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Chemie · Klasse 7 · Kapitel

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Faszination Chemie – Feuer und Rauch

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Wie unterscheidest du echtes Gold von Katzengold, ohne es zu zerstören?

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Gold ist weich (Härte 2,5 bis 3 nach Mohs) und lässt sich mit einer Nadel ritzen. Katzengold, das Mineral Pyrit, ist hart (Härte 6 bis 6,5), spröde und etwas gelber. Stoffe erkennt man an ihren Eigenschaften. Quelle: Friedrich Mohs, Härteskala, 1812; Mineralienatlas (Härte Pyrit 6 bis 6,5)

  • 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 unterscheide Stoffe an ihren Eigenschaften.

EntdeckenFrage

Wie unterscheidest du echtes Gold von Katzengold, ohne es zu zerstören?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Gold ist weich (Härte 2,5 bis 3 nach Mohs) und lässt sich mit einer Nadel ritzen. Katzengold, das Mineral Pyrit, ist hart (Härte 6 bis 6,5), spröde und etwas gelber. Stoffe erkennt man an ihren Eigenschaften.

MerkenStoffeigenschaften

Einen Stoff erkennt man an mehreren Eigenschaften zugleich.

Dazu zählen Farbe, Geruch, Dichte, Schmelz- und Siedetemperatur, Löslichkeit und Leitfähigkeit.

BeispielStoffe an Eigenschaften erkennen

Ein Stück Metall soll Eisen oder Aluminium sein. Was hilft am schnellsten?
Schritt für Schritt
  1. Beide Metalle glänzen und leiten.
  2. Unterschied: Eisen ist magnetisch, Aluminium nicht.
  3. Also: Magnet.
  1. Beide Metalle glänzen und leiten.
  2. Unterschied: Eisen ist magnetisch, Aluminium nicht.
  3. Also: Magnet.
Ergebnis:
Ein Magnet, denn nur Eisen wird angezogen

AchtungStoff- und Teilchenebene vermischt

So nicht
Kupfer glänzt rot → ein Kupferatom ist rot und glänzt
So richtig
Kupfer → Stoff: rot und glänzend
Kupferatom → Teilchen: keine Farbe, kein Glanz

Farbe, Glanz und Geruch hat der Stoff. Ein einzelnes Teilchen hat sie nicht.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Woran unterscheidest du Kochsalz sicher von Zucker?
    So fängst du an:
    Such eine Eigenschaft, in der sich Kochsalz und Zucker unterscheiden.
    Lösung zeigen
    1. Such eine Eigenschaft, in der sich Kochsalz und Zucker unterscheiden.
    2. Farbe und Körnchengröße sind bei beiden ähnlich.
    3. Also Leitfähigkeit der Lösung.
    Ergebnis:
    Leitfähigkeit der Lösung
  2. ●2
    Woran unterscheidest du Kupfer sicher von Messing?
    Lösung zeigen
    1. Such eine Eigenschaft, in der sich Kupfer und Messing unterscheiden.
    2. Glanz und Leitfähigkeit sind bei beiden ähnlich.
    3. Also Dichte.
    Ergebnis:
    Dichte
  3. ★3
    Wasser und Ethanol sind beide farblos und flüssig. Woran unterscheidest du sie, ohne zu kosten?
    Lösung zeigen
    1. Farbe und Zustand sind gleich.
    2. Die Siedetemperatur ist verschieden.
    3. Also Siedetemperatur messen.
    Ergebnis:
    An der Siedetemperatur: 78 °C oder 100 °C

2Ich erkenne eine chemische Reaktion an ihren Kennzeichen.

EntdeckenFrage

Warum sprudelt eine Brausetablette im Wasser?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Zitronensäure und Natron (Natriumhydrogencarbonat) reagieren, sobald Wasser sie löst. Dabei entsteht Kohlenstoffdioxid, das Gas, das aufsteigt. Gasentwicklung ist ein Anzeichen für eine chemische Reaktion.

MerkenChemische Reaktion

Bei einer chemischen Reaktion entstehen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften.

Erkennbar an Farbwechsel, Gasbildung, Niederschlag oder Energieumsatz.

BeispielChemische Reaktion oder nicht?

