Von der Saline zum Kochsalz - Nachtrag

Wiederholung und Vertiefung

Chemische Reaktionen im Atommodell

WICHTIGE BEGRIFFE: Element: Stoff, der nur eine Sorte von Atomen enthält. Atom: Einzelnes Atom/Teilchen, dass in chemischen Reaktionen nicht weiter zerlegt werden kann. Es gibt soviele Atomsorten wie es Elemente gibt. Molekül: Kleinstes Teilchen, dass aus mehreren Atomen besteht, egal ob gleiche oder verschiedene. Es kann in chemischen Reaktionen zerlegt werden. Verbindung: Stoff, der mindestens zwei Sorten von Atomen enthält.

Chemische Reaktion im Atommodell: Es findet bei einer chemischen Reaktion nur eine Umlagerung von Atomen statt. Atome werden bei chemischen Reaktionen weder neu erzeugt noch gehen sie verloren.

Atomsymbol = Ein oder zwei Buchstaben, mit der man ein bestimmtes Element bzw. ein Atom dieses Elementes beschreiben kann. Enthält ein Symbol zwei Buchstaben, so ist der zweite Buchstabe immer klein.

Chemische Reaktionen verschieden darstellen

Folgende Übungen stehen zur Verfügung:

• Übe die Symbole für die Elemente
• Kennst du die wichtigsten Stoffe?
• Unterscheide: Verbindung oder Element
• Unterscheide: Atom oder Molekül
• Verstehst du die Symbolschreibweise?

Mineralwasser enthält Ionen

Geladene "Atome" im Mineralwasser - Was ist das? von: B.Lachner Auf tutory anschauen und bearbeiten Bildungsgang: Allgemeine Hochschulreife Klassenstufe: 8, 9, 1. Lehrjahr Fachbereich: Chemie Sozialform: Einzelarbeit, Klassenunterricht Arbeitsmethode: Fragend-entwickelndes Lernen, Lehrer-Schüler-Gespräch, Stillarbeit, Hausaufgabe Dieses Arbeitsblatt wurde mit dem Autorentool tutory.de erstellt. Unter https://www.tutory.de/w/2a1aad90 können Sie das Dokument herunterladen und anpassen (nach Registrierung).

Das Mineralwasser hat seine Ionen aus dem Boden und dem Gestein der Erde. Die "Mineralien" sind Verbindungen, die Ionen enthalten und da sie Wasserlöslich sind, lösen sich sich auch im Grundwasser. Eines der typischen Verbindungen mit Ionen ist Salz.

Das, was man umgangssprachlich als Salz bezeichnet, nennt der Chemiker Natriumchlorid. Salz ist eine Bezeichnung für eine Gruppe von chemischen Stoffen, die alle sehr ähnliche Eigenschaften haben, weil sie Ionen enthalten. Das Natriumchlorid, auch Kochsalz genannt, ist dabei in typischer Vertreter die Na und Cl enthält.

Edelgasregel kennenlernen und nutzen von: B.Lachner Auf tutory anschauen und bearbeiten Bildungsgang: Allgemeine Hochschulreife Klassenstufe: 9, 10, 1. Lehrjahr, 2. Lehrjahr Fachbereich: Chemie Dieses Arbeitsblatt wurde mit dem Autorentool tutory.de erstellt. Unter https://www.tutory.de/w/50997bf0 können Sie das Dokument herunterladen und anpassen (nach Registrierung).

Edelgasregel: Die meisten Ionen der Hauptgruppen nehmen Elektronen auf oder geben welche ab, um die gleiche Elektronenkonfiguration wie benachbarte Edelgase zu erreichen. Offensichtlich stellt diese Anzahl einen stabilen Zustand dar, denn Edelgase sind sehr reaktionsträge und bilden fast keine Verbindungen. Ionsierungsenergie anzeigen Ionsierungsenergie verstecken Ionisierungsenergie nennt man die Energie, die man benötigt um eine Elektron aus dem Atom zu entfernen.

Bestimme den Namen und die Formel von beliebigen Ionenverbindungen

Da wir mit Hilfe der Edelgasregel vorhersagen können, wie die Ladung von Ionen ist, können wir auch alleine aufgrund der beteiligten Elemente die Summen-Formel der Verbindung bestimmen. So müssen wir sie nicht auswendig lernen. Aber

ACHTUNG: Die Edelgasregel gilt nur für Hauptgruppen-Elemente!

Zur Erinnerung: Systematische Benennung

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 üblicherweise weggelassen.

Beispiele für die Symbolschreibweise wichtiger Verbindungen:

Wasser	=	H2O	... enthält Moleküle, die aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom bestehen.
Wasserstoffperoxid	=	H2O2	... besteht aus 2 Wasserstoffatomen und 2 Sauerstoffatomen
Kohlenstoffmonoxid	=	CO	... enthält Moleküle, die aus 1 Kohlenstoffatom und 1 Sauerstoffatom bestehen.
Kohlenstoffdioxid	=	CO2	... besteht aus 1 Kohlenstoffatom und 2 Sauerstoffatomen
Ammoniak	=	NH3	... besteht aus 1 Stickstoffatom und 3 Wasserstoffatomen
Kochsalz	=	NaCl	... enthält Natrium- und Chloratome im Verhältnis 1:1

Aufgabe 1 Fülle den Lückentext aus und gibt an, aus wievielen Atomen einer Sorte die Formeln der Verbindungen bestehen.

