Chemie · Klasse 8 · Kapitel

Metalle – Schätze der Erde

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○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich beschreibe typische Eigenschaften von Metallen.

MerkenMetalleigenschaften

Metalle glänzen, leiten Wärme und Strom, sind verformbar.

Alle vier Eigenschaften kommen aus demselben Bau.

BeispielTypische Eigenschaften von Metallen

Ein Würfel aus Magnesium hat eine Kantenlänge von 3 cm und eine Masse von 45,9 g. Bestimme: Welche Dichte hat Magnesium?

Schritt für Schritt

Volumen: 3 cm · 3 cm · 3 cm = 27 cm³
Dichte: 45,9 g : 27 cm³ = 1,7 g/cm³

Volumen: 3 cm · 3 cm · 3 cm = 27 cm³
Dichte: 45,9 g : 27 cm³ = 1,7 g/cm³

Ergebnis:

1,7 g/cm³

AchtungMetallbau und Edelkeit verwechselt

So nicht

Gold glänzt, also reagiert es leicht

So richtig

Gold → edel, reagiert kaum
Magnesium → unedel, reagiert leicht mit Sauerstoff

Elektronengas erklärt Leiten und Verformen. Unedle Metalle reagieren leicht.

ÜbenJetzt du

○1
Ein Metallwürfel hat die Dichte 1,7 g/cm³. Entscheide: Welches Metall ist es?
So fängst du an:
Die Dichte ist eine Stoffeigenschaft.
Lösung zeigen
1. Die Dichte ist eine Stoffeigenschaft.
2. Wert in der Tabelle suchen.
3. 1,7 g/cm³: Magnesium.
Ergebnis:
Magnesium
●2
Ein Metallstück hat ein Volumen von 4 cm³ und eine Masse von 42 g. Entscheide: Welches Metall ist es?
Lösung zeigen
1. Dichte = Masse : Volumen.
2. 42 g : 4 cm³ = 10,5 g/cm³.
3. In der Tabelle: Silber.
Ergebnis:
Silber
★3
Ein Metallstück hat ein Volumen von 2 cm³ und eine Masse von 17,8 g. Entscheide: Welches Metall ist es?
Lösung zeigen
1. Dichte = Masse : Volumen.
2. 17,8 g : 2 cm³ = 8,9 g/cm³.
3. In der Tabelle: Kupfer.
Ergebnis:
Kupfer

2Ich bestimme Metalle über ihre Dichte.

MerkenDichte bestimmt das Metall

Die Dichte ρ = m : V ist eine Stoffeigenschaft.

Aluminium hat 2,7 g/cm³, Eisen 7,9 g/cm³, Gold 19,3 g/cm³.

BeispielMetall über die Dichte bestimmen

Ein Metallstück hat das Volumen 20 cm³ und die Masse 158 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.

Schritt für Schritt

Formel: ρ = m : V
ρ = 158 g : 20 cm³ = 7,9 g/cm³
Tabelle: Das ist Eisen.

Formel: ρ = m : V
ρ = 158 g : 20 cm³ = 7,9 g/cm³
Tabelle: Das ist Eisen.

Ergebnis:

ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen

AchtungDichte falsch herum

So nicht

m = 27 g, V = 10 cm³ → ρ = 10 : 27 = 0,37 g/cm³

So richtig

ρ = m : V = 27 g : 10 cm³ = 2,7 g/cm³  (Aluminium)

ρ = m : V. Wer V : m rechnet, bekommt Werte unter 1 und wundert sich nicht.

ÜbenJetzt du

○4
Ein Metallstück hat das Volumen 10 cm³ und die Masse 79 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
So fängst du an:
Formel: ρ = m : V
Lösung zeigen
1. Formel: ρ = m : V
2. ρ = 79 g : 10 cm³ = 7,9 g/cm³
3. Tabelle: Das ist Eisen.
Ergebnis:
ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen
●5
Ein Metallstück hat das Volumen 10 cm³ und die Masse 27 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
Lösung zeigen
1. Formel: ρ = m : V
2. ρ = 27 g : 10 cm³ = 2,7 g/cm³
3. Tabelle: Das ist Aluminium.
Ergebnis:
ρ = 2,7 g/cm³ → Aluminium
★6
Ein Metallstück hat das Volumen 50 cm³ und die Masse 395 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
Lösung zeigen
1. Formel: ρ = m : V
2. ρ = 395 g : 50 cm³ = 7,9 g/cm³
3. Tabelle: Das ist Eisen.
Ergebnis:
ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen

3Ich erkläre die Metallbindung mit dem Elektronengasmodell.