Eis schmilzt in der Sonne. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Schritt für Schritt
  1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
  2. Es bleibt Wasser, nur flüssig.
  3. Also keine chemische Reaktion.
  1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
  2. Es bleibt Wasser, nur flüssig.
  3. Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:
Nein, es entsteht kein neuer Stoff

AchtungReaktion nicht von Mischen oder Zustandsänderung getrennt

So nicht
Zucker löst sich in Tee → chemische Reaktion
So richtig
Zucker löst sich → kein neuer Stoff, also keine Reaktion.
Reaktion heißt: Es entsteht ein neuer Stoff

Eine Reaktion erkennt man an einem NEUEN Stoff. Schmelzen und Lösen ändern nur die Form.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Eisen- und Schwefelpulver werden erhitzt. Danach zieht der Magnet nichts mehr an. Was heißt das?
    So fängst du an:
    Stoffebene: Gemisch magnetisch, Produkt nicht.
    Lösung zeigen
    1. Stoffebene: Gemisch magnetisch, Produkt nicht.
    2. Eine Eigenschaft hat sich geändert – also ein neuer Stoff.
    3. Eisen und Schwefel haben zu Eisensulfid reagiert.
    Ergebnis:
    Ein neuer Stoff ist entstanden: Eisensulfid
  2. ●5
    Salz wird zu Pulver zermahlen. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    2. Es ist immer noch Salz.
    3. Also keine chemische Reaktion.
    Ergebnis:
    Nein, es entsteht kein neuer Stoff
  3. ★6
    Wasser verdampft im Wasserkocher. Ist das eine chemische Reaktion?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    2. Dampf kondensiert wieder zu Wasser – derselbe Stoff.
    3. Also keine Reaktion, sondern eine Zustandsänderung.
    Ergebnis:
    Nein, der Dampf ist noch Wasser

3Ich stelle Wortgleichungen mit Edukten und Produkten auf.

EntdeckenFrage

Wird Eisenwolle leichter oder schwerer, wenn sie verbrennt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Schwerer. Eisen verbindet sich mit Sauerstoff aus der Luft zu Eisenoxid: Eisen plus Sauerstoff wird zu Eisenoxid. Der Sauerstoff steckt jetzt im Feststoff und erhöht die Masse. Antoine Lavoisier erkannte so, dass Verbrennung Sauerstoff aufnimmt.

MerkenEdukt und Produkt

Was reagiert, heißt Edukt und steht links vom Pfeil.

Was entsteht, heißt Produkt und steht rechts. Der Pfeil wird „reagiert zu“ gelesen.

BeispielWortgleichung aufstellen

Kupfer reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
Schritt für Schritt
  1. Edukte (das, was reagiert): Kupfer und Sauerstoff
  2. Produkt (das, was entsteht): Kupferoxid
  3. Wortgleichung: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid
  1. Edukte (das, was reagiert): Kupfer und Sauerstoff
  2. Produkt (das, was entsteht): Kupferoxid
  3. Wortgleichung: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid
Ergebnis:
Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid

AchtungEdukt und Produkt vertauscht

So nicht
Magnesiumoxid → Magnesium + Sauerstoff
(als Beschreibung der Verbrennung)
So richtig
Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid
(Edukte links, Produkt rechts)

Die Pfeilrichtung wird umgedreht: Was reagiert, steht LINKS; was entsteht, rechts.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Magnesium reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    So fängst du an:
    Edukte (das, was reagiert): Magnesium und Sauerstoff
    Lösung zeigen
    1. Edukte (das, was reagiert): Magnesium und Sauerstoff
    2. Produkt (das, was entsteht): Magnesiumoxid
    3. Wortgleichung: Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid
    Ergebnis:
    Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid
  2. ●8
    Zink reagiert mit Schwefel. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    Lösung zeigen
    1. Edukte (das, was reagiert): Zink und Schwefel
    2. Produkt (das, was entsteht): Zinksulfid
    3. Wortgleichung: Zink + Schwefel → Zinksulfid
    Ergebnis:
    Zink + Schwefel → Zinksulfid
  3. ★9
    Eisen reagiert mit Schwefel. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    Lösung zeigen
    1. Edukte (das, was reagiert): Eisen und Schwefel
    2. Produkt (das, was entsteht): Eisensulfid
    3. Wortgleichung: Eisen + Schwefel → Eisensulfid
    Ergebnis:
    Eisen + Schwefel → Eisensulfid

4Ich unterscheide exotherme und endotherme Reaktionen.

