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
- Kern: positiv geladene Protonen und ungeladene Neutronen.
- Hülle: negativ geladene Elektronen.
- Also Protonen und Neutronen.
- Kern: positiv geladene Protonen und ungeladene Neutronen.
- Hülle: negativ geladene Elektronen.
- Also Protonen und Neutronen.
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
- ○1Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Chloratom zusammen?So fängst du an:Neutronen: 35 − 17 = 18
Lösung zeigen
- Neutronen: 35 − 17 = 18
- Alle: 17 + 18 + 17 = 52
Ergebnis:52 Teilchen - ●2Lithium (Li) hat die Ordnungszahl 3 und die Massenzahl 7. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Lithiumatom zusammen?
Lösung zeigen
- Neutronen: 7 − 3 = 4
- Alle: 3 + 4 + 3 = 10
Ergebnis:10 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: 11
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 11
- Neutronen = 23 − 11 = 12
- Ordnungszahl = Protonen: 11
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 11
- Neutronen = 23 − 11 = 12
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
- ○4Stickstoff (N) hat die Ordnungszahl 7 und die Massenzahl 14. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.So fängst du an:Ordnungszahl = Protonen: 7
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 7
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 7
- Neutronen = 14 − 7 = 7
Ergebnis:7 Protonen, 7 Elektronen, 7 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 - ★6Schwefel (S) hat die Ordnungszahl 16 und die Massenzahl 32. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.
Lösung zeigen
- Ordnungszahl = Protonen: 16
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 16
- Neutronen = 32 − 16 = 16
Ergebnis:16 Protonen, 16 Elektronen, 16 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 Kalium: 19.
- Also 19 Protonen.
- Protonen = Ordnungszahl.
- Ordnungszahl von Kalium: 19.
- Also 19 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 Neutronen hat ein Chloratom?So fängst du an:Massenzahl = Protonen + Neutronen.
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 35 − 17.
- Also 18 Neutronen.
Ergebnis:18 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 - ★9Phosphor (P) hat die Ordnungszahl 15 und die Massenzahl 31. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Phosphoratom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 31 − 15.
- Also 16 Neutronen.
Ergebnis:16 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: 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.
AchtungIon durch Änderung der Protonenzahl
Na⁺ hat ein Proton mehr als Na.
Na⁺ hat ein Elektron weniger als Na. Die Protonen bleiben gleich.
Zähl Protonen und Elektronen getrennt. Was fehlt oder ist dazugekommen?
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 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 - ★12In 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
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.
- Kohlenstoff steht in der 4. Hauptgruppe.
- Also 4 Außenelektronen.
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Kohlenstoff steht in der 4. Hauptgruppe.
- Also 4 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 Phosphoratom (P, 5. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?So fängst du an:Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Phosphor steht in der 5. Hauptgruppe.
- Also 5 Außenelektronen.
Ergebnis:5 Außenelektronen - ●14Wie viele Außenelektronen hat ein Chloratom (Cl, 7. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Chlor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Also 7 Außenelektronen.
Ergebnis:7 Außenelektronen - ★15Wie 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
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.
- 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.
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 Neon?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Neon steht in der 8. Hauptgruppe.
- Argon steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Argon - ★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.
- Lithium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Lithium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium 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
- ○19Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Chlor?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Chlor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Fluor steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Fluor - ●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 - ★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
- Calcium hat 2 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 abgeben.
- Also Ca²⁺.
- Calcium hat 2 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 abgeben.
- Also Ca²⁺.
AchtungEdelgase ohne Außenelektronen
Warum reagiert Neon fast nicht → Es hat keine Außenelektronen
Warum reagiert Neon fast nicht → Seine Außenschale ist voll
Zeichne das Schalenmodell von Neon und zähl die äußere Schale.
ÜbenJetzt du
- ○22Warum reagiert Neon fast nicht?So fängst du an:Neon: 2, 8.
Lösung zeigen
- Neon: 2, 8.
- Acht Außenelektronen: Edelgaszustand.
- Dieser Zustand ist stabil.
Ergebnis:Seine Außenschale ist voll - ●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 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 - ●26Magnesium (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 - ●27Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 und die Massenzahl 27. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Aluminiumatom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 27 − 13.
- Also 14 Neutronen.
Ergebnis:14 Neutronen - ●28Wie viele Außenelektronen hat ein Magnesiumatom (Mg, 2. Hauptgruppe, 3. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Also 2 Außenelektronen.
Ergebnis:2 Außenelektronen - ●29Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Fluor?
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Fluor steht in der 7. Hauptgruppe.
- Chlor steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Chlor - ●30Welches Ion bildet Schwefel (6. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Schwefel hat 6 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 aufnehmen.
- Also S²⁻.
Ergebnis:S²⁻
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 Fluoratoms?Lösung zeigen
Ergebnis:Im Kern mit 9 ProtonenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Aluminium (Al) hat die Ordnungszahl 13 und die Massenzahl 27. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:13 Protonen, 13 Elektronen, 14 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Chlor (Cl) hat die Ordnungszahl 17 und die Massenzahl 35. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Chloratom?Lösung zeigen
Ergebnis:18 NeutronenIch lese Gruppe und Periode ab und deute sie.
34In welcher Hauptgruppe und in welcher Periode steht Magnesium (Mg)? Wie viele Außenelektronen hat es?Lösung zeigen
Ergebnis:2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 AußenelektronenIch bestimme die Zahl der Außenelektronen.
35Chlor steht in der 7. Hauptgruppe und der 3. Periode. Bestimme: Wie viele Außenelektronen hat ein Chloratom?Lösung zeigen
Ergebnis:7 AußenelektronenIch beschreibe die Alkalimetalle als Elementfamilie.
36Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Kalium?Lösung zeigen
Ergebnis:NatriumIch beschreibe die Halogene und die Edelgase.
37Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Calcium?Lösung zeigen
Ergebnis:MagnesiumIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Natrium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:Na⁺
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- 52 Teilchen
- 10 Teilchen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 7 Protonen, 7 Elektronen, 7 Neutronen
- 17 Protonen, 17 Elektronen, 19 Neutronen
- 16 Protonen, 16 Elektronen, 16 Neutronen
- 18 Neutronen
- 12 Neutronen
- 16 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- 6. Hauptgruppe, 2. Periode, 6 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 5 Außenelektronen
- 7 Außenelektronen
- 2, 8, 8, 2
- Ein Außenelektron
- Argon
- Kalium, es steht am weitesten unten
- Fluor
- Neon
- 8. Hauptgruppe, 8 Außenelektronen
- Seine Außenschale ist voll
- O²⁻
- Argon mit 18 Elektronen
- Im winzigen Kern
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- 14 Neutronen
- 2 Außenelektronen
- Chlor
- S²⁻
- Im Kern mit 9 Protonen
- 13 Protonen, 13 Elektronen, 14 Neutronen
- 18 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- 7 Außenelektronen
- Natrium
- Magnesium
- Na⁺