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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

Woran unterscheidest du Grafit sicher von Kohle?
Schritt für Schritt
  1. Such eine Eigenschaft, in der sich Grafit und Kohle unterscheiden.
  2. Farbe und Aggregatzustand sind bei beiden ähnlich.
  3. Also Leitfähigkeit.
  1. Such eine Eigenschaft, in der sich Grafit und Kohle unterscheiden.
  2. Farbe und Aggregatzustand sind bei beiden ähnlich.
  3. Also Leitfähigkeit.
Ergebnis:
Leitfähigkeit

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 Kupfer sicher von Messing?
    So fängst du an:
    Such eine Eigenschaft, in der sich Kupfer und Messing unterscheiden.
    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
  2. ●2
    Woran unterscheidest du Eisen sicher von Aluminium?
    Lösung zeigen
    1. Such eine Eigenschaft, in der sich Eisen und Aluminium unterscheiden.
    2. Glanz und Leitfähigkeit sind bei beiden ähnlich.
    3. Also Magnetismus.
    Ergebnis:
    Magnetismus
  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?

Kerzenwachs erstarrt. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Schritt für Schritt
  1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
  2. Das Wachs wird nur fest.
  3. Also keine chemische Reaktion.
  1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
  2. Das Wachs wird nur fest.
  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
    Backpulver schäumt in Essig. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
    So fängst du an:
    Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    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
  2. ●5
    Eine Kerze brennt ab. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    2. Es entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser.
    3. Also eine chemische Reaktion.
    Ergebnis:
    Ja, ein neuer Stoff entsteht
  3. ★6
    Ein Ei wird gekocht. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
    Lösung zeigen
    1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
    2. Das Eiweiß verändert sich bleibend.
    3. Also eine chemische Reaktion.
    Ergebnis:
    Ja, ein neuer Stoff entsteht

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

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

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
    Eisen reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    So fängst du an:
    Edukte (das, was reagiert): Eisen und Sauerstoff
    Lösung zeigen
    1. Edukte (das, was reagiert): Eisen und Sauerstoff
    2. Produkt (das, was entsteht): Eisenoxid
    3. Wortgleichung: Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
    Ergebnis:
    Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
  2. ●8
    Magnesium reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    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
  3. ★9
    Kupfer reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
    Lösung zeigen
    1. Edukte (das, was reagiert): Kupfer und Sauerstoff
    2. Produkt (das, was entsteht): Kupferoxid
    3. Wortgleichung: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid
    Ergebnis:
    Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid

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?

Kalk wird gebrannt: Calciumcarbonat zerfällt bei starkem Erhitzen. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
Schritt für Schritt
  1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
  2. Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
  3. Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
  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.

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
    Beim Auflösen von Kaliumnitrat in Wasser wird das Becherglas kalt. 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. Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.
    Ergebnis:
    endotherm – Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.
  2. ●11
    Magnesium verbrennt mit heller Flamme. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    1. Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
    2. Abgegeben – es wird warm → exotherm
    3. Wärme und Licht werden abgegeben.
    Ergebnis:
    exotherm – Wärme und Licht werden abgegeben.
  3. ★12
    Eine Kerze brennt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    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.

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 wird angezündet und brennt danach von allein weiter. Entscheide: Ist die Verbrennung exotherm oder endotherm?
Schritt für Schritt
  1. Das Anzünden liefert die Aktivierungsenergie.
  2. Danach gibt die Reaktion selbst Wärme ab.
  3. Also exotherm.
  1. Das Anzünden liefert die Aktivierungsenergie.
  2. Danach gibt die Reaktion selbst Wärme ab.
  3. Also exotherm.
Ergebnis:
Exotherm, sie braucht nur einen Start

AchtungAktivierungsenergie mit endotherm verwechselt

So nicht
Die Kerze muss man anzünden, also ist die Verbrennung endotherm.
So richtig
Das Anzünden startet die Reaktion. Danach gibt sie mehr Energie ab, als sie braucht: exotherm.