MerkenElektronengas

Im Metall geben die Atome ihre Außenelektronen ab.

Die Elektronen bewegen sich frei zwischen den Rümpfen – deshalb leitet Metall. Beim Biegen hält das Elektronengas die Schichten zusammen.

BeispielDas Elektronengasmodell

Warum leitet Kupfer den elektrischen Strom?

Schritt für Schritt

Metallatome geben Außenelektronen ab.
Sie bilden ein Elektronengas.
Bewegliche Ladungen leiten.

Metallatome geben Außenelektronen ab.
Sie bilden ein Elektronengas.
Bewegliche Ladungen leiten.

Ergebnis:

Seine Elektronen sind frei beweglich

AchtungMetallatome glänzen und leiten einzeln

So nicht

Kupfer leitet, weil jedes Kupferatom leitet.

So richtig

Kupfer leitet, weil sich die Elektronen zwischen den Atomrümpfen frei bewegen.

Denk an das Elektronengas: Was bewegt sich, wenn Strom fließt?

ÜbenJetzt du

○7
Warum lässt sich Kupfer biegen, ohne zu brechen?
So fängst du an:
Beim Biegen gleiten Schichten.
Lösung zeigen
1. Beim Biegen gleiten Schichten.
2. Die Elektronen gehen mit.
3. Kein Abstoßen – das Metall bleibt ganz.
Ergebnis:
Das Elektronengas hält die Schichten
●8
Warum lässt sich Aluminium biegen, ohne zu brechen?
Lösung zeigen
1. Beim Biegen gleiten Schichten.
2. Die Elektronen gehen mit.
3. Kein Abstoßen – das Metall bleibt ganz.
Ergebnis:
Das Elektronengas hält die Schichten
★9
Was ist ein Atomrumpf?
Lösung zeigen
1. Außenelektronen gehen ins Elektronengas.
2. Übrig bleibt der Rest des Atoms.
3. Er hat mehr Protonen als Elektronen: positiv.
Ergebnis:
Ein Metallatom ohne Außenelektronen

4Ich ordne Metalle nach ihrer Reaktionsfähigkeit.

MerkenReaktionsfähigkeit

Unedle Metalle reagieren leicht mit Sauerstoff, edle kaum.

Unedel sind Magnesium und Zink, edel sind Kupfer, Silber und Gold.

BeispielEdle und unedle Metalle

In 80 g Kupferoxid stecken 64 g Kupfer. Bestimme: Wie viel Sauerstoff wird frei, wenn man 320 g Kupferoxid vollständig reduziert?

Schritt für Schritt

Sauerstoff in 80 g: 80 g − 64 g = 16 g
In 320 g: 16 g · 4 = 64 g

Sauerstoff in 80 g: 80 g − 64 g = 16 g
In 320 g: 16 g · 4 = 64 g

Ergebnis:

64 g

AchtungEdel und unedel vertauscht

So nicht

Magnesiumpulver wird mit Kupferoxid erhitzt. Was entsteht → Nichts, keine Reaktion

So richtig

Magnesiumpulver wird mit Kupferoxid erhitzt. Was entsteht → Kupfer und Magnesiumoxid

Frag dich: Findet man das Metall in der Natur als Metall oder nur als Erz?

ÜbenJetzt du

○10
In 40 g Magnesiumoxid stecken 24 g Magnesium. Bestimme: Wie viel Sauerstoff wird frei, wenn man 200 g Magnesiumoxid vollständig reduziert?
So fängst du an:
Sauerstoff in 40 g: 40 g − 24 g = 16 g
Lösung zeigen
1. Sauerstoff in 40 g: 40 g − 24 g = 16 g
2. In 200 g: 16 g · 5 = 80 g
Ergebnis:
80 g
●11
Magnesiumpulver wird mit Kupferoxid erhitzt. Was entsteht?
Lösung zeigen
1. Magnesium ist unedler als Kupfer.
2. Das unedlere Metall nimmt den Sauerstoff.
3. Mg + CuO → MgO + Cu.
Ergebnis:
Kupfer und Magnesiumoxid
★12
Kupferpulver wird mit Magnesiumoxid erhitzt. Was passiert?
Lösung zeigen
1. Das edlere Metall kann dem unedleren den Sauerstoff nicht wegnehmen.
2. Kupfer ist edler.
3. Keine Reaktion.
Ergebnis:
Nichts, Kupfer ist edler

5Ich deute die Reduktion von Metalloxiden.

