Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Vom Atom zur chemischen Verbindung

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1Ich ordne Stoffe nach ihren Eigenschaften den Stoffgruppen Metall, Ionensubstanz und Molekülsubstanz zu.

MerkenStoffgruppen

Metalle leiten schon fest durch bewegliche Elektronen.

Ionensubstanzen sind spröde und leiten erst gelöst oder geschmolzen. Molekülsubstanzen leiten nie.

BeispielStoffgruppen und ihre Eigenschaften

Zink glänzt, lässt sich verformen und leitet schon als Feststoff den Strom. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?

Schritt für Schritt

Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Das Verhalten passt zu einem Metall.
Also: Metall mit Metallbindung.

Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Das Verhalten passt zu einem Metall.
Also: Metall mit Metallbindung.

Ergebnis:

Metall mit Metallbindung

AchtungFester Salzkristall leitet den Strom

So nicht

Salz besteht aus Ionen, also leitet auch der Kristall.

So richtig

Im Kristall sitzen die Ionen fest. Erst gelöst oder geschmolzen sind sie beweglich und leiten.

Frag dich: Können sich die Ionen hier bewegen?

ÜbenJetzt du

○1
Lithiumchlorid ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
So fängst du an:
Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Lösung zeigen
1. Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
2. Das Verhalten passt zu einer Ionensubstanz.
3. Also: Ionensubstanz mit Ionengitter.
Ergebnis:
Ionensubstanz mit Ionengitter
●2
Natriumchlorid leitet als Kristall nicht, als Schmelze schon. Warum?
Lösung zeigen
1. Leitung braucht bewegliche Ionen.
2. Im Gitter sind sie festgehalten.
3. In der Schmelze können sie wandern.
Ergebnis:
Im Kristall sind die Ionen fest, in der Schmelze beweglich
★3
Kupfer lässt sich verformen, Natriumchlorid zerspringt beim Schlag. Welche Erklärung trägt?
Lösung zeigen
1. Im Metall hält das Elektronengas alle Atomrümpfe zusammen, auch nach dem Verschieben.
2. Im Ionengitter kommen gleichnamige Ionen nebeneinander zu liegen.
3. Sie stoßen sich ab, der Kristall spaltet.
Ergebnis:
Im Metall gleiten Schichten, im Ionengitter stoßen gleichnamige Ionen aufeinander

2Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.

MerkenAtombau und Ionen

Das Bohrsche Modell ordnet die Elektronen Schalen zu, die 2, 8, 18 Elektronen fassen.

Die Außenelektronen bestimmen das Reaktionsverhalten. Ionen entstehen durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen.

BeispielAtombau, Elektronenschreibweise und Ionen

Wie verteilen sich die 13 Elektronen von Aluminium (Ordnungszahl 13) auf die Schalen?

Schritt für Schritt

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 13 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 3.

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 13 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 3.

Ergebnis:

2, 8, 3

AchtungLadung in die falsche Richtung

So nicht

Wie entsteht aus einem Magnesiumatom das Ion Mg²⁺ → Es nimmt zwei Elektronen auf

So richtig

Wie entsteht aus einem Magnesiumatom das Ion Mg²⁺ → Es gibt zwei Elektronen ab

Zähl die Außenelektronen. Ist der Weg zur Acht durch Abgeben oder durch Aufnehmen kürzer?

ÜbenJetzt du

○4
Bestimme: Wie viele Elektronen fasst die zweite Schale im Bohrschen Atommodell höchstens?
So fängst du an:
Die Höchstzahl in der n-ten Schale ist 2n².
Lösung zeigen
1. Die Höchstzahl in der n-ten Schale ist 2n².
2. Für n = 2 gilt 2 · 2².
3. Das sind 8 Elektronen.
Ergebnis:
8 Elektronen
●5
Wie entsteht aus einem Magnesiumatom das Ion Mg²⁺?
Lösung zeigen
1. Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
2. Positiv heißt: Elektronen fehlen.
3. Also gibt das Atom zwei Elektronen ab.
Ergebnis:
Es gibt zwei Elektronen ab
★6
Wie entsteht aus einem Aluminiumatom (Ordnungszahl 13) ein Aluminiumion, und welche Ladung hat es?
Lösung zeigen
1. Aluminium hat drei Außenelektronen.
2. Durch Abgabe bleibt die volle zweite Schale übrig.
3. Drei Elektronen weniger: Al³⁺.
Ergebnis:
Es gibt drei Elektronen ab: Al³⁺

3Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.