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

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Eine Kerze brennt erst, wenn man sie anzündet. Was folgt daraus?
    So fängst du an:
    Das Streichholz liefert den Start, die Aktivierungsenergie.
    Lösung zeigen
    1. Das Streichholz liefert den Start, die Aktivierungsenergie.
    2. Danach gibt die Kerze dauernd Wärme und Licht ab.
    3. Also exotherm – mit Aktivierungsenergie.
    Ergebnis:
    Sie braucht einen Start und ist trotzdem exotherm
  2. ●14
    Beim Eisen-Schwefel-Gemisch nimmt man den Brenner weg, sobald es aufglüht. Es glüht weiter. Warum?
    Lösung zeigen
    1. Start mit dem Brenner: Aktivierungsenergie.
    2. Danach läuft sie allein weiter: Sie gibt Energie ab.
    3. Exotherm, nach dem Start selbsttragend.
    Ergebnis:
    Es gibt mehr Energie ab, als der Start brauchte
  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

8 g Magnesium reagieren vollständig mit 8 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
8 g + 8 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: 8 g + 8 g = 16 g
  3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 16 g.
  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

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 8 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 + 8 g = 32 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 32 g.
    Ergebnis:
    32 g
  2. ●17
    12 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: 12 g + 4 g = 16 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 16 g.
    Ergebnis:
    16 g
  3. ★18
    8 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: 8 g + 4 g = 12 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 12 g.
    Ergebnis:
    12 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

6 g Magnesiumband reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 5 g Sauerstoff. Danach sind 3 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
Schritt für Schritt
  1. Verbrauchter Sauerstoff: 5 g − 3 g = 2 g
  2. Produkt: 6 g + 2 g = 8 g
  1. Verbrauchter Sauerstoff: 5 g − 3 g = 2 g
  2. Produkt: 6 g + 2 g = 8 g
Ergebnis:
8 g

AchtungMasse verschwindet bei der Reaktion

So nicht
Holz verbrennt zu wenig Asche – der Rest ist vernichtet.
So richtig
Holz verbrennt zu Asche, Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid. Die Gase sind entwichen.

Frag dich: Ist ein Gas entstanden oder dazugekommen? Zähl es mit.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Erdgas brennt in einem Glas, das umgestülpt wird. Warum geht die Flamme aus?
    So fängst du an:
    Verbrennungsdreieck: Brennstoff, Sauerstoff, Zündtemperatur.
    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 wird knapp
  2. ●20
    2 g Stahlwolle reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 3 g Sauerstoff. Danach sind 2 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    1. Verbrauchter Sauerstoff: 3 g − 2 g = 1 g
    2. Produkt: 2 g + 1 g = 3 g
    Ergebnis:
    3 g
  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

Aluminium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
Schritt für Schritt
  1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
  2. Produkt: Aluminiumoxid.
  3. Aluminium ist ein Metall, also Metalloxid.
  1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
  2. Produkt: Aluminiumoxid.
  3. Aluminium ist ein Metall, also Metalloxid.
Ergebnis:
Aluminiumoxid, 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
    Kohlenstoff 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: Kohlenstoffdioxid.
    3. Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, also Nichtmetalloxid.
    Ergebnis:
    Kohlenstoffdioxid, ein Nichtmetalloxid
  2. ●23
    Lithium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
    Lösung zeigen
    1. Verbrennung: Reaktion mit Sauerstoff.
    2. Produkt: Lithiumoxid.
    3. Lithium ist ein Metall, also Metalloxid.
    Ergebnis:
    Lithiumoxid, ein Metalloxid
  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

Kupfer ist rotbraun. Entscheide: Was gilt für ein einzelnes Teilchen von Kupfer?
Schritt für Schritt
  1. Stoffebene: Der Stoff Kupfer ist rotbraun.
  2. Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
  3. Farbe entsteht erst durch sehr viele Teilchen.
  1. Stoffebene: Der Stoff Kupfer ist rotbraun.
  2. Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
  3. Farbe entsteht erst durch sehr viele Teilchen.
Ergebnis:
Es hat gar keine Farbe

AchtungTeilchen mit den Eigenschaften des Stoffs

So nicht
Schwefelteilchen sind gelb. Kupferatome glänzen rot.
So richtig
Gelb ist der Stoff Schwefel. Ein einzelnes Teilchen hat keine Farbe.

