Chemie · Klasse 7 und 8 · Kapitel
Das Periodensystem – Übersicht und Werkzeug
- Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
- Merken kommt ins Heft
- Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
- Üben selbst rechnen
- Achtung typischer Fehler
- Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen
○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.
1Ich beschreibe den Aufbau eines Atoms mit Kern und Hülle.
MerkenKern und Hülle
Ein Atom hat einen winzigen Kern aus Protonen und Neutronen und eine Hülle aus Elektronen.
Fast alle Masse steckt im Kern, fast aller Raum in der Hülle.
BeispielKern und Hülle
Schritt für Schritt
- Protonen und Neutronen sind fast zweitausendmal schwerer als Elektronen.
- Sie sitzen im Kern.
- Fast die ganze Masse ist im Kern.
- Protonen und Neutronen sind fast zweitausendmal schwerer als Elektronen.
- Sie sitzen im Kern.
- Fast die ganze Masse ist im Kern.
AchtungAtom als volle Kugel
Atom = volle Kugel, überall gleich dicht
Kern → winzig, fast die ganze Masse Hülle → riesig, fast leer, dort sind die Elektronen
Winziger Kern mit fast aller Masse, große Hülle mit den Elektronen.
ÜbenJetzt du
- ○1Ein Fluoratom hat 9 Protonen und 10 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?So fängst du an:Das Atom ist nach außen neutral.
Lösung zeigen
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 9 Elektronen.
Ergebnis:9 Elektronen - ●2Wo steckt fast die ganze Masse eines Chloratoms?
Lösung zeigen
- Protonen und Neutronen sind fast zweitausendmal schwerer als Elektronen.
- Sie sitzen im Kern.
- Fast die ganze Masse ist im Kern.
Ergebnis:Im Kern mit 17 Protonen - ★3Ist der Kern so groß wie ein Stecknadelkopf, wie groß ist dann das Atom?
Lösung zeigen
- Der Kern ist rund hunderttausendmal kleiner als das Atom.
- Das Atom besteht fast nur aus Hülle.
- Stecknadelkopf im Stadion.
Ergebnis:So groß wie ein Fußballstadion
2Ich bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
MerkenMassenzahl
Massenzahl = Protonen + Neutronen. Neutronen = Massenzahl − Ordnungszahl.
BeispielAtombau aus dem Periodensystem
Schritt für Schritt
- Ordnungszahl = Protonen: 16
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 16
- Neutronen = 32 − 16 = 16
- Ordnungszahl = Protonen: 16
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 16
- Neutronen = 32 − 16 = 16
AchtungOrdnungszahl und Massenzahl verwechselt
Natrium, Massenzahl 23 → 23 Protonen
Natrium: Ordnungszahl 11 → 11 Protonen, 11 Elektronen, 23 − 11 = 12 Neutronen
Die Ordnungszahl zählt Protonen, die Massenzahl Protonen UND Neutronen.
ÜbenJetzt du
- ○4Calcium (Ca) hat die Ordnungszahl 20 und die Massenzahl 40. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.So fängst du an:Ordnungszahl = Protonen: 20
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 20
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 20
- Neutronen = 40 − 20 = 20
Ergebnis:20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen - ●5Magnesium (Mg) hat die Ordnungszahl 12 und die Massenzahl 24. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 12
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 12
- Neutronen = 24 − 12 = 12
Ergebnis:12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen - ★6Sauerstoff (O) hat die Ordnungszahl 8 und die Massenzahl 16. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 8
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 8
- Neutronen = 16 − 8 = 8
Ergebnis:8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen
3Ich erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
MerkenOrdnungszahl
Die Ordnungszahl ist die Zahl der Protonen.
Sie legt fest, welches Element es ist – ein Atom mit 6 Protonen ist Kohlenstoff, immer.
BeispielWas die Ordnungszahl festlegt
Schritt für Schritt
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 31 − 15.
- Also 16 Neutronen.
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 31 − 15.
- Also 16 Neutronen.
AchtungOrdnungszahl und Massenzahl verwechselt
Natrium hat 23 Protonen.
Natrium hat 11 Protonen. 23 ist die Massenzahl: Protonen und Neutronen.
Such die Ordnungszahl: Sie ist die kleinere Zahl und steigt im Periodensystem um eins.
ÜbenJetzt du
- ○7Phosphor (P) hat die Ordnungszahl 15 und die Massenzahl 31. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Phosphoratom?So fängst du an:Protonen = Ordnungszahl.
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Phosphor: 15.
- Also 15 Protonen.
Ergebnis:15 Protonen - ●8Argon (Ar) hat die Ordnungszahl 18 und die Massenzahl 40. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Argonatom?
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Argon: 18.
- Also 18 Protonen.
Ergebnis:18 Protonen - ★9Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Chloratom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 35 − 17.
- Also 18 Neutronen.
Ergebnis:18 Neutronen
4Ich lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
MerkenPeriode
Die Periode ist die Zeile im Periodensystem. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
BeispielGruppe und Periode bestimmen
Schritt für Schritt
- Die Periode ist die Zeile: 2. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 6 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 6 Außenelektronen – Chalkogene.
