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

Calciumfluorid ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?

Schritt für Schritt

Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Das Verhalten passt zu einer Ionensubstanz.
Also: Ionensubstanz mit Ionengitter.

Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Das Verhalten passt zu einer Ionensubstanz.
Also: Ionensubstanz mit Ionengitter.

Ergebnis:

Ionensubstanz mit Ionengitter

AchtungWer leitet, ist ein Metall

So nicht

Natriumchlorid-Lösung leitet den Strom, also ist Natriumchlorid ein Metall.

So richtig

Metalle leiten fest durch bewegliche Elektronen. Salzlösungen leiten durch bewegliche Ionen.

Prüfe, in welchem Zustand der Stoff leitet: fest, gelöst oder geschmolzen. Ordne dann die Stoffgruppe zu.

ÜbenJetzt du

○1
Kaliumnitrat 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
Welche Beobachtung unterscheidet eine Ionensubstanz im Labor am sichersten von einer Molekülsubstanz?
Lösung zeigen
1. Ionen sind in der Lösung beweglich.
2. Molekülsubstanzen bilden keine Ionen.
3. Also unterscheidet die Leitfähigkeit der Lösung.
Ergebnis:
Die wässrige Lösung leitet den Strom
★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 15 Elektronen von Phosphor (Ordnungszahl 15) auf die Schalen?

Schritt für Schritt

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 15 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 5.

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 15 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 5.

Ergebnis:

2, 8, 5

AchtungLadung in die falsche Richtung

So nicht

Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺ → Es nimmt zwei Elektronen auf

So richtig

Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺ → Es gibt zwei Elektronen ab

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

ÜbenJetzt du

○4
Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺?
So fängst du an:
Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
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
●5
Wie verteilen sich die 14 Elektronen von Silicium (Ordnungszahl 14) auf die Schalen?
Lösung zeigen
1. Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
2. Rest nach innen aufgefüllt: 14 Elektronen verteilt.
3. Verteilung 2, 8, 4.
Ergebnis:
2, 8, 4
★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 Na–Cl (EN: Na 0,9; Cl 3,0)?

Schritt für Schritt

ΔEN = EN(Cl) − EN(Na).
ΔEN = 3,0 − 0,9.
ΔEN = 2,1

ΔEN = EN(Cl) − EN(Na).
ΔEN = 3,0 − 0,9.
ΔEN = 2,1

Ergebnis:

2,1

AchtungDifferenz der Elektronegativität falsch gebildet

So nicht

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung Na–Cl (EN: Na 0,9; Cl 3,0) → 3,9

So richtig

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung Na–Cl (EN: Na 0,9; Cl 3,0) → 2,1

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 Kohlenstoff (EN 2,5) und Fluor (EN 4,0) zu erwarten?
So fängst du an:
ΔEN = 1,5.
Lösung zeigen
1. ΔEN = 1,5.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
●8
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–Cl (EN: H 2,2; Cl 3,0)?
Lösung zeigen
1. ΔEN = EN(Cl) − EN(H).
2. ΔEN = 3,0 − 2,2.
3. ΔEN = 0,8: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis:
0,8
★9
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung C–Cl (EN: C 2,5; Cl 3,0)?
Lösung zeigen
1. ΔEN = EN(Cl) − EN(C).
2. ΔEN = 3,0 − 2,5.
3. ΔEN = 0,5
Ergebnis:
0,5

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 70 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht gleichzeitig?

Schritt für Schritt

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
70 mL : 2 = 35 mL

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
70 mL : 2 = 35 mL

Ergebnis:

35 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 20 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff 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. 20 mL · 2 = 40 mL
Ergebnis:
40 mL
●11
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 60 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht gleichzeitig?
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
3. 60 mL : 2 = 30 mL
Ergebnis:
30 mL
★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
Kohlenstoffdioxid hat zwei Doppelbindungen und kein freies Paar am Kohlenstoff. Welche Gestalt hat das Molekül?
Lösung zeigen
1. Am Kohlenstoff liegen zwei Bereiche.
2. Sie halten den größten Abstand.
3. Das Molekül ist linear.
Ergebnis:
linear
★15
Welche Gestalt hat das Molekül OF₂ (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

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

Warum siedet Wasser (100 Grad Celsius) viel höher als Schwefelwasserstoff H₂S (−60 Grad Celsius)?

Schritt für Schritt

Siedetemperaturen hängen von den Kräften zwischen den Molekülen ab.
Wasser bildet Wasserstoffbrücken, H₂S nicht.
Darum siedet Wasser höher.

Siedetemperaturen hängen von den Kräften zwischen den Molekülen ab.
Wasser bildet Wasserstoffbrücken, H₂S nicht.
Darum siedet Wasser höher.

Ergebnis:

Zwischen Wassermolekülen wirken Wasserstoffbrücken

AchtungJedes Wasserstoffatom bildet Wasserstoffbrücken

So nicht

Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Iod ist die stärkste → Wasserstoffbrückenbindung

So richtig

Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Iod ist die stärkste → Van-der-Waals-Kräfte

Prüfe zwei Bedingungen: H-Atom an N, O oder F und ein freies Elektronenpaar am Nachbarmolekül. Erst dann liegt eine Brücke vor.

ÜbenJetzt du

○16
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Iod ist die stärkste?
So fängst du an:
Ist das Molekül polar?
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
●17
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Hexan 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 Alken mit 3 Kohlenstoffatomen?

Schritt für Schritt

Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
Für n = 3 gilt der Wert 6.
6 Wasserstoffatome.

Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
Für n = 3 gilt der Wert 6.
6 Wasserstoffatome.