Frag dich zuerst: Was siehst du am Stoff? Was denkst du dir für die Teilchen?

ÜbenJetzt du

  1. ○25
    Diamant ist sehr hart. Entscheide: Ist auch ein einzelnes Kohlenstoffteilchen sehr hart?
    So fängst du an:
    Stoffebene: Diamant ist sehr hart.
    Lösung zeigen
    1. Stoffebene: Diamant ist sehr hart.
    2. Teilchenebene: Diese Eigenschaft entsteht erst durch viele Teilchen und ihre Anordnung.
    3. Ein Teilchen allein hat sie nicht.
    Ergebnis:
    Nein, das hat nur der Stoff
  2. ●26
    4 g Magnesiumband werden an der Luft erhitzt und nehmen 1 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    1. Keine Masse geht verloren.
    2. Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
    3. 4 g + 1 g = 5 g.
    Ergebnis:
    5 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 3 cm lang, 4 cm breit und 5 cm hoch und wiegt 150 g. Bestimme: Welche Dichte hat der Stoff?
    Lösung zeigen
    1. Volumen: 3 cm · 4 cm · 5 cm = 60 cm³
    2. Dichte: 150 g : 60 cm³ = 2,5 g/cm³
    Ergebnis:
    2,5 g/cm³
  2. ●29
    Ein Metallstück hat das Volumen 50 cm³ und die Masse 395 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
    Lösung zeigen
    1. Formel: ρ = m : V
    2. ρ = 395 g : 50 cm³ = 7,9 g/cm³
    3. Tabelle: Das ist Eisen.
    Ergebnis:
    ρ = 7,9 g/cm³ → Eisen
  3. ●30
    Ein Taschenwärmer wird beim Knicken des Metallplättchens warm. 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
  4. ●31
    12 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: 12 g + 16 g = 28 g
    3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 28 g.
    Ergebnis:
    28 g
  5. ●32
    4 g Magnesiumband reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 2 g Sauerstoff. Danach sind 1 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    1. Verbrauchter Sauerstoff: 2 g − 1 g = 1 g
    2. Produkt: 4 g + 1 g = 5 g
    Ergebnis:
    5 g
  6. ★33
    Iod ist violett glänzend. Entscheide: Was gilt für ein einzelnes Teilchen von Iod?
    Lösung zeigen
    1. Stoffebene: Der Stoff Iod ist violett glänzend.
    2. Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
    3. Farbe entsteht erst durch sehr viele Teilchen.
    Ergebnis:
    Es hat gar keine Farbe

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
    Woran unterscheidest du Grafit sicher von Kohle?
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    Ergebnis:
    Leitfähigkeit

  2. Ich erkenne eine chemische Reaktion an ihren Kennzeichen.

    35
    Eisen- und Schwefelpulver werden erhitzt. Danach zieht der Magnet nichts mehr an. Was heißt das?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ein neuer Stoff ist entstanden: Eisensulfid

  3. Ich stelle Wortgleichungen mit Edukten und Produkten auf.

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

  4. Ich unterscheide exotherme und endotherme Reaktionen.

    37
    Kalk wird gebrannt: Calciumcarbonat zerfällt bei starkem Erhitzen. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    endotherm – Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.

  5. Ich erkläre, wozu die Aktivierungsenergie gebraucht wird.

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

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

    39
    6 g Magnesium reagieren vollständig mit 2 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    8 g

  7. Ich beschreibe Verbrennungen als Reaktion mit Sauerstoff.

    40
    6 g Stahlwolle werden an der Luft erhitzt und nehmen 4 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    10 g

  8. Ich benenne Metall- und Nichtmetalloxide.

    41
    Entscheide: Ist Kohlenstoffdioxid ein Metalloxid oder ein Nichtmetalloxid?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ein Nichtmetalloxid

  9. Ich deute eine Reaktion auf der Teilchenebene.

    42
    Schwefel ist geruchlos und spröde. Entscheide: Ist auch ein einzelnes Schwefelteilchen geruchlos und spröde?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, das hat nur der Stoff

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