- Die Periode ist die Zeile: 2. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 6 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 6 Außenelektronen – Chalkogene.
AchtungIon durch Änderung der Protonenzahl
Na⁺ hat ein Proton mehr als Na.
Na⁺ hat ein Elektron weniger als Na. Die Protonen bleiben gleich.
Zähl Protonen und Elektronen getrennt. Was fehlt oder ist dazugekommen?
ÜbenJetzt du
- ○10In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Natrium (Na)? Wie viele Außenelektronen hat es?So fängst du an:Die Periode ist die Zeile: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 1 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 1 Außenelektron – Alkalimetalle.
Ergebnis:1. Hauptgruppe, 3. Periode, 1 Außenelektron - ●11In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Kalium (K)? Wie viele Außenelektronen hat es?
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 1 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 1 Außenelektron – Alkalimetalle.
Ergebnis:1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron - ★12In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Calcium (Ca)? Wie viele Außenelektronen hat es?
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 2 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 2 Außenelektronen – Erdalkalimetalle.
Ergebnis:2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
5Ich bestimme die Zahl der Außenelektronen.
MerkenHauptgruppe
Die Hauptgruppe ist die Spalte.
Sie sagt, wie viele Außenelektronen ein Atom hat – und damit, wie es reagiert.
BeispielSchalen und Außenelektronen
Schritt für Schritt
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 12 Elektronen: 2, 8, 2.
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 12 Elektronen: 2, 8, 2.
AchtungPeriode, Gruppe und Familie verwechselt
Natrium und Magnesium stehen nebeneinander → gleiche Familie
Familie = gleiche Spalte (Gruppe). Natrium gehört zu Lithium und Kalium: je 1 Außenelektron
Familien stehen untereinander in einer Spalte – gleich viele Außenelektronen.
ÜbenJetzt du
- ○13Wie viele Außenelektronen hat ein Lithiumatom (Li, 1. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?So fängst du an:Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Lithium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Also 1 Außenelektronen.
Ergebnis:1 Außenelektronen - ●14Wie verteilen sich die 16 Elektronen von Schwefel auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 16 Elektronen: 2, 8, 6.
Ergebnis:2, 8, 6 - ★15Magnesium hat die Ordnungszahl 12. In welcher Periode und Hauptgruppe steht es?
Lösung zeigen
- Schalen: 2, 8, 2.
- Drei Schalen besetzt: 3. Periode.
- Zwei Außenelektronen: 2. Hauptgruppe.
Ergebnis:3. Periode, 2. Hauptgruppe
6Ich beschreibe die Alkalimetalle als Elementfamilie.
MerkenAlkalimetalle
1. Hauptgruppe, ein Außenelektron.
Sie geben es leicht ab, reagieren heftig mit Wasser, und die Heftigkeit nimmt nach unten zu.
BeispielAlkalimetalle als Elementfamilie
Schritt für Schritt
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Argon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Neon steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Argon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Neon steht in derselben Spalte.
AchtungPeriode und Hauptgruppe vertauscht
Was haben alle Alkalimetalle gemeinsam → Dieselbe Schalenzahl
Was haben alle Alkalimetalle gemeinsam → Ein Außenelektron
Fahre mit dem Finger: Zeile von oben zählen ist die Periode, Spalte von links die Hauptgruppe.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Kalium?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Kalium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Natrium - ●17Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Calcium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Calcium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Magnesium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Magnesium - ★18Was haben alle Alkalimetalle gemeinsam?
Lösung zeigen
- Familie = Spalte.
- 1. Hauptgruppe.
- Also ein Außenelektron.
Ergebnis:Ein Außenelektron
7Ich beschreibe die Halogene und die Edelgase.
MerkenHalogene
7. Hauptgruppe, sieben Außenelektronen.
Ihnen fehlt genau eines – deshalb nehmen sie gern eines auf und reagieren mit Metallen zu Salzen.
BeispielHalogene und Edelgase
Schritt für Schritt
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Fluor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Chlor steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Fluor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Chlor steht in derselben Spalte.
AchtungReaktion als Mischen gedeutet
Natrium und Chlor reagieren heftig. Was entsteht → Ein Gemisch beider Stoffe
Natrium und Chlor reagieren heftig. Was entsteht → Das Salz Natriumchlorid
Prüfe das Produkt mit einer Eigenschaft des Ausgangsstoffs, zum Beispiel mit dem Magneten.
ÜbenJetzt du
- ○19Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Chlor?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Chlor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Fluor steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Fluor - ●20Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Magnesium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Calcium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Calcium - ★21Natrium und Chlor reagieren heftig. Was entsteht?
Lösung zeigen
- Halogen heißt „Salzbildner“.
- Natrium gibt ein Elektron ab, Chlor nimmt eins auf.
- Es entsteht das Salz Natriumchlorid.
