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 19 Elektronen.
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 19 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
- ○1Lithium (Li) hat die Ordnungszahl 3 und die Massenzahl 7. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Lithiumatom zusammen?So fängst du an:Neutronen: 7 − 3 = 4
Lösung zeigen
- Neutronen: 7 − 3 = 4
- Alle: 3 + 4 + 3 = 10
Ergebnis:10 Teilchen - ●2Fluor (F) hat die Ordnungszahl 9 und die Massenzahl 19. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Fluoratom zusammen?
Lösung zeigen
- Neutronen: 19 − 9 = 10
- Alle: 9 + 10 + 9 = 28
Ergebnis:28 Teilchen - ★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
- ○4Sauerstoff (O) hat die Ordnungszahl 8 und die Massenzahl 16. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.So fängst du an:Ordnungszahl = Protonen: 8
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 8
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 8
- Neutronen = 16 − 8 = 8
Ergebnis:8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen - ●5Stickstoff (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 - ★6Magnesium (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
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.
AchtungIon durch Änderung der Protonenzahl
Ein Chloratom nimmt ein Elektron auf. Was ist es danach → Argon, weil es jetzt 18 Elektronen hat
Ein Chloratom nimmt ein Elektron auf. Was ist es danach → Immer noch Chlor, als Ion Cl⁻
Zähl Protonen und Elektronen getrennt. Was fehlt oder ist dazugekommen?
ÜbenJetzt du
- ○7Ein Chloratom nimmt ein Elektron auf. Was ist es danach?So fängst du an:Das Element bestimmt allein die Zahl der Protonen.
Lösung zeigen
- Das Element bestimmt allein die Zahl der Protonen.
- Die Protonen bleiben 17.
- Also Chlor, jetzt einfach negativ geladen.
Ergebnis:Immer noch Chlor, als Ion Cl⁻ - ●8Argon (Ar) hat die Ordnungszahl 18 und die Massenzahl 40. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Argonatom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 40 − 18.
- Also 22 Neutronen.
Ergebnis:22 Neutronen - ★9Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Chloratom?
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Chlor: 17.
- Also 17 Protonen.
Ergebnis:17 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: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 7 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 7 Außenelektronen – Halogene.
- Die Periode ist die Zeile: 3. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 7 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 7 Außenelektronen – Halogene.
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
- ○10In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Sauerstoff (O)? Wie viele Außenelektronen hat es?So fängst du an:Die Periode ist die Zeile: 2. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
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 - ●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.
- Stickstoff steht in der 5. Hauptgruppe.
- Also 5 Außenelektronen.
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Stickstoff steht in der 5. Hauptgruppe.
- Also 5 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 Fluoratom (F, 7. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?So fängst du an:Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Fluor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Also 7 Außenelektronen.
Ergebnis:7 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 - ★15Wie 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
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
- Familie = Spalte.
- 1. Hauptgruppe.
- Also ein Außenelektron.
- Familie = Spalte.
- 1. Hauptgruppe.
- Also ein Außenelektron.
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 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 - ●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 - ★18Lithium, 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
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.
- Calcium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Magnesium steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Calcium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Magnesium steht in derselben Spalte.
AchtungÄhnliche Elemente in derselben Zeile gesucht
Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff → Helium ist leichter
Warum füllt man Luftballons mit Helium und nicht mit Wasserstoff → Helium brennt nicht
Such die Spalte des Elements. Wer darüber und darunter steht, gehört zur Familie.
ÜbenJetzt du
- ○19Entscheide: 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 - ●20Warum 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 - ★21Was haben Fluor, Chlor, Brom und Iod gemeinsam?
Lösung zeigen
- Halogene: 7. Hauptgruppe.
- Sieben Außenelektronen.
- Ein Elektron fehlt bis zur Acht.
Ergebnis:Sieben 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
- Edelgase sind stabil.
- Ihre Außenschale ist voll.
- Andere Atome erreichen das durch Abgeben, Aufnehmen oder Teilen von Elektronen.
- Edelgase sind stabil.
- Ihre Außenschale ist voll.
- Andere Atome erreichen das durch Abgeben, Aufnehmen oder Teilen von Elektronen.
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 Beryllium (2. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Beryllium hat 2 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Beryllium hat 2 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 abgeben.
- Also Be²⁺.
Ergebnis:Be²⁺ - ●23Welches Ion bildet Fluor (7. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Fluor hat 7 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 aufnehmen.
- Also F⁻.
Ergebnis:F⁻ - ★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
- ●25Argon (Ar) hat die Ordnungszahl 18 und die Massenzahl 40. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Argonatom zusammen?
Lösung zeigen
- Neutronen: 40 − 18 = 22
- Alle: 18 + 22 + 18 = 58
Ergebnis:58 Teilchen - ●26Kalium (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 - ●27Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Kaliumatom?
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Kalium: 19.
- Also 19 Protonen.
Ergebnis:19 Protonen - ●28Wie viele Außenelektronen hat ein Natriumatom (Na, 1. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Also 1 Außenelektronen.
Ergebnis:1 Außenelektronen - ●29Welches Element gehört zur selben Familie wie Natrium?
Lösung zeigen
- Familien stehen in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Darunter steht Kalium.
Ergebnis:Kalium, darunter - ●30Welches 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⁺
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.
31Wo steckt fast die ganze Masse eines Natriumatoms?Lösung zeigen
Ergebnis:Im Kern mit 11 ProtonenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Calcium (Ca) hat die Ordnungszahl 20 und die Massenzahl 40. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:20 Protonen, 20 Elektronen, 20 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Natrium: Ordnungszahl 11, Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Natriumatom?Lösung zeigen
Ergebnis:11 ProtonenIch lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
34In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Kalium (K)? Wie viele Außenelektronen hat es?Lösung zeigen
Ergebnis:1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 AußenelektronIch bestimme die Zahl der Außenelektronen.
35Wie viele Außenelektronen hat ein Sauerstoffatom (O, 6. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?Lösung zeigen
Ergebnis:6 AußenelektronenIch beschreibe die Alkalimetalle als Elementfamilie.
36Lithium, Natrium und Kalium werden in Wasser gegeben. Welches reagiert am heftigsten?Lösung zeigen
Ergebnis:Kalium, es steht am weitesten untenIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37Was haben Fluor, Chlor, Brom und Iod gemeinsam?Lösung zeigen
Ergebnis:Sieben AußenelektronenIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Chlor (7. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Cl⁻
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 10 Teilchen
- 28 Teilchen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen
- 7 Protonen, 7 Elektronen, 7 Neutronen
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- Immer noch Chlor, als Ion Cl⁻
- 22 Neutronen
- 17 Protonen
- 6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 7 Außenelektronen
- 2, 8, 6
- 2, 8, 5
- Natrium
- Sie reagieren schon mit feuchter Luft
- Kalium, es steht am weitesten unten
- Calcium
- Helium brennt nicht
- Sieben Außenelektronen
- Be²⁺
- F⁻
- Argon mit 18 Elektronen
- 58 Teilchen
- 19 Protonen, 19 Elektronen, 20 Neutronen
- 19 Protonen
- 1 Außenelektronen
- Kalium, darunter
- Mg²⁺
- Im Kern mit 11 Protonen
- 20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen
- 11 Protonen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 6 Außenelektronen
- Kalium, es steht am weitesten unten
- Sieben Außenelektronen
- Cl⁻