EntdeckenFrage

Wie wird ein Kältekissen aus der Apotheke von allein kalt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Im Kissen löst sich Ammoniumnitrat im Wasser. Dieser Vorgang nimmt Wärme aus der Umgebung auf, das Kissen wird kalt. Eine Reaktion, die Wärme aufnimmt, heißt endotherm. Das Gegenteil, wie beim Verbrennen, nennt man exotherm.

MerkenExotherm und endotherm

Exotherm: Energie geht heraus, es wird warm.

Endotherm: Energie wird aufgenommen, es wird kalt oder es muss dauernd erhitzt werden.

BeispielExotherm oder endotherm?

Eine Kerze brennt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
Schritt für Schritt
  1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
  2. Abgegeben – es wird warm → exotherm
  3. Energie wird an die Umgebung abgegeben – man spürt die Wärme.
  1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
  2. Abgegeben – es wird warm → exotherm
  3. Energie wird an die Umgebung abgegeben – man spürt die Wärme.
Ergebnis:
exotherm – Energie wird an die Umgebung abgegeben – man spürt die Wärme.

Achtungexotherm und endotherm verwechselt

So nicht
Magnesium brennt hell und heiß → endotherm
So richtig
Magnesium brennt hell und heiß → exotherm
(exo = heraus: Energie geht heraus)

„exo“ heißt heraus – Energie geht heraus, es wird warm. Wer nur die Vorsilbe rät, trifft die Hälfte.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Kalk wird gebrannt: Calciumcarbonat zerfällt bei starkem Erhitzen. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    So fängst du an:
    Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
    2. Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
    3. Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
    Ergebnis:
    endotherm – Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
  2. ●11
    Ein Kühlakku wird nach dem Knicken kalt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
    2. Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
    3. Der Vorgang nimmt Energie auf.
    Ergebnis:
    endotherm – Der Vorgang nimmt Energie auf.
  3. ★12
    Beim Auflösen von Kaliumnitrat in Wasser wird das Becherglas kalt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
    2. Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
    3. Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.
    Ergebnis:
    endotherm – Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.

5Ich erkläre, wozu die Aktivierungsenergie gebraucht wird.

EntdeckenFrage

Warum fängt ein Holzscheit nicht von allein an zu brennen, obwohl Luft voller Sauerstoff ist?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Damit die Reaktion startet, braucht es erst einen Anstoß: Wärme, zum Beispiel von einem Streichholz. Diese Anfangsenergie heißt Aktivierungsenergie. Ist die Reaktion einmal in Gang, liefert sie selbst genug Wärme und läuft weiter.

MerkenAktivierungsenergie

Auch eine exotherme Reaktion muss gestartet werden.

Die Energie dafür heißt Aktivierungsenergie – das Streichholz an der Kerze.

BeispielAktivierungsenergie

Eine Kerze liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?
Schritt für Schritt
  1. Brennstoff und Sauerstoff sind da.
  2. Es fehlt der Anstoß.
  3. Erst mit Aktivierungsenergie beginnt die Reaktion.
  1. Brennstoff und Sauerstoff sind da.
  2. Es fehlt der Anstoß.
  3. Erst mit Aktivierungsenergie beginnt die Reaktion.
Ergebnis:
Der Start, die Aktivierungsenergie

AchtungLuft besteht vor allem aus Sauerstoff

So nicht
Luft ist größtenteils Sauerstoff.
So richtig
Luft ist zu etwa vier Fünfteln Stickstoff und zu einem Fünftel Sauerstoff.

Denk an den Versuch mit der Stahlwolle: Um wie viel stieg das Wasser?

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Ein Holzscheit liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?
    So fängst du an:
    Brennstoff und Sauerstoff sind da.
    Lösung zeigen
    1. Brennstoff und Sauerstoff sind da.
    2. Es fehlt der Anstoß.
    3. Erst mit Aktivierungsenergie beginnt die Reaktion.
    Ergebnis:
    Der Start, die Aktivierungsenergie
  2. ●14
    Ein Grillanzünder wird angezündet und brennt danach von allein weiter. Entscheide: Ist die Verbrennung exotherm oder endotherm?
    Lösung zeigen
    1. Das Anzünden liefert die Aktivierungsenergie.
    2. Danach gibt die Reaktion selbst Wärme ab.
    3. Also exotherm.
    Ergebnis:
    Exotherm, sie braucht nur einen Start
  3. ★15
    Im Energiediagramm einer exothermen Reaktion: Wo liegen die Produkte?
    Lösung zeigen
    1. Der Berg ist die Aktivierungsenergie.
    2. Exotherm: Energie geht an die Umgebung.
    3. Die Produkte liegen also tiefer.
    Ergebnis:
    Tiefer als die Edukte, nach einem Berg

6Ich wende das Gesetz von der Erhaltung der Masse an.