MerkenElektronegativität und Bindung

Die Elektronegativität misst den Zug auf Bindungselektronen.

Unter ΔEN 0,4 ist die Bindung unpolar.

BeispielElektronegativität und Bindungsarten

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–Cl (EN: H 2,2; Cl 3,0)?

Schritt für Schritt

ΔEN = EN(Cl) − EN(H).
ΔEN = 3,0 − 2,2.
ΔEN = 0,8: polare Elektronenpaarbindung.

ΔEN = EN(Cl) − EN(H).
ΔEN = 3,0 − 2,2.
ΔEN = 0,8: polare Elektronenpaarbindung.

Ergebnis:

0,8

AchtungDifferenz der Elektronegativität falsch gebildet

So nicht

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–Cl (EN: H 2,2; Cl 3,0) → 5,2

So richtig

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–Cl (EN: H 2,2; Cl 3,0) → 0,8

Ziehe den kleineren Wert vom größeren ab. Ordne das Ergebnis den Grenzen 0,4 und 1,7 zu.

ÜbenJetzt du

○7
Welche Bindungsart ist zwischen Calcium (EN 1,0) und Fluor (EN 4,0) zu erwarten?
So fängst du an:
ΔEN = 3,0.
Lösung zeigen
1. ΔEN = 3,0.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: Ionenbindung mit Gitter.
Ergebnis:
Ionenbindung mit Gitter
●8
Welche Bindungsart ist zwischen Wasserstoff (EN 2,2) und Chlor (EN 3,0) zu erwarten?
Lösung zeigen
1. ΔEN = 0,8.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
★9
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung Mg–O (EN: Mg 1,2; O 3,5)?
Lösung zeigen
1. ΔEN = EN(O) − EN(Mg).
2. ΔEN = 3,5 − 1,2.
3. ΔEN = 2,3
Ergebnis:
2,3

4Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.

MerkenWasser

Wasser ist eine Verbindung: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.

Die Elektrolyse liefert beide Gase im Volumenverhältnis 2 : 1.

BeispielWasser: Bildung und Zerlegung einer Verbindung

Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 5 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?

Schritt für Schritt

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
5 mL · 2 = 10 mL

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
5 mL · 2 = 10 mL

Ergebnis:

10 mL

AchtungGasvolumen nicht aus der Formel H₂O abgeleitet

So nicht

Bei der Elektrolyse entsteht gleich viel Wasserstoff wie Sauerstoff.

So richtig

2 H₂O → 2 H₂ + O₂: Es entsteht doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff.

Schreibe die Gleichung mit Koeffizienten auf. Übertrage das Stoffmengenverhältnis auf das Gasvolumen.

ÜbenJetzt du

○10
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 10 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht gleichzeitig?
So fängst du an:
2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
3. 10 mL : 2 = 5 mL
Ergebnis:
5 mL
●11
Welches Gas ist es, das in einem Reagenzglas an einer Flamme mit einem leisen Knall verbrennt?
Lösung zeigen
1. Jedes Gas hat seinen eigenen Nachweis.
2. Dieser Nachweis gehört zu Wasserstoff.
3. Also: Wasserstoff.
Ergebnis:
Wasserstoff
★12
Bei der Elektrolyse von 36 g Wasser entstehen 4,0 g Wasserstoff. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff entsteht?
Lösung zeigen
1. Die Gesamtmasse bleibt erhalten.
2. m(O₂) = 36 g − 4,0 g.
3. m(O₂) = 32 g
Ergebnis:
32 g

5Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.

MerkenMolekülgestalt

Elektronenpaare stoßen einander ab und liegen möglichst weit auseinander.

Die Gestalt folgt aus allen Paaren, auch den freien.

BeispielElektronenpaarabstoßungsmodell, Gestalt und Polarität

Sauerstoffdifluorid OF₂ ist gewinkelt gebaut und hat polare Bindungen. Ist es ein Dipolmolekül?

Schritt für Schritt

Zeichne die zwei Bindungsdipole als Pfeile.
Die gewinkelte Gestalt ist nicht symmetrisch.
Die Summe ist nicht Null: Dipol.

Zeichne die zwei Bindungsdipole als Pfeile.
Die gewinkelte Gestalt ist nicht symmetrisch.
Die Summe ist nicht Null: Dipol.

Ergebnis:

Ja, die Dipole heben sich nicht auf

AchtungStrukturformel in der Ebene als räumliche Gestalt gelesen

So nicht

Methan ist flach mit 90 Grad zwischen den Bindungen, wie die Zeichnung auf dem Papier.