MerkenReduktion

Ein Metalloxid gibt Sauerstoff ab: Das ist Reduktion.

Wer den Sauerstoff aufnimmt, wird oxidiert – und ist das Reduktionsmittel.

BeispielOxidation und Reduktion zuordnen

Ordne in der Reaktion 2 CuO + C → 2 Cu + CO₂ zu: Was wird oxidiert, was wird reduziert? Wer ist Reduktionsmittel, wer Oxidationsmittel?

Schritt für Schritt

Oxidation heißt Aufnahme von Sauerstoff: Kohlenstoff (C) nimmt Sauerstoff auf.
Reduktion heißt Abgabe von Sauerstoff: Kupferoxid (CuO) gibt Sauerstoff ab.
Wer ihn aufnimmt, ist das Reduktionsmittel: Kohlenstoff.
Wer ihn abgibt, ist das Oxidationsmittel: Kupferoxid.

Oxidation heißt Aufnahme von Sauerstoff: Kohlenstoff (C) nimmt Sauerstoff auf.
Reduktion heißt Abgabe von Sauerstoff: Kupferoxid (CuO) gibt Sauerstoff ab.
Wer ihn aufnimmt, ist das Reduktionsmittel: Kohlenstoff.
Wer ihn abgibt, ist das Oxidationsmittel: Kupferoxid.

Ergebnis:

Oxidiert wird Kohlenstoff, reduziert wird Kupferoxid, Reduktionsmittel ist Kohlenstoff.

AchtungReduktionsmittel und reduzierter Stoff verwechselt

So nicht

CuO + Fe → Cu + FeO
Eisen wird reduziert, also ist Eisen das Reduktionsmittel

So richtig

CuO + Fe → Cu + FeO
Eisen nimmt den Sauerstoff auf = wird oxidiert = Reduktionsmittel
CuO gibt ihn ab = wird reduziert = Oxidationsmittel

Das Reduktionsmittel wird selbst oxidiert – es reduziert den anderen.

ÜbenJetzt du

○13
Ordne in der Reaktion 2 Mg + CO₂ → 2 MgO + C zu: Was wird oxidiert, was wird reduziert? Wer ist Reduktionsmittel, wer Oxidationsmittel?
So fängst du an:
Oxidation heißt Aufnahme von Sauerstoff: Magnesium nimmt Sauerstoff auf.
Lösung zeigen
1. Oxidation heißt Aufnahme von Sauerstoff: Magnesium nimmt Sauerstoff auf.
2. Reduktion heißt Abgabe von Sauerstoff: Kohlenstoffdioxid gibt Sauerstoff ab.
3. Wer ihn aufnimmt, ist das Reduktionsmittel: Magnesium.
4. Wer ihn abgibt, ist das Oxidationsmittel: Kohlenstoffdioxid.
Ergebnis:
Oxidiert wird Magnesium, reduziert wird Kohlenstoffdioxid, Reduktionsmittel ist Magnesium.
●14
Ordne in der Reaktion Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂ zu: Was wird oxidiert, was wird reduziert? Wer ist Reduktionsmittel, wer Oxidationsmittel?
Lösung zeigen
1. Oxidation heißt Aufnahme von Sauerstoff: Kohlenstoffmonoxid (CO) nimmt Sauerstoff auf.
2. Reduktion heißt Abgabe von Sauerstoff: Eisenoxid gibt Sauerstoff ab.
3. Wer ihn aufnimmt, ist das Reduktionsmittel: Kohlenstoffmonoxid.
4. Wer ihn abgibt, ist das Oxidationsmittel: Eisenoxid.
Ergebnis:
Oxidiert wird Kohlenstoffmonoxid, reduziert wird Eisenoxid, Reduktionsmittel ist Kohlenstoffmonoxid.

6Ich unterscheide Oxidations- und Reduktionsmittel.

MerkenOxidations- und Reduktionsmittel

Das Reduktionsmittel nimmt den Sauerstoff auf und wird dabei oxidiert.

Das Oxidationsmittel gibt ihn ab und wird reduziert. Beides geschieht gleichzeitig: eine Redoxreaktion.

BeispielOxidationsmittel und Reduktionsmittel

In 2 CuO + C → 2 Cu + CO₂: Welcher Stoff ist das Reduktionsmittel?