EntdeckenFrage

Wo bleibt eine Kerze, wenn sie abbrennt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Das Wachs verschwindet nicht: Es verbindet sich mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf, die in die Luft steigen. Wiegt man alles zusammen, bleibt die Masse gleich. Das ist der Satz von der Erhaltung der Masse.

MerkenErhaltung der Masse

Bei einer chemischen Reaktion geht keine Masse verloren.

Die Summe der Massen aller Edukte ist gleich der Summe der Massen aller Produkte.

BeispielGesetz von der Erhaltung der Masse

6 g Magnesium reagieren vollständig mit 2 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
6 g + 2 gMagnesium?Magnesiumoxidgeschlossenes Systemkein Atom kommt dazu, keines geht verloren
Schritt für Schritt
  1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
  2. Masse der Edukte: 6 g + 2 g = 8 g
  3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 8 g.
  1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
  2. Masse der Edukte: 6 g + 2 g = 8 g
  3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 8 g.
Ergebnis:
8 g

AchtungMasse geht verloren

So nicht
4 g Magnesium verbrennen → 4 g Magnesiumoxid
So richtig
4 g Magnesium + 2,6 g Sauerstoff → 6,6 g Magnesiumoxid
(die Luft wiegt mit)

Verbranntes Material scheint leichter – der Sauerstoff aus der Luft wird nicht mitgezählt.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    24 g Magnesium reagieren vollständig mit 16 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
    So fängst du an:
    Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
    2. Masse der Edukte: 24 g + 16 g = 40 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 40 g.
    Ergebnis:
    40 g
  2. ●17
    8 g Magnesium reagieren vollständig mit 8 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
    2. Masse der Edukte: 8 g + 8 g = 16 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 16 g.
    Ergebnis:
    16 g
  3. ★18
    24 g Magnesium reagieren vollständig mit 4 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
    2. Masse der Edukte: 24 g + 4 g = 28 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 28 g.
    Ergebnis:
    28 g

7Ich beschreibe Verbrennungen als Reaktion mit Sauerstoff.

EntdeckenFrage

Warum erlischt eine Kerze, wenn man ein Glas darüber stülpt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Die Flamme verbraucht den Sauerstoff im Glas, nur rund ein Fünftel der Luft ist Sauerstoff. Sinkt sein Anteil, geht die Flamme aus, lange bevor aller Sauerstoff weg ist. Verbrennen ist eine Reaktion mit Sauerstoff.

MerkenOxidation

Eine Reaktion mit Sauerstoff heißt Oxidation.

Das Produkt heißt Oxid – Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid.

BeispielVerbrennung als Reaktion mit Sauerstoff

Ein glimmender Span flammt in einem Glas mit reinem Sauerstoff hell auf. Was brennt?
Schritt für Schritt
  1. Für ein Feuer braucht es Brennstoff, Sauerstoff und Zündtemperatur.
  2. Brennstoff ist das Holz.
  3. Mehr Sauerstoff, heftigere Verbrennung.
  1. Für ein Feuer braucht es Brennstoff, Sauerstoff und Zündtemperatur.
  2. Brennstoff ist das Holz.
  3. Mehr Sauerstoff, heftigere Verbrennung.
Ergebnis:
Das Holz des Spans

AchtungAktivierungsenergie mit endotherm verwechselt

So nicht
Holz verbrennt. Welcher Stoff aus der Luft reagiert dabei mit → Wärme
So richtig
Holz verbrennt. Welcher Stoff aus der Luft reagiert dabei mit → Sauerstoff

Frag dich: Läuft die Reaktion weiter, wenn die Flamme weg ist?