So richtig

Methan ist ein Tetraeder mit 109 Grad.

Zeichne die Moleküle mit Keil- und Strichbindungen. Schätze dann den Winkel am Zentralatom.

ÜbenJetzt du

○13
Welche Gestalt hat das Molekül H₂Se (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
So fängst du an:
Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
2. Davon sind 2 frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
●14
Welche Gestalt hat das Molekül O₃ (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 1 freies Elektronenpaar)?
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 3 Bereiche.
2. Davon ist einer frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
★15
Tetrachlormethan CCl₄ hat polare C–Cl-Bindungen und ist unpolar. Warum?
Lösung zeigen
1. Vier gleiche Bindungen sind tetraedrisch angeordnet.
2. Die vier Bindungsdipole sind gleich groß.
3. Ihre Summe ist Null.
Ergebnis:
Wegen der symmetrischen Gestalt heben sich die Bindungsdipole auf

6Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.

MerkenZwischenmolekulare Kräfte

Zwischen Molekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken.

Je stärker, desto höher die Siedetemperatur.

BeispielZwischenmolekulare Wechselwirkungen

Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Methanol ist die stärkste?

Schritt für Schritt

Ist das Molekül polar?
Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
Also: Wasserstoffbrückenbindung.

Ist das Molekül polar?
Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
Also: Wasserstoffbrückenbindung.

Ergebnis:

Wasserstoffbrückenbindung

AchtungWechselwirkung ohne Blick auf die Polarität gewählt

So nicht

Chlorwasserstoff bildet Wasserstoffbrücken, weil es Wasserstoff enthält.

So richtig

HCl ist polar und hat Dipol-Dipol-Wechselwirkung. Wasserstoffbrücken brauchen N, O oder F.

Gehe die Fragen der Reihe nach durch: unpolar, polar oder H-Atom an N, O, F? Ordne danach die Kraft zu.

ÜbenJetzt du

○16
Warum siedet Wasser (100 Grad Celsius) viel höher als Schwefelwasserstoff H₂S (−60 Grad Celsius)?
So fängst du an:
Siedetemperaturen hängen von den Kräften zwischen den Molekülen ab.
Lösung zeigen
1. Siedetemperaturen hängen von den Kräften zwischen den Molekülen ab.
2. Wasser bildet Wasserstoffbrücken, H₂S nicht.
3. Darum siedet Wasser höher.
Ergebnis:
Zwischen Wassermolekülen wirken Wasserstoffbrücken
●17
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Stickstoff ist die stärkste?
Lösung zeigen
1. Ist das Molekül polar?
2. Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
3. Also: Van-der-Waals-Kräfte.
Ergebnis:
Van-der-Waals-Kräfte
★18
Eis schwimmt auf Wasser. Welche Erklärung trägt?
Lösung zeigen
1. Im Eis hat jedes Molekül vier Wasserstoffbrücken.
2. Das Gitter hat Hohlräume.
3. Die Dichte ist kleiner als im flüssigen Wasser.
Ergebnis:
Im Eis bilden Wasserstoffbrücken ein weites Gitter, es ist weniger dicht

7Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.

MerkenKohlenwasserstoffe

Kohlenstoff ist vierbindig. Alkane: Einfach-, Alkene: Doppel-, Alkine: Dreifachbindung.

BeispielAlkane, Alkene und Alkine

Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 3 Kohlenstoffatomen?

Schritt für Schritt

Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
Für n = 3 gilt der Wert 4.
4 Wasserstoffatome.

Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
Für n = 3 gilt der Wert 4.
4 Wasserstoffatome.

Ergebnis:

4 Wasserstoffatome

AchtungSummenformel der Kohlenwasserstoffe falsch abgeleitet

So nicht

Welche Summenformel hat Hexen → C₆H₁₄

So richtig

Welche Summenformel hat Hexen → C₆H₁₂

Zeichne die Strukturformel. Zähle die Bindungen am Kohlenstoff: Es sind immer vier.

ÜbenJetzt du

○19
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alken mit 8 Kohlenstoffatomen?
So fängst du an:
Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
Lösung zeigen
1. Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
2. Für n = 8 gilt der Wert 16.
3. 16 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
16 Wasserstoffatome
●20
Welche Summenformel hat Hexen?
Lösung zeigen
1. Hexen ist ein Alken mit 6 Kohlenstoffatomen.
2. Wasserstoffatome: 12.
3. Also C₆H₁₂.
Ergebnis:
C₆H₁₂
★21
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 10 Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
1. Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
2. Für n = 10 gilt der Wert 18.
3. 18 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
18 Wasserstoffatome

8Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.

