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

Zucker und Sand sollen unterschieden werden. Welche Eigenschaft hilft sicher?

Schritt für Schritt

Such eine Eigenschaft, in der sich Zucker und Sand unterscheiden.
Körnchengröße und Aggregatzustand sind bei beiden ähnlich.
Also Löslichkeit in Wasser.

Such eine Eigenschaft, in der sich Zucker und Sand unterscheiden.
Körnchengröße und Aggregatzustand sind bei beiden ähnlich.
Also Löslichkeit in Wasser.

Ergebnis:

Löslichkeit in Wasser

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
Ein Quader ist 2 cm lang, 3 cm breit und 5 cm hoch und wiegt 27 g. Bestimme: Welche Dichte hat der Stoff?
So fängst du an:
Volumen: 2 cm · 3 cm · 5 cm = 30 cm³
Lösung zeigen
1. Volumen: 2 cm · 3 cm · 5 cm = 30 cm³
2. Dichte: 27 g : 30 cm³ = 0,9 g/cm³
Ergebnis:
0,9 g/cm³
●2
Ein Quader ist 3 cm lang, 4 cm breit und 5 cm hoch und wiegt 474 g. Bestimme: Welche Dichte hat der Stoff?
Lösung zeigen
1. Volumen: 3 cm · 4 cm · 5 cm = 60 cm³
2. Dichte: 474 g : 60 cm³ = 7,9 g/cm³
Ergebnis:
7,9 g/cm³
★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?

Eine Kerze brennt ab. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?

Schritt für Schritt

Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
Es entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Also eine chemische Reaktion.

Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
Es entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Also eine chemische Reaktion.

Ergebnis:

Ja, ein neuer Stoff entsteht

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

○4
Eisen rostet an feuchter Luft. 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. Rost ist ein neuer Stoff mit anderen Eigenschaften.
3. Also eine chemische Reaktion.
Ergebnis:
Ja, ein neuer Stoff entsteht
●5
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
★6
Welcher Vorgang ist eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
1. Kennzeichen einer Reaktion: Ein neuer Stoff mit neuen Eigenschaften entsteht.
2. Schmelzen und Lösen ändern nur Zustand oder Verteilung – der Stoff bleibt.
3. Rost ist ein neuer Stoff: braun, bröselig, nicht mehr magnetisch wie Eisen.
Ergebnis:
Eisen rostet

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

Edukte (das, was reagiert): Kupfer und Sauerstoff
Produkt (das, was entsteht): Kupferoxid
Wortgleichung: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid

Edukte (das, was reagiert): Kupfer und Sauerstoff
Produkt (das, was entsteht): Kupferoxid
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

○7
Zink reagiert mit Schwefel. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
So fängst du an:
Edukte (das, was reagiert): Zink und Schwefel
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
●8
Eisen reagiert mit Sauerstoff. Stelle die Wortgleichung auf und benenne Edukte und Produkt.
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
★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?

Ein Kühlakku wird nach dem Knicken kalt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.

Schritt für Schritt

Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
Der Vorgang nimmt Energie auf.

Frage: Wird Energie abgegeben oder aufgenommen?
Aufgenommen – es wird kalt → endotherm
Der Vorgang nimmt Energie auf.

Ergebnis:

endotherm – Der Vorgang nimmt Energie auf.

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

○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.
●11
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.
★12
Kalk wird gebrannt: Calciumcarbonat zerfällt bei starkem Erhitzen. 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. Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
Ergebnis:
endotherm – Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.

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

Ein Stück Kohle liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?

Schritt für Schritt

Brennstoff und Sauerstoff sind da.
Es fehlt der Anstoß.
Erst mit Aktivierungsenergie beginnt die Reaktion.

Brennstoff und Sauerstoff sind da.
Es fehlt der Anstoß.
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

○13
Ein Stück Kohle wird angezündet und brennt danach von allein weiter. Entscheide: Ist die Verbrennung exotherm oder endotherm?
So fängst du an:
Das Anzünden liefert die Aktivierungsenergie.
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
●14
Ein Streichholz 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
★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?

Schritt für Schritt

Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
Masse der Edukte: 6 g + 2 g = 8 g
Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 8 g.

Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
Masse der Edukte: 6 g + 2 g = 8 g
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

○16
4 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: 4 g + 8 g = 12 g
3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 12 g.
Ergebnis:
12 g
●17
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
★18
8 g Magnesium reagieren vollständig mit 2 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
Lösung zeigen
1. Keine Masse geht verloren – sie verteilt sich nur neu.
2. Masse der Edukte: 8 g + 2 g = 10 g
3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 10 g.
Ergebnis:
10 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

4 g Stahlwolle werden an der Luft erhitzt und nehmen 3 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?

Schritt für Schritt

Keine Masse geht verloren.
Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
4 g + 3 g = 7 g.

Keine Masse geht verloren.
Der Sauerstoff ist im Produkt eingebaut.
4 g + 3 g = 7 g.

Ergebnis:

7 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

○19
6 g Kupferblech reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 4 g Sauerstoff. Danach sind 2 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
So fängst du an:
Verbrauchter Sauerstoff: 4 g − 2 g = 2 g
Lösung zeigen
1. Verbrauchter Sauerstoff: 4 g − 2 g = 2 g
2. Produkt: 6 g + 2 g = 8 g
Ergebnis:
8 g
●20
Holz brennt in einem Glas, das umgestülpt wird. Warum geht die Flamme 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 wird knapp
★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. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?

Schritt für Schritt

Produkt einer Verbrennung: ein Oxid.
Name: Element und „oxid“ – Magnesiumoxid.
Magnesium ist ein Metall, also Metalloxid.

Produkt einer Verbrennung: ein Oxid.
Name: Element und „oxid“ – Magnesiumoxid.
Magnesium ist ein Metall, also Metalloxid.

Ergebnis:

Magnesiumoxid, ein Metalloxid

AchtungMetall und Nichtmetall verwechselt

So nicht

Entscheide: Ist Lithiumoxid ein Metalloxid oder ein Nichtmetalloxid → Ein Nichtmetalloxid

So richtig

Entscheide: Ist Lithiumoxid ein Metalloxid oder ein Nichtmetalloxid → Ein Metalloxid

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

ÜbenJetzt du

○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
●23
Entscheide: Ist Lithiumoxid ein Metalloxid oder ein Nichtmetalloxid?
Lösung zeigen
1. Das Element vor „oxid“ suchen.
2. Lithium ist ein Metall.
3. Also ein Metalloxid.
Ergebnis:
Ein Metalloxid
★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

Schwefel ist gelb. Entscheide: Was gilt für ein einzelnes Teilchen von Schwefel?

Schritt für Schritt

Stoffebene: Der Stoff Schwefel ist gelb.
Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
Farbe entsteht erst durch sehr viele Teilchen.

Stoffebene: Der Stoff Schwefel ist gelb.
Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
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

○25
Kupfersulfat ist blau. Entscheide: Was gilt für ein einzelnes Teilchen von Kupfersulfat?
So fängst du an:
Stoffebene: Der Stoff Kupfersulfat ist blau.
Lösung zeigen
1. Stoffebene: Der Stoff Kupfersulfat ist blau.
2. Teilchenebene: Ein Teilchen hat keine Farbe.
3. Farbe entsteht erst durch sehr viele Teilchen.
Ergebnis:
Es hat gar keine Farbe
●26
8 g Stahlwolle reagieren in einem geschlossenen Kolben mit 3 g Sauerstoff. Danach sind 1 g Sauerstoff übrig. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
Lösung zeigen
1. Verbrauchter Sauerstoff: 3 g − 1 g = 2 g
2. Produkt: 8 g + 2 g = 10 g
Ergebnis:
10 g
★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