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Holz verbrennt. Welcher Stoff aus der Luft reagiert dabei mit?
    So fängst du an:
    Verbrennung heißt Reaktion mit Sauerstoff.
    Lösung zeigen
    1. Verbrennung heißt Reaktion mit Sauerstoff.
    2. Holz ist der Brennstoff.
    3. Sauerstoff kommt aus der Luft.
    Ergebnis:
    Sauerstoff
  2. ●20
    Was ist bei jeder Verbrennung ein Edukt?
    Lösung zeigen
    1. Verbrennung heißt: Reaktion mit Sauerstoff.
    2. Edukte sind Brennstoff und Sauerstoff.
    3. Produkte sind Oxide.
    Ergebnis:
    Sauerstoff
  3. ★21
    Warum geht eine Kerze unter einem umgestülpten Glas nach kurzer Zeit aus?
    Lösung zeigen
    1. Verbrennungsdreieck: Brennstoff, Sauerstoff, Zündtemperatur.
    2. Unter dem Glas kommt kein Sauerstoff nach.
    3. Ist er zu knapp, erlischt die Flamme.
    Ergebnis:
    Der Sauerstoff im Glas wird knapp

8Ich benenne Metall- und Nichtmetalloxide.

EntdeckenFrage

Warum rostet Aluminium nicht, obwohl es ein unedles Metall ist?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Aluminium reagiert sofort mit Sauerstoff zu Aluminiumoxid. Diese Schicht ist nur wenige Nanometer dünn, aber dicht, und schützt das Metall darunter. Beim Rost des Eisens dagegen bröckelt die Oxidschicht ab, und der Vorgang geht weiter.

MerkenMetall- und Nichtmetalloxide

Metalle bilden Metalloxide (MgO, CuO), Nichtmetalle bilden Nichtmetalloxide (CO₂, SO₂).

Das entscheidet später, ob eine Lauge oder eine Säure entsteht.

BeispielOxide benennen und einordnen

Magnesium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
Schritt für Schritt
  1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
  2. Produkt: Magnesiumoxid.
  3. Magnesium ist ein Metall, also Metalloxid.
  1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
  2. Produkt: Magnesiumoxid.
  3. Magnesium ist ein Metall, also Metalloxid.
Ergebnis:
Magnesiumoxid, ein Metalloxid

AchtungMetall und Nichtmetall verwechselt

So nicht
Kohlenstoffdioxid ist ein Metalloxid.
So richtig
Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, also ist CO₂ ein Nichtmetalloxid.

Such das Element vor „oxid“ im Periodensystem. Steht es links, ist es ein Metall.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Natrium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
    So fängst du an:
    Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
    Lösung zeigen
    1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
    2. Produkt: Natriumoxid.
    3. Natrium ist ein Metall, also Metalloxid.
    Ergebnis:
    Natriumoxid, ein Metalloxid
  2. ●23
    Kohlenstoff verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
    Lösung zeigen
    1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
    2. Produkt: Kohlenstoffdioxid.
    3. Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, also Nichtmetalloxid.
    Ergebnis:
    Kohlenstoffdioxid, ein Nichtmetalloxid
  3. ★24
    Was zeigt die Vorsilbe „di“ in Schwefeldioxid?
    Lösung zeigen
    1. Vorsilben zählen: mono 1, di 2, tri 3.
    2. „di“ steht vor „oxid“.
    3. Also zwei O-Atome: SO₂.
    Ergebnis:
    Zwei Sauerstoffatome je Schwefelatom

9Ich deute eine Reaktion auf der Teilchenebene.

EntdeckenFrage

Warum reagieren zwei Raumteile Wasserstoff genau mit einem Raumteil Sauerstoff?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Weil ein Sauerstoffmolekül aus zwei Atomen besteht und jedes Atom zwei Wasserstoffatome bindet. Joseph Louis Gay-Lussac fand 1808 das Verhältnis 2 zu 1 bei Gasen, Amedeo Avogadro erklärte es 1811 mit Teilchen. Auf der Teilchenebene sieht man, was die Wortgleichung nicht zeigt.

MerkenTeilchenebene

Bei einer Reaktion werden Teilchen umgruppiert, nicht erzeugt oder vernichtet.

Deshalb bleibt die Masse gleich.

