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
- ○1Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Kaliumatom zusammen?So fängst du an:Neutronen: 39 − 19 = 20
Lösung zeigen
- Neutronen: 39 − 19 = 20
- Alle: 19 + 20 + 19 = 58
Ergebnis:58 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: 6
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 6
- Neutronen = 12 − 6 = 6
- Ordnungszahl = Protonen: 6
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 6
- Neutronen = 12 − 6 = 6
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 - ●5Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 36. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 17
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 17
- Neutronen = 36 − 17 = 19
Ergebnis:17 Protonen, 17 Elektronen, 19 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 Chlor: 17.
- Also 17 Protonen.
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Chlor: 17.
- Also 17 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
- ○7Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Kaliumatom?So fängst du an:Massenzahl = Protonen + Neutronen.
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 39 − 19.
- Also 20 Neutronen.
Ergebnis:20 Neutronen - ●8Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Natriumatom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 23 − 11.
- Also 12 Neutronen.
Ergebnis:12 Neutronen - ★9Warum steigt die Ordnungszahl im Periodensystem von Kästchen zu Kästchen um eins?
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonenzahl.
- Das Periodensystem ordnet nach Protonenzahl.
- Also steigt sie um eins.
Ergebnis:Jedes Element hat ein Proton mehr
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.
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 Chlor (Cl)? 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: 7 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 7 Außenelektronen – Halogene.
Ergebnis:7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen - ●11In 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 - ★12In 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
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.
- Schwefel steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Schwefel steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 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
- ○13Wie viele Außenelektronen hat ein Sauerstoffatom (O, 6. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?So fängst du an:Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Sauerstoff steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
Ergebnis:6 Außenelektronen - ●14Chlor steht in der 7. Hauptgruppe und der 3. Periode. Bestimme: Wie viele Außenelektronen hat ein Chloratom?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- 7. Hauptgruppe.
- Also 7 Außenelektronen.
Ergebnis:7 Außenelektronen - ★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 in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Darunter steht Kalium.
- Familien stehen in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Darunter steht Kalium.
AchtungÄhnliche Elemente in derselben Zeile gesucht
Welches Element gehört zur selben Familie wie Natrium → Magnesium, daneben
Welches Element gehört zur selben Familie wie Natrium → Kalium, darunter
Such die Spalte des Elements. Wer darüber und darunter steht, gehört zur Familie.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Fluor?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Fluor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Chlor steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Chlor - ●17Warum 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 - ★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.
- 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.
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
- ○19Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff?So fängst du an:Wasserstoff ist brennbar: Knallgas.
Lösung zeigen
- Wasserstoff ist brennbar: Knallgas.
- Helium hat eine volle Außenschale.
- Es reagiert fast nicht – sicher.
Ergebnis:Helium brennt nicht - ●20Entscheide: 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 - ★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
- Aluminium hat 3 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 abgeben.
- Also Al³⁺.
- Aluminium hat 3 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 abgeben.
- Also Al³⁺.
AchtungIon durch Änderung der Protonenzahl
Was streben Atome bei Reaktionen meistens an → Möglichst viele Protonen
Was streben Atome bei Reaktionen meistens an → Eine volle Außenschale
Zähl Protonen und Elektronen getrennt. Was fehlt oder ist dazugekommen?
ÜbenJetzt du
- ○22Was streben Atome bei Reaktionen meistens an?So fängst du an:Edelgase sind stabil.
Lösung zeigen
- Edelgase sind stabil.
- Ihre Außenschale ist voll.
- Andere Atome erreichen das durch Abgeben, Aufnehmen oder Teilen von Elektronen.
Ergebnis:Eine volle Außenschale - ●23Welches 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⁺ - ★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
- ●25Woraus 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 - ●26Stickstoff (N) hat die Ordnungszahl 7 und die Massenzahl 14. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 7
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 7
- Neutronen = 14 − 7 = 7
Ergebnis:7 Protonen, 7 Elektronen, 7 Neutronen - ●27Argon (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 - ●28In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Natrium (Na)? Wie viele Außenelektronen hat es?
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 - ●29Natrium hat 11 Elektronen. Wie verteilen sie sich auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite Schale: höchstens 8.
- Der Rest in die dritte: 11 − 10 = 1.
Ergebnis:2, 8, 1 - ●30Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Natrium?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Kalium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Kalium
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.
31Fluor (F) hat die Ordnungszahl 9 und die Massenzahl 19. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Fluoratom zusammen?Lösung zeigen
Ergebnis:28 TeilchenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Schwefel (S) hat die Ordnungszahl 16 und die Massenzahl 32. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:16 Protonen, 16 Elektronen, 16 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Argon (Ar) hat die Ordnungszahl 18 und die Massenzahl 40. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Argonatom?Lösung zeigen
Ergebnis:22 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 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 Argon?Lösung zeigen
Ergebnis:NeonIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Neon?Lösung zeigen
Ergebnis:ArgonIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Lithium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Li⁺
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 58 Teilchen
- 3 Elektronen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 11 Protonen, 11 Elektronen, 12 Neutronen
- 17 Protonen, 17 Elektronen, 19 Neutronen
- 13 Protonen, 13 Elektronen, 14 Neutronen
- 20 Neutronen
- 12 Neutronen
- Jedes Element hat ein Proton mehr
- 7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 6 Außenelektronen
- 7 Außenelektronen
- 3. Periode, 2. Hauptgruppe
- Chlor
- Sie reagieren schon mit feuchter Luft
- Ein Außenelektron
- Helium brennt nicht
- Argon
- 8. Hauptgruppe, 8 Außenelektronen
- Eine volle Außenschale
- K⁺
- Argon mit 18 Elektronen
- Aus Protonen und Neutronen
- 7 Protonen, 7 Elektronen, 7 Neutronen
- 18 Protonen
- 1. Hauptgruppe, 3. Periode, 1 Außenelektron
- 2, 8, 1
- Kalium
- 28 Teilchen
- 16 Protonen, 16 Elektronen, 16 Neutronen
- 22 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 7 Außenelektronen
- Neon
- Argon
- Li⁺