Chemie · Klasse 8 · Kapitel
Wasser – eine Verbindung
- 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 Wasser als Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
MerkenWasser ist eine Verbindung
Wasser ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
Das Atomverhältnis ist 2 : 1, die Formel H₂O.
BeispielWasser ist eine Verbindung
Schritt für Schritt
- Ein Gemisch behielte die Eigenschaften der Teile.
- Wasser hat ganz andere Eigenschaften.
- Also Verbindung.
- Ein Gemisch behielte die Eigenschaften der Teile.
- Wasser hat ganz andere Eigenschaften.
- Also Verbindung.
AchtungWasser als Gemisch oder Gelöstes als verschwunden gedeutet
Salz in Wasser gerührt → das Salz ist weg
Das Salz ist noch da, nur fein verteilt. Wasser verdunsten lassen → das Salz bleibt zurück
Wasser ist eine Verbindung. Was sich löst, ist noch da.
ÜbenJetzt du
- ○1Ist Wasser ein Element, eine Verbindung oder ein Gemisch?So fängst du an:Wasser lässt sich zerlegen: Es ist kein Element.
Lösung zeigen
- Wasser lässt sich zerlegen: Es ist kein Element.
- Seine Eigenschaften sind ganz andere als die der Gase.
- Also eine Verbindung.
Ergebnis:Eine Verbindung - ●2Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 30 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in mL: 30 : 2 = 15
- Zusammen in mL: 30 + 15 = 45
Ergebnis:45 mL - ★3Was gehört NICHT zu einem Wassermolekül?
Lösung zeigen
- H₂O: Wasserstoff- und Sauerstoffatome.
- Luft ist ein Gemisch aus Gasen.
- Luft ist nicht Teil des Moleküls.
Ergebnis:Ein Teilchen Luft
2Ich deute die Analyse und die Synthese von Wasser.
MerkenAnalyse und Synthese
Analyse heißt zerlegen, Synthese heißt aufbauen.
Wasser → Wasserstoff + Sauerstoff ist eine Analyse, der umgekehrte Weg eine Synthese.
BeispielAnalyse und Synthese des Wassers
Schritt für Schritt
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 6 mL = 12 mL.
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 6 mL = 12 mL.
AchtungWasser als Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff
Im Wasser sind Wasserstoff und Sauerstoff gemischt.
Wasser ist eine Verbindung. Wasserstoff und Sauerstoff entstehen erst bei der Zerlegung.
Prüfe die Eigenschaften: Löscht Wasser oder brennt es? Und Wasserstoff?
ÜbenJetzt du
- ○4Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 18 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?So fängst du an:H₂O: doppelt so viele H wie O.
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 18 mL : 2 = 9 mL.
Ergebnis:9 mL - ●5Was ist eine Analyse in der Chemie?
Lösung zeigen
- Analyse: zerlegen.
- Synthese: aufbauen.
- Elektrolyse von Wasser ist eine Analyse.
Ergebnis:Eine Verbindung in Stoffe zerlegen - ★6Bei der Elektrolyse muss dauernd Strom fließen. Bei der Knallgasprobe knallt es. Was folgt?
Lösung zeigen
- Dauernd Energie zuführen: endotherm.
- Energie wird frei: exotherm.
- Hin- und Rückweg haben entgegengesetzte Vorzeichen.
Ergebnis:Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
3Ich stelle die Reaktionsgleichung für die Bildung von Wasser auf.
MerkenReaktionsgleichung
Ausgeglichen wird mit Zahlen vor den Formeln, nie im Index.
Beispiel: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O – die Formel H₂O bleibt, wie sie ist.
BeispielReaktionsgleichung ausgleichen
Schritt für Schritt
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Sauerstoff: links immer gerade, rechts 3 – also rechts 2 Al₂O₃ (6 O), links 3 O₂.
- Aluminium: rechts 4, also links 4 Al.
- Ergebnis: 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Sauerstoff: links immer gerade, rechts 3 – also rechts 2 Al₂O₃ (6 O), links 3 O₂.
- Aluminium: rechts 4, also links 4 Al.