MerkenKohlenstoffmodifikationen

Diamant ist ein hartes Atomgitter, isolierend.

Graphit hat weiche, leitende Schichten aus Sechsringen. Fullerene sind Hohlkugeln, Nanotubes Röhren.

BeispielModifikationen des Kohlenstoffs

Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff besteht aus einem Atomgitter nur mit Einfachbindungen?

Schritt für Schritt

Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Unterschieden werden sie durch den Bau.
Die Beschreibung passt zu Diamant.

Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Unterschieden werden sie durch den Bau.
Die Beschreibung passt zu Diamant.

Ergebnis:

Diamant

AchtungUnterschiedliche Modifikationen sollen unterschiedliche Atome haben

So nicht

Diamant und Graphit bestehen aus verschiedenen Atomen.

So richtig

Beide bestehen nur aus Kohlenstoffatomen. Die Anordnung und die Bindungen unterscheiden sich.

Beschreibe, was beim Verbrennen beider Stoffe entsteht. Beschreibe dann die Anordnung der Atome in beiden.

ÜbenJetzt du

○22
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Die Moleküle sind kugelförmige Hohlkörper, ähnlich einem Fußball?
So fängst du an:
Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Lösung zeigen
1. Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
2. Unterschieden werden sie durch den Bau.
3. Die Beschreibung passt zu Fulleren C₆₀.
Ergebnis:
Fulleren C₆₀
●23
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff besteht aus aufgerollten Graphenschichten in Röhrenform?
Lösung zeigen
1. Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
2. Unterschieden werden sie durch den Bau.
3. Die Beschreibung passt zu Nanotube.
Ergebnis:
Nanotube
★24
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff ist ein elektrischer Isolator und ritzt Glas?
Lösung zeigen
1. Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
2. Unterschieden werden sie durch den Bau.
3. Die Beschreibung passt zu Diamant.
Ergebnis:
Diamant

9Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).

MerkenNanomaterialien

Nanomaterialien haben Strukturen von 1 bis 100 Nanometern.

Ihre Oberfläche ist im Verhältnis zur Masse riesig, darum zeigen sie neue Eigenschaften. Nutzen und Risiko werden gegeneinander abgewogen.

BeispielNanomaterialien (Leistungskurs)

Ein Würfel mit 100 µm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 10 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?

Schritt für Schritt

Faktor der Kantenlängen: 100 µm : 10 nm = 10⁴.
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10⁴.

Faktor der Kantenlängen: 100 µm : 10 nm = 10⁴.
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10⁴.

Ergebnis:

Um den Faktor 10⁴

AchtungZerteilen ändert die Oberfläche nicht oder verkleinert sie

So nicht

Zerteilt man einen Würfel, bleibt die Oberfläche gleich, denn die Masse bleibt gleich.

So richtig

Die Gesamtoberfläche wächst um den Faktor Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.

Berechne die Oberfläche eines Würfels und die Summe der Oberflächen aller kleinen Würfel. Vergleiche beide Werte.

ÜbenJetzt du

○25
Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 100 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
So fängst du an:
Faktor der Kantenlängen: 1 cm : 100 nm = 10⁵.
Lösung zeigen
1. Faktor der Kantenlängen: 1 cm : 100 nm = 10⁵.
2. Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
3. Die Oberfläche wächst um 10⁵.
Ergebnis:
Um den Faktor 10⁵
●26
Ein Würfel mit 1 µm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 10 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
Lösung zeigen
1. Faktor der Kantenlängen: 1 µm : 10 nm = 10².
2. Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
3. Die Oberfläche wächst um 10².
Ergebnis:
Um den Faktor 10²
★27
Ein Würfel mit 1 mm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 µm Kantenlänge zerteilt. Wie ändert sich die Gesamtoberfläche?
Lösung zeigen
1. Die Gesamtoberfläche wächst um den Faktor L : l.
2. L : l = 1 mm : 1 µm = 1000.
3. Die Oberfläche wird tausendmal größer.
Ergebnis:
Sie wächst auf das Tausendfache

