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
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 18 Elektronen.
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 18 Elektronen.
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
- ○1Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Natriumatom zusammen?So fängst du an:Neutronen: 23 − 11 = 12
Lösung zeigen
- Neutronen: 23 − 11 = 12
- Alle: 11 + 12 + 11 = 34
Ergebnis:34 Teilchen - ●2Ein Lithiumatom hat 3 Protonen und 4 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?
Lösung zeigen
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 3 Elektronen.
Ergebnis:3 Elektronen - ★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 - ●5Kohlenstoff (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 - ★6Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 und die Massenzahl 27. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 13
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 13
- Neutronen = 27 − 13 = 14
Ergebnis:13 Protonen, 13 Elektronen, 14 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
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Fluor: 9.
- Also 9 Protonen.
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Fluor: 9.
- Also 9 Protonen.
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 - ●8Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Kaliumatom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 39 − 19.
- Also 20 Neutronen.
Ergebnis:20 Neutronen - ★9Argon (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
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: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 1 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 1 Außenelektron – Alkalimetalle.
- Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 1 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 1 Außenelektron – Alkalimetalle.
AchtungNoch einmal: Ordnungszahl 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
- ○10In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Calcium (Ca)? Wie viele Außenelektronen hat es?So fängst du an:Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
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 - ●11In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Chlor (Cl)? Wie viele Außenelektronen hat es?
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 7 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 7 Außenelektronen – Halogene.
Ergebnis:7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen - ★12In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Magnesium (Mg)? Wie viele Außenelektronen hat es?
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 2 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 2 Außenelektronen – Erdalkalimetalle.
Ergebnis:2. Hauptgruppe, 3. 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
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Also 2 Außenelektronen.
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Also 2 Außenelektronen.
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
- ○13Was sagt die Periode über ein Atom?So fängst du an:Periode = Zeile.
Lösung zeigen
- Periode = Zeile.
- Mit jeder Zeile kommt eine Schale dazu.
- Also: Zahl der besetzten Schalen.
Ergebnis:Wie viele Schalen besetzt sind - ●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 - ★15Wie viele Außenelektronen hat ein Siliciumatom (Si, 4. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Silicium steht in der 4. Hauptgruppe.
- Also 4 Außenelektronen.
Ergebnis:4 Außenelektronen
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.
- 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.
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
- ○16Was haben alle Alkalimetalle gemeinsam?So fängst du an:Familie = Spalte.
Lösung zeigen
- Familie = Spalte.
- 1. Hauptgruppe.
- Also ein Außenelektron.
Ergebnis:Ein Außenelektron - ●17Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Lithium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Lithium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Natrium - ★18Warum werden Alkalimetalle unter Paraffinöl aufbewahrt?
Lösung zeigen
- Alkalimetalle geben ihr Außenelektron sehr leicht ab.
- Sie reagieren mit Sauerstoff und Wasser aus der Luft.
- Das Öl hält Luft und Wasser fern.
Ergebnis:Sie reagieren schon mit feuchter Luft
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
- Halogene: 7. Hauptgruppe.
- Sieben Außenelektronen.
- Ein Elektron fehlt bis zur Acht.
- Halogene: 7. Hauptgruppe.
- Sieben Außenelektronen.
- Ein Elektron fehlt bis zur Acht.
AchtungÄhnliche Elemente in derselben Zeile gesucht
Was haben Fluor, Chlor, Brom und Iod gemeinsam → Alle sind giftige Gase
Was haben Fluor, Chlor, Brom und Iod gemeinsam → Sieben Außenelektronen
Such die Spalte des Elements. Wer darüber und darunter steht, gehört zur Familie.
ÜbenJetzt du
- ○19Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Neon?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Neon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Argon steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Argon - ●20Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Natrium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Lithium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Lithium - ★21In welcher Hauptgruppe stehen die Edelgase, und wie viele Außenelektronen hat Argon?
Lösung zeigen
- Edelgase: letzte Spalte, 8. Hauptgruppe.