Die Reihenfolge der Atomsymbole in den Formeln der Verbindungen richtet sich nach der Stellung im Periodensystem: Das Atomsymbol, das weiter links steht, ist meist 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

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 2 In einem Memo-Quiz kannst du die Zahlwörter mit den Indexzahlen zusammenbringen.

Aufgabe 3 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 der Anfangsbuchstaben oder des ganzen wissenschaftlichen 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

Beispiele für die systematische Benennungen:

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

Aufgabe 4 Bestimmt zu den gegebenen Formeln von Verbindungen die systematische Bezeichnung. Es gibt drei Sets von jeweils 5 Aufgaben. Bearbeitet erst eines und kontrolliert dieses, damit ihr mögliche Fehler erkennen könnt. Bearbeitet dann erst die nächsten fünf Aufgaben. Falls ihr die ersten 10 Verbindungen richtig benennt sollte das reichen. Wenn nicht bearbeitet noch die dritten 5 Aufgaben. $CuCl_2$ , $Al_2S_3$ , $Na_2O$, $AuF_3$, $CO$ [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] Kupferdichlorid, Dialuminiumtrisulfid, Dinatriumoxid, Goldtrifluorid , Kohlenmonoxid $Fe_3O_4$ , $PbCl_4$ , $N_2O$, $AgBr$ , $S_2Cl_2$ [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] Trieisentetraoxid, Bleitetrachlorid, Distickstoffoxid, Silberbromid , Dieschwefeldichlorid $PBr_3$ , $KI$ , $PbO_4$ , $NiCl_2$ , $As_2S_5$ [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] Phosphortribromid, Kaliumiodid, Bleitetraoxid, Nickeldichlorid, Diarsenpentasulfid

Und nun die umgekehrte Aufgabe ...

Aufgabe 5 Bestimmt zu dem gegebenem systematischen Namen der Verbindungen die Formel. Es gibt wieder drei Sets von jeweils 5 Aufgaben. Calciumoxid, Dilithiumsulfid, Aluminiumtriiodid, Platindichlorid, Tricalciumdinitrid [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] $CaO$, $Li_2S$, $AlI_3$, $PtCl_2$, $Ca_3N_2$ Kupferoxid, Trinatriumphosphid, Cobaltdiiodid, Dieisentrisulfid, Schwefeltrioxd [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] $CuO$, $Na_3P$, $CoI_2$, $Fe_2S_3$, $SO_3$ Siliciumdioxid, Quecksilberdichlorid , Alumimiumtribromid, Dikaliumsulfid , Magnesiumsulfid [Lösung zeigen][Lösung wieder verstecken] $SiO_2$, $HgCl_2$, $AlBr_3$, $K_2S$, $MgS$

Formeln bestimmen

Aufgabe 6 Übe die Bestimmung der Formel und Namen von Ionenverbindungen. → GeoGebra-Arbeitsblatt

Eigenschaften von Verbindungen aus Ionen

Experimente zu Untersuchung der Eigenschaften von Ionen

Du sollst die Eigenschaften von Salz nun in mehreren Experimenten genauer untersuchen. Die Experimentieranleitungen gibt es schon im Vorraus.

Aufgabe 7 Sicherheitsinformationen für Experimente Die Experimentieranweisung muss genau gelesen und beachtet werden! Nach dem Experiment Hände waschen! Bereite dich auf die Experimente vor, indem du die Anleitungen vorher durchliest. Für alle Experimente sollst du die Durchführung und die Beobachtungen im Heft festhalten. Was genau zu notieren ist, steht bei dem jeweiligen Experiment! Die Reihenfolge, in der die Experimente durchgeführt werden, ist beliebig!

VERSUCH:  Station Türkis (am Lehrertisch)  Frage: Wie sehen Kristalle aus. Aufbau/Durchführung: Betrachte die kleinen Kristalle mit Hilfe der Mikroskop-Kamera. Vergleiche sie untereinander und mit den großen Kristallen. Was fällt auf. Materialien: Mikroskop-USB-Kamera, Tablet, Zucker, Salz, großes Salzkristall und Kandis-Zucker Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: "Das Aussehen von Kristallen". Skizziere die Form der Kochsalz-Kristalle als Schrägbild. Alternativ kannst du auch zwei Bilder machen, ausdrucken und dann in euer Heft einkleben. Beschreibe mit einem Satz den Vergleich zu den Zuckerkristallen. Gerne dürfen auch hier Fotos ergänzt werden.

VERSUCH:  Station Grau (am Lehrertisch)  Frage: Was passiert beim Zerbrechen von Kristallen Aufbau/Durchführung: Versuche vorsichtig, die Kristalle zu zerspalten. Materialien: Kristall, Hammer, Unterlage Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: „Verhalten von Kristallen beim Verformen“. Beschreibe die Beobachtung im Heft, wenn du willst auch mit einem Foto.