BeispielReaktionen auf der Teilchenebene deuten

8 g Kupferblech werden an der Luft erhitzt und nehmen 2 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
Schritt für Schritt
  1. Keine Masse geht verloren.
  2. Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
  3. 8 g + 2 g = 10 g.
  1. Keine Masse geht verloren.
  2. Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
  3. 8 g + 2 g = 10 g.
Ergebnis:
10 g

AchtungGase haben keine Masse

So nicht
Der Sauerstoff aus der Luft wiegt nichts.
So richtig
Ein Liter Luft wiegt etwa 1,2 g. Sauerstoff hat Masse wie jeder Stoff.

Denk an einen Ball: Aufgepumpt wiegt er mehr als leer.

ÜbenJetzt du

  1. ○25
    8 g Magnesiumband werden an der Luft erhitzt und nehmen 3 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    So fängst du an:
    Keine Masse geht verloren.
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren.
    2. Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
    3. 8 g + 3 g = 11 g.
    Ergebnis:
    11 g
  2. ●26
    6 g Magnesiumband reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 6 g Sauerstoff. Danach sind 3 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    1. Verbrauchter Sauerstoff: 6 g − 3 g = 3 g
    2. Produkt: 6 g + 3 g = 9 g
    Ergebnis:
    9 g
  3. ★27
    Eisen ist magnetisch, Eisensulfid nicht. Warum, auf der Teilchenebene?
    Lösung zeigen
    1. Eigenschaften gehören zum Stoff, nicht zum einzelnen Atom.
    2. Ein neuer Bau aus Eisen- und Schwefelatomen ist ein neuer Stoff.
    3. Neuer Stoff, neue Eigenschaften.
    Ergebnis:
    Die Eisenatome sind jetzt mit Schwefelatomen verbunden

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●28
    Ein Quader ist 2 cm lang, 5 cm breit und 2 cm hoch und wiegt 50 g. Bestimme: Welche Dichte hat der Stoff?
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 2 cm · 5 cm · 2 cm = 20 cm³
    2. Dichte: 50 g : 20 cm³ = 2,5 g/cm³
    Ergebnis:
    2,5 g/cm³
  2. ●29
    Ein Metallstück hat das Volumen 20 cm³ und die Masse 226 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
    Lösung zeigen
    1. Formel: ρ = m : V
    2. ρ = 226 g : 20 cm³ = 11,3 g/cm³
    3. Tabelle: Das ist Blei.
    Ergebnis:
    ρ = 11,3 g/cm³ → Blei
  3. ●30
    Backpulver schäumt in Essig. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    2. Es entsteht ein neues Gas.
    3. Also eine chemische Reaktion.
    Ergebnis:
    Ja, ein neuer Stoff entsteht
  4. ●31
    Wasserstoff verbrennt an der Luft zu Wasser, die Flamme ist heiß. Welche Art von Reaktion ist das?
    Lösung zeigen
    1. Frag: Gibt die Reaktion Energie an die Umgebung ab?
    2. Ja, die Umgebung wird wärmer.
    3. Also exotherm.
    Ergebnis:
    Exotherm, sie gibt Wärme an die Umgebung ab
  5. ●32
    Eine Wunderkerze liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?
    Lösung zeigen
    1. Brennstoff und Sauerstoff sind da.
    2. Es fehlt der Anstoß.
    3. Erst mit Aktivierungsenergie beginnt die Reaktion.
    Ergebnis:
    Der Start, die Aktivierungsenergie
  6. ●33
    4 g Magnesium reagieren vollständig mit 16 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
    2. Masse der Edukte: 4 g + 16 g = 20 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 20 g.
    Ergebnis:
    20 g

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Stoffeigenschaften
Einen Stoff erkennt man an mehreren Eigenschaften zugleich.
Chemische Reaktion
Bei einer chemischen Reaktion entstehen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften.
Edukt und Produkt
Was reagiert, heißt Edukt und steht links vom Pfeil.
Exotherm und endotherm
Exotherm: Energie geht heraus, es wird warm.
Aktivierungsenergie
Auch eine exotherme Reaktion muss gestartet werden.
Erhaltung der Masse
Bei einer chemischen Reaktion geht keine Masse verloren.
Oxidation
Eine Reaktion mit Sauerstoff heißt Oxidation.
Metall- und Nichtmetalloxide
Metalle bilden Metalloxide (MgO, CuO), Nichtmetalle bilden Nichtmetalloxide (CO₂, SO₂).
Teilchenebene
Bei einer Reaktion werden Teilchen umgruppiert, nicht erzeugt oder vernichtet.