Schritt für Schritt

Kohlenstoff nimmt den Sauerstoff auf.
Er reduziert damit das Kupferoxid.
Wer reduziert, ist das Reduktionsmittel.

Kohlenstoff nimmt den Sauerstoff auf.
Er reduziert damit das Kupferoxid.
Wer reduziert, ist das Reduktionsmittel.

Ergebnis:

Kohlenstoff

AchtungReduktionsmittel und reduzierter Stoff verwechselt

So nicht

In 2 CuO + C → 2 Cu + CO₂: Welcher Stoff ist das Reduktionsmittel → Kupferoxid (CuO)

So richtig

In 2 CuO + C → 2 Cu + CO₂: Welcher Stoff ist das Reduktionsmittel → Kohlenstoff

Frag wie beim Waschmittel: Ein Waschmittel wird nicht gewaschen, es wäscht.

ÜbenJetzt du

○15
In CuO + H₂ → Cu + H₂O: Welcher Stoff ist das Reduktionsmittel?
So fängst du an:
Wasserstoff nimmt den Sauerstoff auf.
Lösung zeigen
1. Wasserstoff nimmt den Sauerstoff auf.
2. Damit reduziert es das Kupferoxid.
3. Wer reduziert, ist das Reduktionsmittel.
Ergebnis:
Wasserstoff
●16
Was passiert mit dem Reduktionsmittel selbst?
Lösung zeigen
1. Reduktionsmittel nimmt Sauerstoff auf.
2. Sauerstoff aufnehmen heißt Oxidation.
3. Also wird es oxidiert.
Ergebnis:
Es wird oxidiert
★17
In 2 Mg + CO₂ → 2 MgO + C: Welcher Stoff wird reduziert?
Lösung zeigen
1. Kohlenstoffdioxid gibt den Sauerstoff ab.
2. Sauerstoff abgeben heißt Reduktion.
3. Also wird Kohlenstoffdioxid reduziert.
Ergebnis:
Kohlenstoffdioxid

7Ich beschreibe die Gewinnung von Eisen im Hochofen.

MerkenHochofen

Eisenerz wird mit Koks reduziert: Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂.

Das Kohlenstoffmonoxid nimmt den Sauerstoff auf.

BeispielEisen aus dem Hochofen

1000 kg Eisenerz enthalten 70 % Eisen. Der Hochofen gewinnt davon 80 %. Bestimme: Wie viel Eisen entsteht?

Schritt für Schritt

Eisen im Erz: 1000 kg · 70 : 100 = 700 kg
Gewonnen: 700 kg · 80 : 100 = 560 kg

Eisen im Erz: 1000 kg · 70 : 100 = 700 kg
Gewonnen: 700 kg · 80 : 100 = 560 kg

Ergebnis:

560 kg

AchtungNoch einmal: Reduktionsmittel und reduzierter Stoff verwechselt

So nicht

CuO + Fe → Cu + FeO
Eisen wird reduziert, also ist Eisen das Reduktionsmittel

So richtig

CuO + Fe → Cu + FeO
Eisen nimmt den Sauerstoff auf = wird oxidiert = Reduktionsmittel
CuO gibt ihn ab = wird reduziert = Oxidationsmittel

Das Reduktionsmittel wird selbst oxidiert – es reduziert den anderen.

ÜbenJetzt du

○18
2000 kg Eisenerz enthalten 60 % Eisen. Der Hochofen gewinnt davon 90 %. Bestimme: Wie viel Eisen entsteht?
So fängst du an:
Eisen im Erz: 2000 kg · 60 : 100 = 1200 kg
Lösung zeigen
1. Eisen im Erz: 2000 kg · 60 : 100 = 1200 kg
2. Gewonnen: 1200 kg · 90 : 100 = 1080 kg
Ergebnis:
1080 kg
●19
500 kg Eisenerz enthalten 60 % Eisen. Der Hochofen gewinnt davon 80 %. Bestimme: Wie viel Eisen entsteht?
Lösung zeigen
1. Eisen im Erz: 500 kg · 60 : 100 = 300 kg
2. Gewonnen: 300 kg · 80 : 100 = 240 kg
Ergebnis:
240 kg
★20
Warum kann man Eisen nicht wie Gold einfach aus dem Boden holen?
Lösung zeigen
1. Unedel: reagiert mit Sauerstoff.
2. In der Natur als Erz.
3. Reduktion nötig.
Ergebnis:
Es liegt als Oxid vor und muss reduziert werden

8Ich beurteile Recycling von Metallen.

