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
- Neutronen: 23 − 11 = 12
- Alle: 11 + 12 + 11 = 34
- Neutronen: 23 − 11 = 12
- Alle: 11 + 12 + 11 = 34
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
- ○1Phosphor (P) hat die Ordnungszahl 15 und die Massenzahl 31. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Phosphoratom zusammen?So fängst du an:Neutronen: 31 − 15 = 16
Lösung zeigen
- Neutronen: 31 − 15 = 16
- Alle: 15 + 16 + 15 = 46
Ergebnis:46 Teilchen - ●2Wo 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 - ★3Ein Kaliumatom hat 19 Protonen und 20 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?
Lösung zeigen
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 19 Elektronen.
Ergebnis:19 Elektronen
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: 17
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 17
- Neutronen = 36 − 17 = 19
- Ordnungszahl = Protonen: 17
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 17
- Neutronen = 36 − 17 = 19
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
- ○4Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.So fängst du an:Ordnungszahl = Protonen: 11
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 11
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 11
- Neutronen = 23 − 11 = 12
Ergebnis:11 Protonen, 11 Elektronen, 12 Neutronen - ●5Calcium (Ca) hat die Ordnungszahl 20 und die Massenzahl 40. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 20
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 20
- Neutronen = 40 − 20 = 20
Ergebnis:20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen - ★6Kalium (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
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 Natrium: 11.
- Also 11 Protonen.
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Natrium: 11.
- Also 11 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
- ○7Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Chloratom?So fängst du an:Protonen = Ordnungszahl.
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Chlor: 17.
- Also 17 Protonen.
Ergebnis:17 Protonen - ●8Fluor (F) hat die Ordnungszahl 9 und die Massenzahl 19. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Fluoratom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 19 − 9.
- Also 10 Neutronen.
Ergebnis:10 Neutronen - ★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: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 1 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 1 Außenelektron – Alkalimetalle.
- Die Periode ist die Zeile: 3. 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 Magnesium (Mg)? 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: 2 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 2 Außenelektronen – Erdalkalimetalle.
Ergebnis:2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen - ●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 Sauerstoff (O)? Wie viele Außenelektronen hat es?
Lösung zeigen
- Die Periode ist die Zeile: 2. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 6 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 6 Außenelektronen – Chalkogene.
Ergebnis:6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 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 Schale: höchstens 8.
- Der Rest in die dritte: 11 − 10 = 1.
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite Schale: höchstens 8.
- Der Rest in die dritte: 11 − 10 = 1.
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 verteilen sich die 15 Elektronen von Phosphor auf die Schalen?So fängst du an:Erste Schale: höchstens 2.
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 15 Elektronen: 2, 8, 5.
Ergebnis:2, 8, 5 - ●14Wie verteilen sich die 20 Elektronen von Calcium auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 20 Elektronen: 2, 8, 8, 2.
Ergebnis:2, 8, 8, 2 - ★15Wie viele Außenelektronen hat ein Phosphoratom (P, 5. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Phosphor steht in der 5. Hauptgruppe.
- Also 5 Außenelektronen.
Ergebnis:5 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.
- Chlor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Fluor steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Chlor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Fluor steht in derselben Spalte.
AchtungÄhnliche Elemente in derselben Zeile gesucht
Natrium ähnelt Magnesium, weil es daneben steht.
Natrium ähnelt Kalium und Lithium – sie stehen in derselben Spalte.
Such die Spalte des Elements. Wer darüber und darunter steht, gehört zur Familie.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Magnesium?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Calcium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Calcium - ●17Lithium, Natrium und Kalium werden in Wasser gegeben. Welches reagiert am heftigsten?
Lösung zeigen
- Alle haben ein Außenelektron.
- Nach unten sitzt es weiter vom Kern entfernt.
- Es geht leichter ab – Kalium reagiert am heftigsten.
Ergebnis:Kalium, es steht am weitesten unten - ★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
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Neon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Argon steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Neon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Argon steht in derselben Spalte.
AchtungEdelgase ohne Außenelektronen
Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff → Helium hat keine Elektronen
Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff → Helium brennt nicht
Zeichne das Schalenmodell von Neon und zähl die äußere Schale.
ÜbenJetzt du
- ○19Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Lithium?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Lithium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Natrium - ●20Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Kalium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Kalium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Natrium - ★21Warum 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
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
Chlor gibt ein Elektron ab und wird Cl⁺.
Chlor nimmt ein Elektron auf und wird Cl⁻.
Zähl die Außenelektronen. Ist der Weg zur Acht durch Abgeben oder durch Aufnehmen kürzer?
ÜbenJetzt du
- ○22Welches Ion bildet Fluor (7. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Fluor hat 7 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Fluor hat 7 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 aufnehmen.
- Also F⁻.
Ergebnis:F⁻ - ●23Welches Ion bildet Sauerstoff (6. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Sauerstoff hat 6 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 aufnehmen.
- Also O²⁻.
Ergebnis:O²⁻ - ★24Welches Ion bildet Lithium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Lithium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also Li⁺.
Ergebnis:Li⁺
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Ein Fluoratom hat 9 Protonen und 10 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?
Lösung zeigen
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 9 Elektronen.
Ergebnis:9 Elektronen - ●26Sauerstoff (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 - ●27In 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 - ●28Wie viele Außenelektronen hat ein Schwefelatom (S, 6. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Schwefel steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
Ergebnis:6 Außenelektronen - ●29Warum reagiert Neon fast nicht?
Lösung zeigen
- Neon: 2, 8.
- Acht Außenelektronen: Edelgaszustand.
- Dieser Zustand ist stabil.
Ergebnis:Seine Außenschale ist voll - ●30Wo steckt fast die ganze Masse eines Phosphoratoms?
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 15 Protonen
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.
31Ein Argonatom hat 18 Protonen und 22 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?Lösung zeigen
Ergebnis:18 ElektronenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:19 Protonen, 19 Elektronen, 20 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Phosphor (P) hat die Ordnungszahl 15 und die Massenzahl 31. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Phosphoratom?Lösung zeigen
Ergebnis:16 NeutronenIch lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
34In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Sauerstoff (O)? Wie viele Außenelektronen hat es?Lösung zeigen
Ergebnis:6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 AußenelektronenIch bestimme die Zahl der Außenelektronen.
35Wie viele Außenelektronen hat ein Fluoratom (F, 7. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?Lösung zeigen
Ergebnis:7 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.
37Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Argon?Lösung zeigen
Ergebnis:NeonIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Was streben Atome bei Reaktionen meistens an?Lösung zeigen
Ergebnis:Eine volle Außenschale
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 46 Teilchen
- Im Kern mit 13 Protonen
- 19 Elektronen
- 11 Protonen, 11 Elektronen, 12 Neutronen
- 20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen
- 19 Protonen, 19 Elektronen, 20 Neutronen
- 17 Protonen
- 10 Neutronen
- 18 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 Außenelektronen
- 2, 8, 5
- 2, 8, 8, 2
- 5 Außenelektronen
- Calcium
- Kalium, es steht am weitesten unten
- Sie reagieren schon mit feuchter Luft
- Natrium
- Natrium
- Helium brennt nicht
- F⁻
- O²⁻
- Li⁺
- 9 Elektronen
- 8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 6 Außenelektronen
- Seine Außenschale ist voll
- Im Kern mit 15 Protonen
- 18 Elektronen
- 19 Protonen, 19 Elektronen, 20 Neutronen
- 16 Neutronen
- 6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 Außenelektronen
- 7 Außenelektronen
- Magnesium
- Neon
- Eine volle Außenschale