- Ergebnis: 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
AchtungIndizes statt Koeffizienten geändert
H₂ + O₂ → H₂O₂
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O (Zahlen VOR die Formel, nie in den Index)
Ausgleichen heißt: Zahlen VOR die Formel schreiben. Wer H₂O zu H₂O₂ macht, hat einen anderen Stoff.
ÜbenJetzt du
- ○7Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Mg + O2 → MgOSo fängst du an:Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
Lösung zeigen
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Rechts steht 1 O, links 2 O – also rechts 2 MgO.
- Damit stehen rechts 2 Mg, also links auch 2 Mg.
- Ergebnis: 2 Mg + O2 → 2 MgO
Ergebnis:2 Mg + O2 → 2 MgO - ●8Gleiche die Reaktionsgleichung aus: H2 + O2 → H2O
Lösung zeigen
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Links 2 O, rechts 1 O – also rechts 2 H₂O.
- Damit rechts 4 H, also links 2 H₂.
- Ergebnis: 2 H2 + O2 → 2 H2O
Ergebnis:2 H2 + O2 → 2 H2O - ★9Gleiche die Reaktionsgleichung aus: C + O2 → CO2
Lösung zeigen
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Links 1 C und 2 O, rechts 1 C und 2 O.
- Bereits ausgeglichen.
- Ergebnis: C + O2 → CO2
Ergebnis:C + O2 → CO2
4Ich erkläre die Anomalie des Wassers.
MerkenAnomalie des Wassers
Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte.
Eis schwimmt deshalb – und Seen frieren von oben zu, nicht von unten.
BeispielDie Anomalie des Wassers
Schritt für Schritt
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus.
- Gleiche Masse, größeres Volumen.
- Kleinere Dichte – Eis schwimmt.
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus.
- Gleiche Masse, größeres Volumen.
- Kleinere Dichte – Eis schwimmt.
AchtungZwischen den Teilchen ist Luft
Warum schwimmt Eis auf Wasser → Im Eis ist Luft eingeschlossen
Warum schwimmt Eis auf Wasser → Eis hat eine kleinere Dichte
Frag dich: Woraus besteht Luft? Wenn Luft aus Teilchen besteht, kann sie nicht zwischen allen Teilchen sein.
ÜbenJetzt du
- ○10Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Meerwasser (1,03 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?So fängst du an:Dichten vergleichen.
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Meerwasser: 1,03 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht - ●11Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Speiseöl (0,9 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Speiseöl: 0,9 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ★12Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Milch (1,03 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Milch: 1,03 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
5Ich beschreibe Wasser als Lösemittel.
MerkenLösemittel
Wasser löst viele Stoffe, weil seine Teilchen zwei geladene Seiten haben.
Was sich löst, verschwindet nicht: Es ist nur fein verteilt.
BeispielWasser als Lösemittel
Schritt für Schritt
- Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 50 g + 5 g = 55 g.
- Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 50 g + 5 g = 55 g.
AchtungGelöster Stoff ist verschwunden
Der Zucker ist weg, das Wasser wiegt wie vorher.
Der Zucker ist fein verteilt. Die Lösung wiegt so viel wie Wasser und Zucker zusammen.
Frag dich: Schmeckt die Lösung süß? Dann ist der Zucker noch da.
ÜbenJetzt du
- ○1310 g Zucker werden in 100 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?So fängst du an:Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
Lösung zeigen
- Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 100 g + 10 g = 110 g.
Ergebnis:110 g - ●1425 g Traubenzucker werden in 50 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?
Lösung zeigen
- Der Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 50 g + 25 g = 75 g.
Ergebnis:75 g - ★15Warum löst Wasser Kochsalz, aber kein Öl?
Lösung zeigen
- Lösen heißt: Teilchen des Lösemittels umhüllen die des Stoffs.
- Wasser ist an den Enden geladen.
- Ionen ja, Ölteilchen nein.
Ergebnis:Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
6Ich unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
MerkenLösung, Emulsion, Suspension
Lösung: Stoff ist so fein verteilt, dass es klar aussieht (Salzwasser).