MerkenRecycling

Recycling spart den größten Teil der Energie.

Aus Schrott muss das Metall nicht mehr reduziert, nur geschmolzen werden.

BeispielMetalle recyceln

Ein Wasserhahn aus Messing liegt auf dem Schrottplatz. Entscheide: Holt der große Magnet es heraus?

Schritt für Schritt

Magnetisch sind Eisen, Stahl, Nickel und Cobalt.
Aluminium, Kupfer und Messing nicht.
Also nein – sie werden anders getrennt.

Magnetisch sind Eisen, Stahl, Nickel und Cobalt.
Aluminium, Kupfer und Messing nicht.
Also nein – sie werden anders getrennt.

Ergebnis:

Nein, das Metall ist nicht magnetisch

AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt

So nicht

Weiß und körnig – das ist Kochsalz.

So richtig

Weiß und körnig sind Salz und Zucker. Erst Schmelztemperatur und Leitfähigkeit der Lösung unterscheiden sie.

Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.

ÜbenJetzt du

○21
Ein Kronkorken aus Stahl liegt auf dem Schrottplatz. Entscheide: Holt der große Magnet es heraus?
So fängst du an:
Magnetisch sind Eisen, Stahl, Nickel und Cobalt.
Lösung zeigen
1. Magnetisch sind Eisen, Stahl, Nickel und Cobalt.
2. Aluminium, Kupfer und Messing nicht.
3. Also ja.
Ergebnis:
Ja, Eisen ist magnetisch
●22
Warum spart Recycling von Aluminium viel Energie?
Lösung zeigen
1. Aus Erz: Aluminiumoxid muss reduziert werden – sehr viel Energie.
2. Schrott ist schon Metall.
3. Schmelzen braucht nur einen kleinen Teil davon.
Ergebnis:
Es muss nur geschmolzen, nicht reduziert werden
★23
Was ist der Unterschied zwischen Recycling und Downcycling?
Lösung zeigen
1. Recycling: gleiche Qualität.
2. Downcycling: schlechtere Qualität, etwa gemischter Stahl.
3. Sortenrein sammeln erhält die Qualität.
Ergebnis:
Downcycling liefert schlechtere Qualität

Vermischte Übungen

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

Üben

●24
Ein Metallstück hat ein Volumen von 2 cm³ und eine Masse von 9 g. Entscheide: Welches Metall ist es?
Lösung zeigen
1. Dichte = Masse : Volumen.
2. 9 g : 2 cm³ = 4,5 g/cm³.
3. In der Tabelle: Titan.
Ergebnis:
Titan
●25
Ein Metallstück hat das Volumen 50 cm³ und die Masse 445 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
Lösung zeigen
1. Formel: ρ = m : V
2. ρ = 445 g : 50 cm³ = 8,9 g/cm³
3. Tabelle: Das ist Kupfer.
Ergebnis:
ρ = 8,9 g/cm³ → Kupfer
●26
Warum leitet Zink den elektrischen Strom?
Lösung zeigen
1. Metallatome geben Außenelektronen ab.
2. Sie bilden ein Elektronengas.
3. Bewegliche Ladungen leiten.
Ergebnis:
Seine Elektronen sind frei beweglich
●27
In 81 g Zinkoxid stecken 65 g Zink. Bestimme: Wie viel Sauerstoff wird frei, wenn man 324 g Zinkoxid vollständig reduziert?
Lösung zeigen
1. Sauerstoff in 81 g: 81 g − 65 g = 16 g
2. In 324 g: 16 g · 4 = 64 g
Ergebnis:
64 g
●28
Woraus wird Eisen im Hochofen gewonnen?
Lösung zeigen
1. Eisen ist unedel.
2. In der Natur liegt es als Oxid vor.
3. Im Hochofen wird es reduziert.
Ergebnis:
Aus Eisenerz, also Eisenoxid
●29
Gleiche die Reaktionsgleichung aus: H₂ + O₂ → H₂O
Lösung zeigen
1. Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
2. Links 2 O, rechts 1 O – also rechts 2 H₂O.
3. Damit rechts 4 H, also links 2 H₂.
4. Ergebnis: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
Ergebnis:
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Metalleigenschaften: Metalle glänzen, leiten Wärme und Strom, sind verformbar.
Dichte bestimmt das Metall: Die Dichte ρ = m : V ist eine Stoffeigenschaft.
Elektronengas: Im Metall geben die Atome ihre Außenelektronen ab.
Reaktionsfähigkeit: Unedle Metalle reagieren leicht mit Sauerstoff, edle kaum.
Reduktion: Ein Metalloxid gibt Sauerstoff ab: Das ist Reduktion.
Oxidations- und Reduktionsmittel: Das Reduktionsmittel nimmt den Sauerstoff auf und wird dabei oxidiert.
Hochofen: Eisenerz wird mit Koks reduziert: Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂.
Recycling: Recycling spart den größten Teil der Energie.