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●28
Eisen glänzt, lässt sich verformen und leitet schon als Feststoff den Strom. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
Lösung zeigen
1. Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
2. Das Verhalten passt zu einem Metall.
3. Also: Metall mit Metallbindung.
Ergebnis:
Metall mit Metallbindung
●29
Welche Bindungsart ist zwischen Natrium (EN 0,9) und Chlor (EN 3,0) zu erwarten?
Lösung zeigen
1. ΔEN = 2,1.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: Ionenbindung mit Gitter.
Ergebnis:
Ionenbindung mit Gitter
●30
Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺?
Lösung zeigen
1. Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
2. Positiv heißt: Elektronen fehlen.
3. Also gibt das Atom zwei Elektronen ab.
Ergebnis:
Es gibt zwei Elektronen ab
●31
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 45 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
3. 45 mL · 2 = 90 mL
Ergebnis:
90 mL
●32
Welche Gestalt hat das Molekül H₂S (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
2. Davon sind 2 frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
●33
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Wasser ist die stärkste?
Lösung zeigen
1. Ist das Molekül polar?
2. Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
3. Also: Wasserstoffbrückenbindung.
Ergebnis:
Wasserstoffbrückenbindung

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Stoffgruppen: Metalle leiten schon fest durch bewegliche Elektronen.
Atombau und Ionen: Das Bohrsche Modell ordnet die Elektronen Schalen zu, die 2, 8, 18 Elektronen fassen.
Elektronegativität und Bindung: Die Elektronegativität misst den Zug auf Bindungselektronen.
Wasser: Wasser ist eine Verbindung: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Molekülgestalt: Elektronenpaare stoßen einander ab und liegen möglichst weit auseinander.
Zwischenmolekulare Kräfte: Zwischen Molekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken.
Kohlenwasserstoffe: Kohlenstoff ist vierbindig. Alkane: Einfach-, Alkene: Doppel-, Alkine: Dreifachbindung.
Kohlenstoffmodifikationen: Diamant ist ein hartes Atomgitter, isolierend.
Nanomaterialien: Nanomaterialien haben Strukturen von 1 bis 100 Nanometern.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

Ich ordne Stoffe nach ihren Eigenschaften den Stoffgruppen Metall, Ionensubstanz und Molekülsubstanz zu.
34
Lithiumchlorid ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ionensubstanz mit Ionengitter
Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.
35
Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es gibt zwei Elektronen ab
Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.
36
Welche Bindungsart ist zwischen Wasserstoff (EN 2,2) und Sauerstoff (EN 3,5) zu erwarten?
Lösung zeigen
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.
37
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 35 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?
Lösung zeigen
Ergebnis:
70 mL
Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.
38
Welche Gestalt hat das Molekül H₂Se (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.
39
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Fluorwasserstoff ist die stärkste?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Wasserstoffbrückenbindung
Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.
40
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 2 Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
2 Wasserstoffatome
Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.
41
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Jedes Atom hat vier Nachbarn im Tetraeder, und der Stoff ist extrem hart?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Diamant
Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).
42
Ein Würfel mit 1 µm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 10 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Um den Faktor 10²

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Oberfläche: alle Außenseiten zusammen
Volumen: wie viel hineinpasst

Lösungen

Ionensubstanz mit Ionengitter
Im Kristall sind die Ionen fest, in der Schmelze beweglich
Im Metall gleiten Schichten, im Ionengitter stoßen gleichnamige Ionen aufeinander
8 Elektronen
Es gibt zwei Elektronen ab
Es gibt drei Elektronen ab: Al³⁺
Ionenbindung mit Gitter
polare Elektronenpaarbindung
2,3
5 mL
Wasserstoff
32 g
gewinkelt gebautes Molekül
gewinkelt gebautes Molekül
Wegen der symmetrischen Gestalt heben sich die Bindungsdipole auf
Zwischen Wassermolekülen wirken Wasserstoffbrücken
Van-der-Waals-Kräfte
Im Eis bilden Wasserstoffbrücken ein weites Gitter, es ist weniger dicht
16 Wasserstoffatome
C₆H₁₂
18 Wasserstoffatome
Fulleren C₆₀
Nanotube
Diamant
Um den Faktor 10⁵
Um den Faktor 10²
Sie wächst auf das Tausendfache
Metall mit Metallbindung
Ionenbindung mit Gitter
Es gibt zwei Elektronen ab
90 mL
gewinkelt gebautes Molekül
Wasserstoffbrückenbindung
Ionensubstanz mit Ionengitter
Es gibt zwei Elektronen ab
polare Elektronenpaarbindung
70 mL
gewinkelt gebautes Molekül
Wasserstoffbrückenbindung
2 Wasserstoffatome
Diamant
Um den Faktor 10²