●28
Woran unterscheidest du Essig sicher von Wasser?
Lösung zeigen
1. Such eine Eigenschaft, in der sich Essig und Wasser unterscheiden.
2. Farbe und Aggregatzustand sind bei beiden ähnlich.
3. Also Wirkung auf Indikator.
Ergebnis:
Wirkung auf Indikator
●29
Ein Metallstück hat das Volumen 50 cm³ und die Masse 135 g. Bestimme die Dichte und ordne das Metall zu.
Lösung zeigen
1. Formel: ρ = m : V
2. ρ = 135 g : 50 cm³ = 2,7 g/cm³
3. Tabelle: Das ist Aluminium.
Ergebnis:
ρ = 2,7 g/cm³ → Aluminium
●30
Zucker löst sich in Tee. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
1. Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
2. Der Zucker ist nur fein verteilt.
3. Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:
Nein, es entsteht kein neuer Stoff
●31
Backpulver und Zitronensäure werden in Wasser gemischt, das Gefäß wird kalt. Welche Art von Reaktion ist das?
Lösung zeigen
1. Frag: Gibt die Reaktion Energie an die Umgebung ab?
2. Nein, Energie muss von außen kommen.
3. Also endotherm.
Ergebnis:
Endotherm, sie nimmt Energie auf
●32
Ein Gaskocher 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
●33
8 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: 8 g + 16 g = 24 g
3. Also ist die Masse des Produkts ebenfalls 24 g.
Ergebnis:
24 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

Ich unterscheide Stoffe an ihren Eigenschaften.
34
Ein Stück Metall soll Eisen oder Aluminium sein. Was hilft am schnellsten?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ein Magnet, denn nur Eisen wird angezogen
Ich erkenne eine chemische Reaktion an ihren Kennzeichen.
35
Zucker löst sich in Tee. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Nein, es entsteht kein neuer Stoff
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
Ich unterscheide exotherme und endotherme Reaktionen.
37
Ein Kühlakku wird nach dem Knicken kalt. Handelt es sich um eine exotherme oder eine endotherme Reaktion? Begründe.
Lösung zeigen
Ergebnis:
endotherm – Der Vorgang nimmt Energie auf.
Ich erkläre, wozu die Aktivierungsenergie gebraucht wird.
38
Ein Blatt Papier liegt an der Luft und brennt nicht von allein. Was fehlt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Der Start, die Aktivierungsenergie
Ich wende das Gesetz von der Erhaltung der Masse an.
39
24 g Magnesium reagieren vollständig mit 8 g Sauerstoff. Wie viel Magnesiumoxid entsteht?
Lösung zeigen
Ergebnis:
32 g
Ich beschreibe Verbrennungen als Reaktion mit Sauerstoff.
40
Brennendes Fett in der Pfanne. Was löscht sicher?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Den Deckel auflegen
Ich benenne Metall- und Nichtmetalloxide.
41
Kalium verbrennt an der Luft. Wie heißt das Produkt, und welche Art Oxid ist es?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Kaliumoxid, ein Metalloxid
Ich deute eine Reaktion auf der Teilchenebene.
42
8 g Stahlwolle werden an der Luft erhitzt und nehmen 2 g Sauerstoff auf. Bestimme: Welche Masse hat das Produkt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
10 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

Wörter

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

Lösungen

0,9 g/cm³
7,9 g/cm³
An der Siedetemperatur: 78 °C oder 100 °C
Ja, ein neuer Stoff entsteht
Ja, ein neuer Stoff entsteht
Eisen rostet
Zink + Schwefel → Zinksulfid
Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
Eisen + Schwefel → Eisensulfid
endotherm – Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – deshalb kühlt sie ab.
exotherm – Energie wird an die Umgebung abgegeben – man spürt die Wärme.
endotherm – Ohne dauerndes Erhitzen läuft die Reaktion nicht – sie braucht Energie.
Exotherm, sie braucht nur einen Start
Exotherm, sie braucht nur einen Start
Tiefer als die Edukte, nach einem Berg
12 g
20 g
10 g
8 g
Der Sauerstoff wird knapp
Der Sauerstoff im Glas wird knapp
Kohlenstoffdioxid, ein Nichtmetalloxid
Ein Metalloxid
Zwei Sauerstoffatome je Schwefelatom
Es hat gar keine Farbe
10 g
Die Eisenatome sind jetzt mit Schwefelatomen verbunden
Wirkung auf Indikator
ρ = 2,7 g/cm³ → Aluminium
Nein, es entsteht kein neuer Stoff
Endotherm, sie nimmt Energie auf
Der Start, die Aktivierungsenergie
24 g
Ein Magnet, denn nur Eisen wird angezogen
Nein, es entsteht kein neuer Stoff
Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid
endotherm – Der Vorgang nimmt Energie auf.
Der Start, die Aktivierungsenergie
32 g
Den Deckel auflegen
Kaliumoxid, ein Metalloxid
10 g