AchtungDichte falsch herum

So nicht
m = 27 g, V = 10 cm³ → ρ = 10 : 27 = 0,37 g/cm³
So richtig
ρ = m : V = 27 g : 10 cm³ = 2,7 g/cm³  (Aluminium)

ρ = m : V. Wer V : m rechnet, bekommt Werte unter 1 und wundert sich nicht.

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

  1. Ich unterscheide Stoffe an ihren Eigenschaften.

    34
    Eisen und Aluminium sollen unterschieden werden. Welche Eigenschaft hilft sicher?
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    Ergebnis:
    Magnetismus

  2. Ich erkenne eine chemische Reaktion an ihren Kennzeichen.

    35
    Eisen rostet an feuchter Luft. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
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    Ergebnis:
    Ja, ein neuer Stoff entsteht

  3. Ich stelle Wortgleichungen mit Edukten und Produkten auf.

    36
    Eisen reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid

  4. Ich unterscheide exotherme und endotherme Reaktionen.

    37
    Magnesium verbrennt mit heller Flamme. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    exotherm – Wärme und Licht werden abgegeben.

  5. Ich erkläre, wozu die Aktivierungsenergie gebraucht wird.

    38
    Ein Blatt Papier liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?
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    Ergebnis:
    Der Start, die Aktivierungsenergie

  6. Ich wende das Gesetz von der Erhaltung der Masse an.

    39
    4 g Magnesium reagieren vollständig mit 4 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
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    Ergebnis:
    8 g

  7. Ich beschreibe Verbrennungen als Reaktion mit Sauerstoff.

    40
    8 g Kupferblech reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 3 g Sauerstoff. Danach sind 2 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    9 g

  8. Ich benenne Metall- und Nichtmetalloxide.

    41
    Calcium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
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    Ergebnis:
    Calciumoxid, ein Metalloxid

  9. Ich deute eine Reaktion auf der Teilchenebene.

    42
    8 g Kupferblech reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 6 g Sauerstoff. Danach sind 2 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 g

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Wie unterscheidest du echtes Gold von Katzengold, ohne es zu zerstören?

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Gold ist weich (Härte 2,5 bis 3 nach Mohs) und lässt sich mit einer Nadel ritzen. Katzengold, das Mineral Pyrit, ist hart (Härte 6 bis 6,5), spröde und etwas gelber. Stoffe erkennt man an ihren Eigenschaften.

Wörter

Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind
Produkt
was herauskommt, wenn man malnimmt
Summe
was herauskommt, wenn man zusammenzählt

Lösungen

  1. Leitfähigkeit der Lösung
  2. Dichte
  3. An der Siedetemperatur: 78 °C oder 100 °C
  4. Ein neuer Stoff ist entstanden: Eisensulfid
  5. Nein, es entsteht kein neuer Stoff
  6. Nein, der Dampf ist noch Wasser
  7. Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid
  8. Zink + Schwefel → Zinksulfid
  9. Eisen + Schwefel → Eisensulfid
  10. endotherm – Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
  11. endotherm – Der Vorgang nimmt Energie auf.
  12. endotherm – Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.
  13. Der Start, die Aktivierungsenergie
  14. Exotherm, sie braucht nur einen Start
  15. Tiefer als die Edukte, nach einem Berg
  16. 40 g
  17. 16 g
  18. 28 g
  19. Sauerstoff
  20. Sauerstoff
  21. Der Sauerstoff im Glas wird knapp
  22. Natriumoxid, ein Metalloxid
  23. Kohlenstoffdioxid, ein Nichtmetalloxid
  24. Zwei Sauerstoffatome je Schwefelatom
  25. 11 g
  26. 9 g
  27. Die Eisenatome sind jetzt mit Schwefelatomen verbunden
  28. 2,5 g/cm³
  29. ρ = 11,3 g/cm³ → Blei
  30. Ja, ein neuer Stoff entsteht
  31. Exotherm, sie gibt Wärme an die Umgebung ab
  32. Der Start, die Aktivierungsenergie
  33. 20 g
  34. Magnetismus
  35. Ja, ein neuer Stoff entsteht
  36. Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
  37. exotherm – Wärme und Licht werden abgegeben.
  38. Der Start, die Aktivierungsenergie
  39. 8 g
  40. 9 g
  41. Calciumoxid, ein Metalloxid
  42. 12 g