Ergebnis:Das Salz Natriumchlorid
8Ich erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
MerkenEdelgase
8. Hauptgruppe, acht Außenelektronen (Helium: zwei).
Dieser Zustand ist stabil – deshalb reagieren Edelgase fast nicht. Alle anderen Atome streben ihn an.
BeispielWarum Edelgase kaum reagieren
Schritt für Schritt
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
AchtungEdelgase ohne Außenelektronen
Was streben Atome bei Reaktionen meistens an → Eine leere Außenschale
Was streben Atome bei Reaktionen meistens an → Eine volle Außenschale
Zeichne das Schalenmodell von Neon und zähl die äußere Schale.
ÜbenJetzt du
- ○22Welches Ion bildet Aluminium (3. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Aluminium hat 3 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Aluminium hat 3 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 abgeben.
- Also Al³⁺.
Ergebnis:Al³⁺ - ●23Was streben Atome bei Reaktionen meistens an?
Lösung zeigen
- Edelgase sind stabil.
- Ihre Außenschale ist voll.
- Andere Atome erreichen das durch Abgeben, Aufnehmen oder Teilen von Elektronen.
Ergebnis:Eine volle Außenschale - ★24Welches Ion bildet Magnesium (2. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Magnesium hat 2 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 abgeben.
- Also Mg²⁺.
Ergebnis:Mg²⁺
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Wo steckt fast die ganze Masse eines Atoms?
Lösung zeigen
- Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen.
- Elektronen sind fast zweitausendmal leichter.
- Fast die ganze Masse sitzt im Kern.
Ergebnis:Im winzigen Kern - ●26Kohlenstoff (C) hat die Ordnungszahl 6 und die Massenzahl 12. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 6
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 6
- Neutronen = 12 − 6 = 6
Ergebnis:6 Protonen, 6 Elektronen, 6 Neutronen - ●27Wie viele Außenelektronen hat ein Sauerstoffatom (O, 6. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Sauerstoff steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
Ergebnis:6 Außenelektronen - ●28Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Neon?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Neon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Argon steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Argon - ●29Welches Ion bildet Kalium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Kalium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also K⁺.
Ergebnis:K⁺ - ●30Woraus besteht der Atomkern?
Lösung zeigen
- Kern: positiv geladene Protonen und ungeladene Neutronen.
- Hülle: negativ geladene Elektronen.
- Also Protonen und Neutronen.
Ergebnis:Aus Protonen und Neutronen
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Kern und Hülle
- Ein Atom hat einen winzigen Kern aus Protonen und Neutronen und eine Hülle aus Elektronen.
- Massenzahl
- Massenzahl = Protonen + Neutronen. Neutronen = Massenzahl − Ordnungszahl.
- Ordnungszahl
- Die Ordnungszahl ist die Zahl der Protonen.
- Periode
- Die Periode ist die Zeile im Periodensystem. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Hauptgruppe
- Die Hauptgruppe ist die Spalte.
- Alkalimetalle
- 1. Hauptgruppe, ein Außenelektron.
- Halogene
- 7. Hauptgruppe, sieben Außenelektronen.
- Edelgase
- 8. Hauptgruppe, acht Außenelektronen (Helium: zwei).
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 den Aufbau eines Atoms mit Kern und Hülle.
31Phosphor (P) hat die Ordnungszahl 15 und die Massenzahl 31. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Phosphoratom zusammen?Lösung zeigen
Ergebnis:46 TeilchenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 36. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:17 Protonen, 17 Elektronen, 19 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Kaliumatom?Lösung zeigen
Ergebnis:19 ProtonenIch lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
34In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Chlor (Cl)? Wie viele Außenelektronen hat es?Lösung zeigen
Ergebnis:7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 AußenelektronenIch bestimme die Zahl der Außenelektronen.
35Wie viele Außenelektronen hat ein Phosphoratom (P, 5. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?Lösung zeigen
Ergebnis:5 AußenelektronenIch beschreibe die Alkalimetalle als Elementfamilie.
36Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Calcium?Lösung zeigen
Ergebnis:MagnesiumIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff?Lösung zeigen
Ergebnis:Helium brennt nichtIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Aluminium (3. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Al³⁺
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 9 Elektronen
- Im Kern mit 17 Protonen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- 8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen
- 15 Protonen
- 18 Protonen
- 18 Neutronen
- 1. Hauptgruppe, 3. Periode, 1 Außenelektron
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 1 Außenelektronen
- 2, 8, 6
- 3. Periode, 2. Hauptgruppe
- Natrium
- Magnesium
- Ein Außenelektron
- Fluor
- Calcium
- Das Salz Natriumchlorid
- Al³⁺
- Eine volle Außenschale
- Mg²⁺
- Im winzigen Kern
- 6 Protonen, 6 Elektronen, 6 Neutronen
- 6 Außenelektronen
- Argon
- K⁺
- Aus Protonen und Neutronen
- 46 Teilchen
- 17 Protonen, 17 Elektronen, 19 Neutronen
- 19 Protonen
- 7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen
- 5 Außenelektronen
- Magnesium
- Helium brennt nicht
- Al³⁺