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 3 Elektronen.
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 3 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
- ○1Wo steckt fast die ganze Masse eines Natriumatoms?So fängst du an:Protonen und Neutronen sind fast zweitausendmal schwerer als Elektronen.
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 11 Protonen - ●2Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Natriumatom zusammen?
Lösung zeigen
- Neutronen: 23 − 11 = 12
- Alle: 11 + 12 + 11 = 34
Ergebnis:34 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: 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
- ○4Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 und die Massenzahl 27. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.So fängst du an:Ordnungszahl = Protonen: 13
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 13
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 13
- Neutronen = 27 − 13 = 14
Ergebnis:13 Protonen, 13 Elektronen, 14 Neutronen - ●5Sauerstoff (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 - ★6Calcium (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
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
- ○7Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 und die Massenzahl 27. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Aluminiumatom?So fängst du an:Massenzahl = Protonen + Neutronen.
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 27 − 13.
- Also 14 Neutronen.
Ergebnis:14 Neutronen - ●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 - ★9Lithium (Li) hat die Ordnungszahl 3 und die Massenzahl 7. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Lithiumatom?
Lösung zeigen
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Lithium: 3.
- Also 3 Protonen.
Ergebnis:3 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: 2 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 2 Außenelektronen – Erdalkalimetalle.
- Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
- Spalte = Hauptgruppe: 2 (Zahl der Außenelektronen)
- Also 2 Außenelektronen – Erdalkalimetalle.
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 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 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 - ★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.
- Sauerstoff steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Sauerstoff 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 Schwefelatom (S, 6. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?So fängst du an:Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Schwefel steht in der 6. Hauptgruppe.
- Also 6 Außenelektronen.
Ergebnis:6 Außenelektronen - ●14Wie 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 - ★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
- Alle haben ein Außenelektron.
- Nach unten sitzt es weiter vom Kern entfernt.
- Es geht leichter ab – Kalium reagiert am heftigsten.
- Alle haben ein Außenelektron.
- Nach unten sitzt es weiter vom Kern entfernt.
- Es geht leichter ab – Kalium reagiert am heftigsten.
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 Calcium?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Calcium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Magnesium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Magnesium - ●17Was haben alle Alkalimetalle gemeinsam?
Lösung zeigen
- Familie = Spalte.
- 1. Hauptgruppe.
- Also ein Außenelektron.
Ergebnis:Ein Außenelektron - ★18Welches 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
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
- Halogen heißt „Salzbildner“.
- Natrium gibt ein Elektron ab, Chlor nimmt eins auf.
- Es entsteht das Salz Natriumchlorid.
- Halogen heißt „Salzbildner“.
- Natrium gibt ein Elektron ab, Chlor nimmt eins auf.
- Es entsteht das Salz Natriumchlorid.
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
- ○19Was haben Fluor, Chlor, Brom und Iod gemeinsam?So fängst du an:Halogene: 7. Hauptgruppe.
Lösung zeigen
- Halogene: 7. Hauptgruppe.
- Sieben Außenelektronen.
- Ein Elektron fehlt bis zur Acht.
Ergebnis:Sieben Außenelektronen - ●20Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Argon?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Argon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Neon steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Neon - ★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
- Sauerstoff hat 6 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 aufnehmen.
- Also O²⁻.
- Sauerstoff hat 6 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 aufnehmen.
- Also O²⁻.
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 Chlor (7. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Chlor hat 7 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Chlor hat 7 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 aufnehmen.
- Also Cl⁻.
Ergebnis:Cl⁻ - ●23Welches Ion bildet Stickstoff (5. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
Ergebnis:N³⁻ - ★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 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 - ●26Chlor (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 - ●27Wie verteilen sich die 19 Elektronen von Kalium auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 19 Elektronen: 2, 8, 8, 1.
Ergebnis:2, 8, 8, 1 - ●28Entscheide: 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 - ●29Entscheide: 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 - ●30Warum reagiert Neon fast nicht?
Lösung zeigen
- Neon: 2, 8.
- Acht Außenelektronen: Edelgaszustand.
- Dieser Zustand ist stabil.
Ergebnis:Seine Außenschale ist voll
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 Phosphoratom hat 15 Protonen und 16 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?Lösung zeigen
Ergebnis:15 ElektronenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Kohlenstoff (C) hat die Ordnungszahl 6 und die Massenzahl 12. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:6 Protonen, 6 Elektronen, 6 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Protonen hat ein Chloratom?Lösung zeigen
Ergebnis:17 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.
35Was sagt die Periode über ein Atom?Lösung zeigen
Ergebnis:Wie viele Schalen besetzt sindIch beschreibe die Alkalimetalle als Elementfamilie.
36Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Argon?Lösung zeigen
Ergebnis:NeonIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37In welcher Hauptgruppe stehen die Edelgase, und wie viele Außenelektronen hat Argon?Lösung zeigen
Ergebnis:8. Hauptgruppe, 8 AußenelektronenIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Beryllium (2. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Be²⁺
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- Im Kern mit 11 Protonen
- 34 Teilchen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 13 Protonen, 13 Elektronen, 14 Neutronen
- 8 Protonen, 8 Elektronen, 8 Neutronen
- 20 Protonen, 20 Elektronen, 20 Neutronen
- 14 Neutronen
- 18 Protonen
- 3 Protonen
- 6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 6 Außenelektronen
- 5 Außenelektronen
- 3. Periode, 2. Hauptgruppe
- Magnesium
- Ein Außenelektron
- Kalium, darunter
- Sieben Außenelektronen
- Neon
- Helium brennt nicht
- Cl⁻
- N³⁻
- Argon mit 18 Elektronen
- Im winzigen Kern
- 18 Neutronen
- 2, 8, 8, 1
- Natrium
- Calcium
- Seine Außenschale ist voll
- 15 Elektronen
- 6 Protonen, 6 Elektronen, 6 Neutronen
- 17 Protonen
- 7. Hauptgruppe, 3. Periode, 7 Außenelektronen
- Wie viele Schalen besetzt sind
- Neon
- 8. Hauptgruppe, 8 Außenelektronen
- Be²⁺