- Argon: 2, 8, 8.
- Also 8 Außenelektronen.
Ergebnis:8. Hauptgruppe, 8 Außenelektronen
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
- Kalium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also K⁺.
- Kalium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also K⁺.
AchtungLadung in die falsche Richtung
Welches Edelgas hat dieselbe Elektronenzahl wie ein Chlorid-Ion Cl⁻ → Neon mit 10 Elektronen
Welches Edelgas hat dieselbe Elektronenzahl wie ein Chlorid-Ion Cl⁻ → Argon mit 18 Elektronen
Zähl die Außenelektronen. Ist der Weg zur Acht durch Abgeben oder durch Aufnehmen kürzer?
ÜbenJetzt du
- ○22Welches Ion bildet Stickstoff (5. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
Ergebnis:N³⁻ - ●23Welches Ion bildet Magnesium, um den Edelgaszustand zu erreichen?
Lösung zeigen
- Magnesium hat zwei Außenelektronen.
- Abgeben ist der kürzere Weg zur vollen Schale.
- Also Mg²⁺.
Ergebnis:Mg²⁺, zwei Elektronen abgegeben - ★24Welches Edelgas hat dieselbe Elektronenzahl wie ein Chlorid-Ion Cl⁻?
Lösung zeigen
- Chlor: 17 Elektronen.
- Cl⁻: 18 Elektronen.
- Argon hat 18 – gleicher Bau der Hülle, aber ein anderes Element.
Ergebnis:Argon mit 18 Elektronen
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 Aluminiumatoms?
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 13 Protonen - ●26Wie verteilen sich die 15 Elektronen von Phosphor auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 15 Elektronen: 2, 8, 5.
Ergebnis:2, 8, 5 - ●27Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff?
Lösung zeigen
- Wasserstoff ist brennbar: Knallgas.
- Helium hat eine volle Außenschale.
- Es reagiert fast nicht – sicher.
Ergebnis:Helium brennt nicht - ●28Welches Ion bildet Natrium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Natrium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also Na⁺.
Ergebnis:Na⁺ - ●29Wo 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 - ●30Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 19
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 19
- Neutronen = 39 − 19 = 20
Ergebnis:19 Protonen, 19 Elektronen, 20 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.
31Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Natriumatom zusammen?Lösung zeigen
Ergebnis:34 TeilchenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Magnesium (Mg) hat die Ordnungszahl 12 und die Massenzahl 24. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:12 Protonen, 12 Elektronen, 12 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Lithium (Li) hat die Ordnungszahl 3 und die Massenzahl 7. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Lithiumatom?Lösung zeigen
Ergebnis:4 NeutronenIch lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
34In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Calcium (Ca)? Wie viele Außenelektronen hat es?Lösung zeigen
Ergebnis:2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 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 Kalium?Lösung zeigen
Ergebnis:LithiumIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Magnesium?Lösung zeigen
Ergebnis:CalciumIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Magnesium (2. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Mg²⁺
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 34 Teilchen
- 3 Elektronen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen
- 6 Protonen, 6 Elektronen, 6 Neutronen
- 13 Protonen, 13 Elektronen, 14 Neutronen
- 15 Protonen
- 20 Neutronen
- 18 Protonen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- Wie viele Schalen besetzt sind
- 2, 8, 6
- 4 Außenelektronen
- Ein Außenelektron
- Natrium
- Sie reagieren schon mit feuchter Luft
- Argon
- Lithium
- 8. Hauptgruppe, 8 Außenelektronen
- N³⁻
- Mg²⁺, zwei Elektronen abgegeben
- Argon mit 18 Elektronen
- Im Kern mit 13 Protonen
- 2, 8, 5
- Helium brennt nicht
- Na⁺
- Im winzigen Kern
- 19 Protonen, 19 Elektronen, 20 Neutronen
- 34 Teilchen
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- 4 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 5 Außenelektronen
- Lithium
- Calcium
- Mg²⁺