VERSUCH:  Station Rot  Frage: Wie verhält sich Eis beim Schmelzen, wenn Kochsalz zugegeben wird? Aufbau/Durchführung: Miss dazu die Temperatur des Eises und gib dann Salz hinzu. Beobachte die Temperatur fünf Minuten lang! Material: Eiswürfel, Kochsalz, Spatel, 2 Bechergläser, Thermometer Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: „Auswirkung von Kochsalz auf das Schmelzen von Eis“. Notiere deine Beobachtung ins Heft.

VERSUCH:  Station Blau  Frage: Wie verhält sich Kochsalz und eine Kochsalzlösung gegenüber dem elektrischen Strom? Vergleiche auch mit reiner Wasserlösung, einem Zuckerkristall und Zuckerlösung. Aufbau/Durchführung: Baue die Schaltung nach der Abbildung auf. Teste, ob bei Berührung der blanken Nägel die Lampe leuchtet. Das sollte der Fall sein, da die Metallnägel ja stromleitfähig sind. Gib dann zunächst destilliertes Wasser in ein Becherglas und teste, ob die Lampe leuchtet, wenn du die Nägel hineinhältst (ohne das die Nägel sich berühren!). Da destilliertes Wasser nicht den Strom leitet, sollte die Lampe nicht leuchten (ansonsten ist das Becherglas nicht sauber gewesen!!). Füge dann unter Umrühren eine kleine Portion Kochsalz hinzu und prüfe wieder die Leitfähigkeit. Gib in das andere Becherglas wiederrum erst destilliertes Wasser, kontrolliere die Leitfähigkeit und dann Zucker. Materialien: Kochsalz, Zucker, Salzkristall (auf dem Lehrertisch), Zuckerkristall, destilliertes Wasser, Becherglas, 3 Kabel, Lampe, Batterie, 4 Krokodilklemmen, 2 Nägel, Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: „Stromleitfähigkeit von verschiedenen Feststoffen und deren Lösungen“. Fertige eine Skizze deines Versuchsaufbaus im Heft an und beschrifte sie. Halte außerdem eine kleine Tabelle nach dieser Art fest:

VERSUCH: Sicherheitsinformationen für Experimente Ein Schutzbrille muss verwendet werden.  Station Lila  Frage: Wie verhält sich Kochsalz beim Erhitzen im Vergleich zu Zucker. Achtung! Nicht das Reagenzglas nach dem Erhitzen berühren; Verbrennungsgefahr! Aufbau/Durchführung: Erhitze jeweils ein wenig Salz und Zucker (jeweils etwa 0,5 cm) in einem eigenen Reagenzglas. Wenn das Reagenzglas schmilzt, hast du zu lange erhitzt! Es geht darum, wie schnell ein Stoff in der Bunsenflamme schmilzt oder nicht und ob und wie er sich verändert. Wenn man lange erhitzt, wird die Flamme deswegen aber nicht heißer! Entsorgung: Wenn sich der Feststoff nach dem Erkalten leicht entfernen lässt, werfe ihn in den Restmüll bzw. in Waschbecken (wegspülen). Klebt der Feststoff im Reagenzglas fest, zeige es beim Lehrer vor. Materialien: Kochsalz, Spatel, 2 Reagenzgläser, Holzklammer, Gasbrenner (→ Schrank), Feuerzeug, Reagenzglasständer Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: „Erhitzen von Salz“. Halte dahinter fest, wie schnell/langsam Salz im Vergleich zu Zucker schmilzt und sich dabei verhält. Beschreibe das in ein oder zwei Sätzen.

VERSUCH: Sicherheitsinformationen für Experimente Ein Schutzbrille muss verwendet werden. ACHTUNG! Es werden ätzende Stoffe genutzt. Schutz-Massnahmen treffen!  Station Orange  Frage: Wie färbt Kochsalz die Brennerflamme? Aufbau/Durchführung: Glühe ein Magnesiastäbchen solange in der entleuchteten Brennerflamme bis keine Farberscheinungen mehr zu sehen sind. Tauche die Spitze des Stäbchens in die kleine Flasche mit verdünnter Salzsäure und anschließend in die Kochsalzkristalle, die sich in dem kleinen Becherglas befinden. Halte das Magnesiastäbchen erneut in die Brennerflamme. Bereite das Magnesia-Stäbchen noch einmal vor und halte es in das andere Salz, das in dem kleinen Glas mit Deckel enthalten ist. Materialien: Gasbrenner (→ Schrank), Feuerzeug, Kochsalz, ein anderes Salz, Magnesiastäbchen (in kleinem Reagenzglas, damit es nicht so leicht zerbricht!), Becherglas mit verdünnter Salzsäure (Xi) Aufgabe: Halte im Heft die Überschrift zum Experiment fest: „Färbung der Flamme durch Kochsalz und andere Salze“. Beschreibe, was sich ändert, wenn du das Magnesiastäbchen mit einem der Salze in die Flamme hältst. Natürlich kannst du auch Bilder machen und dir ausdrucken.