Emulsion: Flüssigkeit in Flüssigkeit (Milch). Suspension: Feststoff in Flüssigkeit, setzt sich ab (Lehmwasser).
BeispielLösung, Emulsion, Suspension
Schritt für Schritt
- Feststoff in Flüssigkeit.
- Er setzt sich ab.
- Suspension.
- Feststoff in Flüssigkeit.
- Er setzt sich ab.
- Suspension.
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch → Eine Suspension
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch → Eine Emulsion
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch?So fängst du an:Ist es klar? Dann Lösung.
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Milch: Emulsion.
Ergebnis:Eine Emulsion - ●17Entscheide: Was für ein Gemisch ist Mayonnaise?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Mayonnaise: Emulsion.
Ergebnis:Eine Emulsion - ★18Warum muss man eine Vinaigrette vor dem Essen schütteln?
Lösung zeigen
- Öl löst sich nicht in Essig.
- Schütteln verteilt es fein: Emulsion.
- Ohne Emulgator trennt sie sich wieder.
Ergebnis:Die Emulsion trennt sich wieder
7Ich trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
MerkenStofftrennung
Getrennt wird nach einer Eigenschaft, in der sich die Stoffe unterscheiden.
Filtrieren trennt nach Teilchengröße, Destillieren nach Siedetemperatur, Chromatografie nach Löslichkeit.
BeispielStoffgemische trennen
Schritt für Schritt
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Eisennägel aus Sägespänen: Magnetscheiden.
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Eisennägel aus Sägespänen: Magnetscheiden.
AchtungReaktion als Mischen gedeutet
Im Eisensulfid stecken Eisen und Schwefel noch drin, nur gemischt.
Eisensulfid ist ein neuer Stoff: nicht magnetisch, nicht gelb. Die Atome sind neu verbunden.
Prüfe das Produkt mit einer Eigenschaft des Ausgangsstoffs, zum Beispiel mit dem Magneten.
ÜbenJetzt du
- ○19Sand und Wasser sollen getrennt werden, beide werden gebraucht. Welches Verfahren passt?So fängst du an:Unterschied: Korngröße.
Lösung zeigen
- Unterschied: Korngröße.
- Sand bleibt im Filter, Wasser läuft durch.
- Filtrieren.
Ergebnis:Filtrieren - ●20In einer Saline verdunsten in 3 Becken je 4 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 3 · 4 L = 12 L
- Salz: 12 · 40 g = 480 g
Ergebnis:480 g - ★21Wie gewinnst du Salz aus Salzwasser zurück?
Lösung zeigen
- Unterschied: Wasser siedet bei 100 °C, Salz erst über 1400 °C.
- Wasser verdampft.
- Salz bleibt zurück.
Ergebnis:Durch Eindampfen
8Ich beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
MerkenTrinkwasser
Klares Wasser ist nicht automatisch Trinkwasser: Gelöste Stoffe und Keime sieht man nicht.
Kläranlagen reinigen in Stufen – mechanisch, biologisch, chemisch. Am meisten Wasser sparen Dusche und Toilette.
BeispielTrinkwasser und Abwasser
Schritt für Schritt
- Am Tag: 3 · 130 L = 390 L
- In der Woche: 7 · 390 L = 2730 L
- Am Tag: 3 · 130 L = 390 L
- In der Woche: 7 · 390 L = 2730 L
AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt
Weiß und körnig – das ist Kochsalz.
Weiß und körnig sind Salz und Zucker. Erst Schmelztemperatur und Leitfähigkeit der Lösung unterscheiden sie.
Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.
ÜbenJetzt du
- ○22Entscheide: Welches Verfahren trennt Alkohol und Wasser?So fängst du an:Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Alkohol und Wasser: Destillieren.
Ergebnis:Destillieren - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 125 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 3 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 3 · 125 L = 375 L
- In der Woche: 7 · 375 L = 2625 L
Ergebnis:2625 L - ★24Entscheide: Welches Verfahren trennt Schlamm aus Flusswasser?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Schlamm aus Flusswasser: Absetzen lassen.
Ergebnis:Absetzen lassen
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 15 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 15 mL = 30 mL.
