomsymbole in den Formeln der Verbindungen richtet sich nach der Stellung im Periodensystem: Das Atomsymbol, das weiter links steht, ist das Erstgenannte, sobald Atomsymbole untereinander stehen, wird das untere zuerst genannt.

Ausnahmen gibt es beim Wasserstoff, wenn er sich mit Stickstoff oder Kohlenstoff verbindet.

Beispiele bei denen Wasserstoff hinten steht:

• NH₃ = Ammoniak
• CH₄ = Methan

Benennung von Verbindungen

Neben den sogenannten Trivialnamen, unter denen viele Verbindungen bekannt sind (wie die Beispiele oben), gibt es auch eine systematische Benennung, die Nomenklatur von Verbindungen, die sich aus der Symbolschreibweise ergibt.

Trivialname: Bezeichnungen, die meist historisch entstanden sind und keinen Rückschluss auf die Zusammensetzung zulassen. Systematischer Name: Ergibt sich aus den Namen der beteiligten Elementen, unter Verwendung von Zahlwörtern.

Die im systematischen Namen verwendeten ersten 10 Zahlwörter heißen: Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Okta-, Nona-, Deka-. Beispiel: As2O5 heißt mit systematischem Namen Diarsenpent(a)oxid.

Aufgabe 5 Welches der systematischen Bezeichnungen ist richtig? Achte in diesem Multiple-Choice-Test besonders auf die Zahlwörter. Die Elementnamen und die Endungen sind richtig!

Das Element, das hinten steht, wird oft mit der Endung -id angegeben; teilweise unter Verwendung des lat./griech. Namens.

Beispiele für Endungen: -oxid = Verbindung mit Sauerstoff (von lat. Oxygenium) -sulfid = Verbindung mit Schwefel (von lat. Sulfur) -carbid = Verbindung mit Kohlenstoff (von lat. Carboneum) -hydrid = Verbindung mit Wasserstoff (von lat. Hydrogenium) -fluorid = Verbindung mit Fluor -chlorid = Verbindung mit Chlor -iodid = Verbindung mit Iod -nitrid= Verbindung mit Stickstoff

Aufgabe 6 In einem Memo-Quiz kannst du dich im zuordnen von Element und Endung üben.

Verbindungen mit drei oder mehr Elementen haben meist Trivialnamen.

Beispiele für systematische Benennungen:

Fe2O3	Dieisentrioxid
CO	(Mono)Kohlenstoffmon(o)oxid
AlCl3	Aluminiumtrichlorid
H2O	Dihydrogenmonoxid (Chemischer Name für Wasser), aber es geht auch Dihydrogenoxid

Bei Bedarf gibt es hier noch einmal drei weitere Beispiele, für die in Audioaufnahmen ausführlich erklärt wird, wie man auf die systematische Bezeichnung kommt.

• Wie ist die systematische Bezeichnung für $Fe_2S_3$?

• Wie ist die systematische Bezeichnung für $Na_2O$?

• Wie ist die systematische Bezeichnung für $AlCl_3$?

Aufgabe 6 Bestimmt zu den gegebenen Formeln von Verbindungen die systematische Bezeichnung. Es gibt zwei Sets von jeweils 4 Aufgaben. Bearbeitet erst eines und kontrolliert, damit ihr mögliche Fehler erkennen könnt. Bearbeitet dann erst die nächsten vier Aufgaben. [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] ' [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] '

Mehrere Teilchen

Hat man mehrere Teilchen einer Verbindung, so kann man dies auch mit der Symbolschreibweise schreiben, indem man vor die Formel eine Zahl (den sogenannten Koeffizienten) schreibt.

Zum Beispiel bedeutet 4 H₂O. Die 4 bezieht sich auf die ganze Verbindung; das heißt, 4 Wassermoleküle enthalten 8 Wasserstoffatome (4 * 2) und 4 (4 * 1) Sauerstoffatome.

Auch hier liest man die Symbolschreibweise vor, indem man die einzelnen Buchstaben und die Zahlen nacheinander ausspricht:

4 H₂O = "4 H-2-O" (Vier-Hah-Zwei-Oh)