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
- Formelebene: Die Zahl unten zählt Atome.
- H₂: zwei H-Atome, O: ein O-Atom.
- Alle drei sind zu einem Teilchen verbunden.
- Formelebene: Die Zahl unten zählt Atome.
- H₂: zwei H-Atome, O: ein O-Atom.
- Alle drei sind zu einem Teilchen verbunden.
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
- ○1In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 36 g Wasser?So fängst du an:Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
Lösung zeigen
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 36 g: 16 g · 2 = 32 g
Ergebnis:32 g - ●2In 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 - ★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
- Analyse: zerlegen.
- Synthese: aufbauen.
- Elektrolyse von Wasser ist eine Analyse.
- Analyse: zerlegen.
- Synthese: aufbauen.
- Elektrolyse von Wasser ist eine Analyse.
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
- ○4Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 10 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?So fängst du an:Sauerstoff in mL: 10 : 2 = 5
Lösung zeigen
- Sauerstoff in mL: 10 : 2 = 5
- Zusammen in mL: 10 + 5 = 15
Ergebnis:15 mL - ●5Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 8 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 8 mL = 16 mL.
Ergebnis:16 mL - ★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.
- Links 2 O, rechts 1 O – also rechts 2 H₂O.
- Damit rechts 4 H, also links 2 H₂.
- Ergebnis: 2 H2 + O2 → 2 H2O
- 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
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: C + O2 → CO2So fängst du an:Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
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 - ●8Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Fe + S → FeS
Lösung zeigen
- Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
- Links 1 Fe und 1 S, rechts 1 Fe und 1 S.
- Die Gleichung ist bereits ausgeglichen – auch das kommt vor.
- Ergebnis: Fe + S → FeS
Ergebnis:Fe + S → FeS - ★9Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Al + O2 → Al2O3
Lösung zeigen
- 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
Ergebnis:4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
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
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Honig: 1,4 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Honig: 1,4 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
AchtungEis dichter als Wasser
Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte → Bei genau 0 °C
Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte → Bei etwa 4 °C
Denk an eine volle Flasche im Gefrierfach. Was passiert mit ihr?
ÜbenJetzt du
- ○10Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte?So fängst du an:Die meisten Stoffe sind kalt am dichtesten.
Lösung zeigen
- Die meisten Stoffe sind kalt am dichtesten.
- Wasser ist eine Ausnahme.
- Größte Dichte bei 4 °C.
Ergebnis:Bei etwa 4 °C - ●11Warum friert ein See im Winter von oben zu?
Lösung zeigen
- Dichtestes Wasser bei 4 °C liegt unten.
- Kälteres Wasser ist leichter und bleibt oben.
- Oben gefriert es zuerst.
Ergebnis:Wasser mit 4 °C sinkt, kälteres bleibt oben - ★12Eine volle Glasflasche Wasser platzt im Gefrierfach. Warum?
Lösung zeigen
- Eis braucht mehr Platz als Wasser.
- Die Flasche ist schon voll.
- Der Druck sprengt das Glas.
Ergebnis:Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
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
- Lösung: 30 g + 120 g = 150 g
- Anteil: 30 g · 100 : 150 g = 20 %
- Lösung: 30 g + 120 g = 150 g
- Anteil: 30 g · 100 : 150 g = 20 %
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
- ○136 g Kochsalz werden in 54 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Kochsalz?So fängst du an:Lösung: 6 g + 54 g = 60 g
Lösung zeigen
- Lösung: 6 g + 54 g = 60 g
- Anteil: 6 g · 100 : 60 g = 10 %
Ergebnis:10 % - ●1410 g Kochsalz werden in 200 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?
Lösung zeigen
- Der Kochsalz ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 200 g + 10 g = 210 g.
Ergebnis:210 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
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Lehmwasser: Suspension.
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Lehmwasser: Suspension.
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Lehmwasser → Eine Emulsion
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Lehmwasser → Eine Suspension
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○16In einer Saline verdunsten in 5 Becken je 2 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?So fängst du an:Meerwasser: 5 · 2 L = 10 L
Lösung zeigen
- Meerwasser: 5 · 2 L = 10 L
- Salz: 10 · 40 g = 400 g
Ergebnis:400 g - ●17Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Milch: 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.
- Sand und Wasser: Filtrieren.
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Sand und Wasser: Filtrieren.