AchtungIndizes statt Koeffizienten geändert

So nicht

H₂ + O₂ → H₂O₂

So richtig

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
(Zahlen VOR die Formel, nie in den Index)

Ausgleichen heißt: Zahlen VOR die Formel schreiben. Wer H₂O zu H₂O₂ macht, hat einen anderen Stoff.

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 beschreibe typische Eigenschaften von Metallen.
30
Ein Metallstück hat ein Volumen von 4 cm³ und eine Masse von 28,4 g. Entscheide: Welches Metall ist es?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Zink
Ich bestimme Metalle über ihre Dichte.
31
Ein Metallstück hat das Volumen 50 cm³ und die Masse 355 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
Lösung zeigen
Ergebnis:
ρ = 7,1 g/cm³ → Zink
Ich erkläre die Metallbindung mit dem Elektronengasmodell.
32
Warum lässt sich Eisen biegen, ohne zu brechen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Das Elektronengas hält die Schichten
Ich ordne Metalle nach ihrer Reaktionsfähigkeit.
33
In 40 g Magnesiumoxid stecken 24 g Magnesium. Bestimme: Wie viel Sauerstoff wird frei, wenn man 160 g Magnesiumoxid vollständig reduziert?
Lösung zeigen
Ergebnis:
64 g
Ich deute die Reduktion von Metalloxiden.
34
Ordne in der Reaktion 2 Mg + CO₂ → 2 MgO + C zu: Was wird oxidiert, was wird reduziert? Wer ist Reduktionsmittel, wer Oxidationsmittel?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Oxidiert wird Magnesium, reduziert wird Kohlenstoffdioxid, Reduktionsmittel ist Magnesium.
Ich unterscheide Oxidations- und Reduktionsmittel.
35
In Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃: Welcher Stoff ist das Reduktionsmittel?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Aluminium
Ich beschreibe die Gewinnung von Eisen im Hochofen.
36
1000 kg Eisenerz enthalten 50 % Eisen. Der Hochofen gewinnt davon 80 %. Bestimme: Wie viel Eisen entsteht?
Lösung zeigen
Ergebnis:
400 kg
Ich beurteile Recycling von Metallen.
37
Ein Fahrradrahmen aus Stahl liegt auf dem Schrottplatz. Entscheide: Holt der große Magnet es heraus?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ja, Eisen ist magnetisch

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

Lösungen

Magnesium
Silber
Kupfer
ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen
ρ = 2,7 g/cm³ → Aluminium
ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen
Das Elektronengas hält die Schichten
Das Elektronengas hält die Schichten
Ein Metallatom ohne Außenelektronen
80 g
Kupfer und Magnesiumoxid
Nichts, Kupfer ist edler
Oxidiert wird Magnesium, reduziert wird Kohlenstoffdioxid, Reduktionsmittel ist Magnesium.
Oxidiert wird Kohlenstoffmonoxid, reduziert wird Eisenoxid, Reduktionsmittel ist Kohlenstoffmonoxid.
Wasserstoff
Es wird oxidiert
Kohlenstoffdioxid
1080 kg
240 kg
Es liegt als Oxid vor und muss reduziert werden
Ja, Eisen ist magnetisch
Es muss nur geschmolzen, nicht reduziert werden
Downcycling liefert schlechtere Qualität
Titan
ρ = 8,9 g/cm³ → Kupfer
Seine Elektronen sind frei beweglich
64 g
Aus Eisenerz, also Eisenoxid
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
Zink
ρ = 7,1 g/cm³ → Zink
Das Elektronengas hält die Schichten
64 g
Oxidiert wird Magnesium, reduziert wird Kohlenstoffdioxid, Reduktionsmittel ist Magnesium.
Aluminium
400 kg
Ja, Eisen ist magnetisch