Ergebnis:30 mL - ●26Brot wird im Toaster braun. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Die braunen Röststoffe sind neue Stoffe.
- Also eine chemische Reaktion.
Ergebnis:Ja, ein neuer Stoff entsteht - ●27In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 180 g Wasser?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 180 g: 16 g · 10 = 160 g
Ergebnis:160 g - ●28Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte?
Lösung zeigen
- Die meisten Stoffe sind kalt am dichtesten.
- Wasser ist eine Ausnahme.
- Größte Dichte bei 4 °C.
Ergebnis:Bei etwa 4 °C - ●29Welches Gemisch ist klar und durchsichtig?
Lösung zeigen
- Lösungen sind klar.
- Suspensionen und Emulsionen sind trüb.
- Salzwasser ist eine Lösung.
Ergebnis:Salzwasser - ●30In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 2 L Meerwasser. Ein Liter enthält 35 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 6 · 2 L = 12 L
- Salz: 12 · 35 g = 420 g
Ergebnis:420 g
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Wasser ist eine Verbindung
- Wasser ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
- Analyse und Synthese
- Analyse heißt zerlegen, Synthese heißt aufbauen.
- Reaktionsgleichung
- Ausgeglichen wird mit Zahlen vor den Formeln, nie im Index.
- Anomalie des Wassers
- Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte.
- Lösemittel
- Wasser löst viele Stoffe, weil seine Teilchen zwei geladene Seiten haben.
- Lösung, Emulsion, Suspension
- Lösung: Stoff ist so fein verteilt, dass es klar aussieht (Salzwasser).
- Stofftrennung
- Getrennt wird nach einer Eigenschaft, in der sich die Stoffe unterscheiden.
- Trinkwasser
- Klares Wasser ist nicht automatisch Trinkwasser: Gelöste Stoffe und Keime sieht man nicht.
AchtungReaktion nicht von Mischen oder Zustandsänderung getrennt
Zucker löst sich in Tee → chemische Reaktion
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.
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 Wasser als Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
31Was bedeutet die Formel H₂O?Lösung zeigen
Ergebnis:Zwei H-Atome und ein O-Atom sind verbundenIch deute die Analyse und die Synthese von Wasser.
32In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 36 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:32 gIch stelle die Reaktionsgleichung für die Bildung von Wasser auf.
33Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Fe + S → FeSLösung zeigen
Ergebnis:Fe + S → FeSIch erkläre die Anomalie des Wassers.
34Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte?Lösung zeigen
Ergebnis:Bei etwa 4 °CIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
3520 g Kochsalz werden in 150 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?Lösung zeigen
Ergebnis:170 gIch unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36Milch ist eine Emulsion. Was heißt das?Lösung zeigen
Ergebnis:Fetttröpfchen sind in Wasser verteiltIch trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37Entscheide: Welches Verfahren trennt Sand und Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:FiltrierenIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Warum ist klares Wasser nicht immer Trinkwasser?Lösung zeigen
Ergebnis:Gelöste Stoffe und Keime sind unsichtbar
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Wie es zusammenhängt
Das brauchst du vorher: Terme und Gleichungen
Lösungen
- Eine Verbindung
- 45 mL
- Ein Teilchen Luft
- 9 mL
- Eine Verbindung in Stoffe zerlegen
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- 2 Mg + O2 → 2 MgO
- 2 H2 + O2 → 2 H2O
- C + O2 → CO2
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- 110 g
- 75 g
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- Eine Emulsion
- Eine Emulsion
- Die Emulsion trennt sich wieder
- Filtrieren
- 480 g
- Durch Eindampfen
- Destillieren
- 2625 L
- Absetzen lassen
- 30 mL
- Ja, ein neuer Stoff entsteht
- 160 g
- Bei etwa 4 °C
- Salzwasser
- 420 g
- Zwei H-Atome und ein O-Atom sind verbunden
- 32 g
- Fe + S → FeS
- Bei etwa 4 °C
- 170 g
- Fetttröpfchen sind in Wasser verteilt
- Filtrieren
- Gelöste Stoffe und Keime sind unsichtbar