AchtungZustandsänderung als Reaktion gedeutet
Eis schmilzt – das ist eine chemische Reaktion.
Eis schmilzt – es bleibt Wasser. Kein neuer Stoff, also keine Reaktion.
Frag dich: Ist danach ein neuer Stoff da? Prüfe eine Eigenschaft vorher und nachher.
ÜbenJetzt du
- ○19In einer Saline verdunsten in 5 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 35 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?So fängst du an:Meerwasser: 5 · 3 L = 15 L
Lösung zeigen
- Meerwasser: 5 · 3 L = 15 L
- Salz: 15 · 35 g = 525 g
Ergebnis:525 g - ●20Entscheide: 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 - ★21Wie trennt man Wasser und Alkohol?
Lösung zeigen
- Beide sind Flüssigkeiten und mischen sich.
- Siedetemperaturen: 78 °C und 100 °C.
- Destillieren.
Ergebnis:Destillieren
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: 2 · 130 L = 260 L
- In der Woche: 7 · 260 L = 1820 L
- Am Tag: 2 · 130 L = 260 L
- In der Woche: 7 · 260 L = 1820 L
AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt
Was hilft am meisten, Trinkwasser zu sparen → Weniger trinken
Was hilft am meisten, Trinkwasser zu sparen → Kürzer duschen
Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.
ÜbenJetzt du
- ○22Wie viel Wasser verbraucht ein Mensch in Deutschland etwa am Tag im Haushalt?So fängst du an:Trinken: etwa 2 Liter.
Lösung zeigen
- Trinken: etwa 2 Liter.
- Duschen, Toilette, Wäsche: der größte Teil.
- Zusammen etwa 125 Liter.
Ergebnis:Etwa 125 Liter - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 140 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 4 · 140 L = 560 L
- In der Woche: 7 · 560 L = 3920 L
Ergebnis:3920 L - ★24Was hilft am meisten, Trinkwasser zu sparen?
Lösung zeigen
- Wo fließt am meisten?
- Duschen und Toilette.
- Dort spart man am meisten.
Ergebnis:Kürzer duschen
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Wasser verdampft im Topf. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Der Dampf ist noch Wasser.
- Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:Nein, es entsteht kein neuer Stoff - ●26Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 8 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 8 mL : 2 = 4 mL.
Ergebnis:4 mL - ●27Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Salzwasser (1,03 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Salzwasser: 1,03 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht - ●2815 g Traubenzucker werden in 135 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Traubenzucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 15 g + 135 g = 150 g
- Anteil: 15 g · 100 : 150 g = 10 %
Ergebnis:10 % - ●29In einer Saline verdunsten in 3 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 40 g = 360 g
Ergebnis:360 g - ●30Entscheide: Welches Verfahren trennt Farbstoffe aus Blattgrün?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Farbstoffe aus Blattgrün: Chromatografie.
Ergebnis:Chromatografie
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.
31Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 5 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?Lösung zeigen
Ergebnis:10 mLIch deute die Analyse und die Synthese von Wasser.
32Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?Lösung zeigen
Ergebnis:30 mLIch 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.
34Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Benzin (0,75 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?Lösung zeigen
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichterIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
3515 g Kochsalz werden in 200 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?Lösung zeigen
Ergebnis:215 gIch unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36Entscheide: Was für ein Gemisch ist Wasserfarbe im Becher?Lösung zeigen
Ergebnis:Eine SuspensionIch trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37In einer Saline verdunsten in 5 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?Lösung zeigen
Ergebnis:600 gIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Ein Mensch verbraucht etwa 125 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 2 Personen in einer Woche?Lösung zeigen
Ergebnis:1750 L
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
- 32 g
- 160 g
- Ein Teilchen Luft
- 15 mL
- 16 mL
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- C + O2 → CO2
- Fe + S → FeS
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Bei etwa 4 °C
- Wasser mit 4 °C sinkt, kälteres bleibt oben
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- 10 %
- 210 g
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- 400 g
- Eine Emulsion
- Die Emulsion trennt sich wieder
- 525 g
- Absetzen lassen
- Destillieren
- Etwa 125 Liter
- 3920 L
- Kürzer duschen
- Nein, es entsteht kein neuer Stoff
- 4 mL
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- 10 %
- 360 g
- Chromatografie
- 10 mL
- 30 mL
- Fe + S → FeS
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 215 g
- Eine Suspension
- 600 g
- 1750 L