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 sind positiv, Elektronen negativ.
- Gleich viele heben sich auf.
- Also neutral.
- Protonen sind positiv, Elektronen negativ.
- Gleich viele heben sich auf.
- Also neutral.
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 Lithiumatoms?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 3 Protonen - ●2Woraus 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 - ★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: 8
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 8
- Neutronen = 16 − 8 = 8
- Ordnungszahl = Protonen: 8
- Atom ist neutral, also ebenso viele Elektronen: 8
- Neutronen = 16 − 8 = 8
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 - ●5Kalium (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 - ★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
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 39 − 19.
- Also 20 Neutronen.
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 39 − 19.
- Also 20 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
- ○7Natrium (Na) hat die Ordnungszahl 11 und die Massenzahl 23. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Natriumatom?So fängst du an:Massenzahl = Protonen + Neutronen.
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 23 − 11.
- Also 12 Neutronen.
Ergebnis:12 Neutronen - ●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 - ★9Lithium (Li) hat die Ordnungszahl 3 und die Massenzahl 7. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Lithiumatom?
Lösung zeigen
- Massenzahl = Protonen + Neutronen.
- Neutronen = 7 − 3.
- Also 4 Neutronen.
Ergebnis:4 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: 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.
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 Kalium (K)? Wie viele Außenelektronen hat es?So fängst du an:Die Periode ist die Zeile: 4. Sie sagt, wie viele Schalen besetzt sind.
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 - ●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 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
- Periode = Zeile.
- Mit jeder Zeile kommt eine Schale dazu.
- Also: Zahl der besetzten Schalen.
- Periode = Zeile.
- Mit jeder Zeile kommt eine Schale dazu.
- Also: Zahl der besetzten Schalen.
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 Kohlenstoffatom (C, 4. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?
Lösung zeigen
- Die Hauptgruppe nennt die Zahl der Außenelektronen.
- Kohlenstoff steht in der 4. Hauptgruppe.
- Also 4 Außenelektronen.
Ergebnis:4 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 untereinander in einer Spalte.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Calcium steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Magnesium steht in der 2. Hauptgruppe.
- Calcium 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 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 - ●17Entscheide: 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 - ★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.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Kalium steht in derselben Spalte.
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Natrium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Kalium steht in derselben Spalte.
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
- ○19Entscheide: Welches Element gehört zur selben Elementfamilie wie Kalium?So fängst du an:Familien stehen untereinander in einer Spalte.
Lösung zeigen
- Familien stehen untereinander in einer Spalte.
- Kalium steht in der 1. Hauptgruppe.
- Natrium steht in derselben Spalte.
Ergebnis:Natrium - ●20Entscheide: 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 - ★21Natrium und Chlor reagieren heftig. Was entsteht?
Lösung zeigen
- Halogen heißt „Salzbildner“.
- Natrium gibt ein Elektron ab, Chlor nimmt eins auf.
- Es entsteht das Salz Natriumchlorid.
Ergebnis:Das Salz Natriumchlorid
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
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
- Stickstoff hat 5 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 3 aufnehmen.
- Also N³⁻.
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 Magnesium (2. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?So fängst du an:Magnesium hat 2 Außenelektronen.
Lösung zeigen
- Magnesium hat 2 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 2 abgeben.
- Also Mg²⁺.
Ergebnis:Mg²⁺ - ●23Welches Ion bildet Natrium (1. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?
Lösung zeigen
- Natrium hat 1 Außenelektronen.
- Kürzester Weg: 1 abgeben.
- Also Na⁺.
Ergebnis:Na⁺ - ★24Welches 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⁺
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Kalium (K) hat die Ordnungszahl 19 und die Massenzahl 39. Bestimme: Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat ein Kaliumatom zusammen?
Lösung zeigen
- Neutronen: 39 − 19 = 20
- Alle: 19 + 20 + 19 = 58
Ergebnis:58 Teilchen - ●26Aluminium (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 - ●27In 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 - ●28Wie verteilen sich die 6 Elektronen von Kohlenstoff auf die Schalen?
Lösung zeigen
- Erste Schale: höchstens 2.
- Zweite und dritte Schale: höchstens 8.
- Für 6 Elektronen: 2, 4.
Ergebnis:2, 4 - ●29Ein Natriumatom hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?
Lösung zeigen
- Das Atom ist nach außen neutral.
- Gleich viele Elektronen wie Protonen.
- Also 11 Elektronen.
Ergebnis:11 Elektronen - ●30Schwefel (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
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 Natriumatom hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Bestimme: Wie viele Elektronen hat das ungeladene Atom?Lösung zeigen
Ergebnis:11 ElektronenIch bestimme Protonen, Neutronen und Elektronen aus dem Periodensystem.
32Magnesium (Mg) hat die Ordnungszahl 12 und die Massenzahl 24. Gib die Zahl der Protonen, Elektronen und Neutronen an.Lösung zeigen
Ergebnis:12 Protonen, 12 Elektronen, 12 NeutronenIch erkläre, was die Ordnungszahl festlegt.
33Fluor (F) hat die Ordnungszahl 9 und die Massenzahl 19. Bestimme: Wie viele Neutronen hat ein Fluoratom?Lösung zeigen
Ergebnis:10 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 Lithiumatom (Li, 1. Hauptgruppe, 2. Bestimme: Periode)?Lösung zeigen
Ergebnis:1 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 Kalium?Lösung zeigen
Ergebnis:LithiumIch erkläre, warum Edelgase kaum reagieren.
38Welches Ion bildet Fluor (7. Hauptgruppe), um eine volle Außenschale zu erreichen?Lösung zeigen
Ergebnis:F⁻
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- Im Kern mit 3 Protonen
- Aus Protonen und Neutronen
- So groß wie ein Fußballstadion
- 11 Protonen, 11 Elektronen, 12 Neutronen
- 19 Protonen, 19 Elektronen, 20 Neutronen
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- 12 Neutronen
- 10 Neutronen
- 4 Neutronen
- 1. Hauptgruppe, 4. Periode, 1 Außenelektron
- 2. Hauptgruppe, 3. Periode, 2 Außenelektronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 5 Außenelektronen
- 4 Außenelektronen
- 3. Periode, 2. Hauptgruppe
- Fluor
- Neon
- Kalium, es steht am weitesten unten
- Natrium
- Natrium
- Das Salz Natriumchlorid
- Mg²⁺
- Na⁺
- K⁺
- 58 Teilchen
- 14 Neutronen
- 1. Hauptgruppe, 3. Periode, 1 Außenelektron
- 2, 4
- 11 Elektronen
- 16 Protonen, 16 Elektronen, 16 Neutronen
- 11 Elektronen
- 12 Protonen, 12 Elektronen, 12 Neutronen
- 10 Neutronen
- 2. Hauptgruppe, 4. Periode, 2 Außenelektronen
- 1 Außenelektronen
- Magnesium
- Lithium
- F⁻