Ergebnis:

6 Wasserstoffatome

AchtungSummenformel der Kohlenwasserstoffe falsch abgeleitet

So nicht

Welche Summenformel hat Propin → C₃H₈

So richtig

Welche Summenformel hat Propin → C₃H₄

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

ÜbenJetzt du

○19
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alken mit 6 Kohlenstoffatomen?
So fängst du an:
Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
Lösung zeigen
1. Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
2. Für n = 6 gilt der Wert 12.
3. 12 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
12 Wasserstoffatome
●20
Welche Summenformel hat Propin?
Lösung zeigen
1. Propin ist ein Alkin mit 3 Kohlenstoffatomen.
2. Wasserstoffatome: 4.
3. Also C₃H₄.
Ergebnis:
C₃H₄
★21
Welche Summenformel hat Pentan?
Lösung zeigen
1. Pentan ist ein Alkan mit 5 Kohlenstoffatomen.
2. Wasserstoffatome: 12.
3. Also C₅H₁₂.
Ergebnis:
C₅H₁₂

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 Molekülen mit 60 Atomen in Fünf- und Sechsringen?

Schritt für Schritt

Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Unterschieden werden sie durch den Bau.
Die Beschreibung passt zu Fulleren C₆₀.

Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Unterschieden werden sie durch den Bau.
Die Beschreibung passt zu Fulleren C₆₀.

Ergebnis:

Fulleren C₆₀

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: Der Stoff besteht aus aufgerollten Graphenschichten in Röhrenform?
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 Nanotube.
Ergebnis:
Nanotube
●23
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff ist in Längsrichtung zugfester als Stahl?
Lösung zeigen
1. Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
2. Unterschieden werden sie durch den Bau.
3. Die Beschreibung passt zu Nanotube.
Ergebnis:
Nanotube
★24
Wie ist ein C₆₀-Fulleren aufgebaut?
Lösung zeigen
1. C₆₀ ist ein Molekül mit 60 Atomen.
2. Die Atome bilden Fünf- und Sechsringe.
3. Zusammen ergibt das eine Hohlkugel.
Ergebnis:
Als Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen in Fünf- und Sechsringen

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

Schritt für Schritt

Faktor der Kantenlängen: 1 µm : 10 nm = 10².
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10².

Faktor der Kantenlängen: 1 µm : 10 nm = 10².
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10².

Ergebnis:

Um den Faktor 10²

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 mm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 µm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
So fängst du an:
Faktor der Kantenlängen: 1 mm : 1 µm = 10³.
Lösung zeigen
1. Faktor der Kantenlängen: 1 mm : 1 µm = 10³.
2. Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
3. Die Oberfläche wächst um 10³.
Ergebnis:
Um den Faktor 10³
●26
Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 100 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
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
★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
Aluminium 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 Wasserstoff (EN 2,2) und Sauerstoff (EN 3,5) zu erwarten?
Lösung zeigen
1. ΔEN = 1,3.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
●30
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 25 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. 25 mL · 2 = 50 mL
Ergebnis:
50 mL
●31
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
●32
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Ethanol 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
●33
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 2 Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
1. Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
2. Für n = 2 gilt der Wert 2.
3. 2 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
2 Wasserstoffatome

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
Welche Beobachtung unterscheidet eine Ionensubstanz im Labor am sichersten von einer Molekülsubstanz?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Die wässrige Lösung leitet den Strom
Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.
35
Wie verteilen sich die 13 Elektronen von Aluminium (Ordnungszahl 13) auf die Schalen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
2, 8, 3
Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.
36
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung Mg–Cl (EN: Mg 1,2; Cl 3,0)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
1,8
Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.
37
Ein Gas aus der Elektrolyse lässt einen glimmenden Holzspan hell aufleuchten. Um welches Gas handelt es sich, und an welchem Pol entsteht es?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Sauerstoff, am Pluspol
Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.
38
Welche Gestalt hat das Molekül O₃ (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 1 freies Elektronenpaar)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.
39
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Stickstoff ist die stärkste?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Van-der-Waals-Kräfte
Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.
40
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 9 Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
16 Wasserstoffatome
Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.
41
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff ist in Längsrichtung zugfester als Stahl?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Nanotube
Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).
42
Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 µm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Um den Faktor 10⁴

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
Die wässrige Lösung leitet den Strom
Im Metall gleiten Schichten, im Ionengitter stoßen gleichnamige Ionen aufeinander
Es gibt zwei Elektronen ab
2, 8, 4
Es gibt drei Elektronen ab: Al³⁺
polare Elektronenpaarbindung
0,8
0,5
40 mL
30 mL
32 g
gewinkelt gebautes Molekül
linear
gewinkelt gebautes Molekül
Van-der-Waals-Kräfte
Van-der-Waals-Kräfte
Im Eis bilden Wasserstoffbrücken ein weites Gitter, es ist weniger dicht
12 Wasserstoffatome
C₃H₄
C₅H₁₂
Nanotube
Nanotube
Als Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen in Fünf- und Sechsringen
Um den Faktor 10³
Um den Faktor 10⁵
Sie wächst auf das Tausendfache
Metall mit Metallbindung
polare Elektronenpaarbindung
50 mL
gewinkelt gebautes Molekül
Wasserstoffbrückenbindung
2 Wasserstoffatome
Die wässrige Lösung leitet den Strom
2, 8, 3
1,8
Sauerstoff, am Pluspol
gewinkelt gebautes Molekül
Van-der-Waals-Kräfte
16 Wasserstoffatome
Nanotube
Um den Faktor 10⁴