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
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 180 g: 16 g · 10 = 160 g
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 180 g: 16 g · 10 = 160 g
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
- ○1Was bedeutet die Formel H₂O?So fängst du an:Formelebene: Die Zahl unten zählt Atome.
Lösung zeigen
- Formelebene: Die Zahl unten zählt Atome.
- H₂: zwei H-Atome, O: ein O-Atom.
- Alle drei sind zu einem Teilchen verbunden.
Ergebnis:Zwei H-Atome und ein O-Atom sind verbunden - ●2Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in mL: 20 : 2 = 10
- Zusammen in mL: 20 + 10 = 30
Ergebnis:30 mL - ★3Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 12 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 12 mL : 2 = 6 mL.
Ergebnis:6 mL
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
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 90 g: 16 g · 5 = 80 g
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 90 g: 16 g · 5 = 80 g
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
- ○4In 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 - ●5Bei 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 - ★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.
- 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
- 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
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: Al + O2 → Al2O3So fängst du an:Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
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 - ●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: 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
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Wasser: 1 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Wasser: 1 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
AchtungEis dichter als Wasser
Eis ist fest, also schwerer als Wasser.
Eis hat eine kleinere Dichte als Wasser. Deshalb schwimmt es.
Denk an eine volle Flasche im Gefrierfach. Was passiert mit ihr?
ÜbenJetzt du
- ○10Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Salzwasser (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, Salzwasser: 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 Honig (1,4 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Honig: 1,4 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht - ★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
- Der Kochsalz ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 100 g + 20 g = 120 g.
- Der Kochsalz ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 100 g + 20 g = 120 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
- ○1312 g Zucker werden in 48 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?So fängst du an:Lösung: 12 g + 48 g = 60 g
Lösung zeigen
- Lösung: 12 g + 48 g = 60 g
- Anteil: 12 g · 100 : 60 g = 20 %
Ergebnis:20 % - ●1430 g Zucker werden in 120 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 30 g + 120 g = 150 g
- Anteil: 30 g · 100 : 150 g = 20 %
Ergebnis:20 % - ★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 Zuckerwasser → Eine Emulsion
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Zuckerwasser → Eine Lösung
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Was für ein Gemisch ist Zuckerwasser?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.
- Zuckerwasser: Lösung.
Ergebnis:Eine Lösung - ●17In einer Saline verdunsten in 3 Becken je 2 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 3 · 2 L = 6 L
- Salz: 6 · 30 g = 180 g
Ergebnis:180 g - ★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
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 30 g = 270 g
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 30 g = 270 g
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 Eisenspäne und Sand?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Eisenspäne und Sand: Magnetscheiden.
Ergebnis:Magnetscheiden - ★21Sand und Wasser sollen getrennt werden, beide werden gebraucht. Welches Verfahren passt?
Lösung zeigen
- Unterschied: Korngröße.
- Sand bleibt im Filter, Wasser läuft durch.
- Filtrieren.
Ergebnis:Filtrieren
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 · 125 L = 250 L
- In der Woche: 7 · 250 L = 1750 L
- Am Tag: 2 · 125 L = 250 L
- In der Woche: 7 · 250 L = 1750 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
- ○22In der ersten Stufe einer Kläranlage läuft das Wasser durch einen Rechen und ein Absetzbecken. Was wird entfernt?So fängst du an:Mechanische Stufe: nach Größe und Dichte trennen.
Lösung zeigen
- Mechanische Stufe: nach Größe und Dichte trennen.
- Rechen hält Grobes, Becken lässt absetzen.
- Gelöstes bleibt im Wasser.
Ergebnis:Grobe und absinkende Stoffe - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 125 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 4 · 125 L = 500 L
- In der Woche: 7 · 500 L = 3500 L
Ergebnis:3500 L - ★24Entscheide: Welches Verfahren trennt Eisennägel aus Sägespänen?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Eisennägel aus Sägespänen: Magnetscheiden.
Ergebnis:Magnetscheiden
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 16 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in mL: 16 : 2 = 8
- Zusammen in mL: 16 + 8 = 24
Ergebnis:24 mL - ●26Kerzenwachs erstarrt. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Das Wachs wird nur fest.
- Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:Nein, es entsteht kein neuer Stoff - ●27Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Petroleum (0,8 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Petroleum: 0,8 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ●285 g Zucker werden in 95 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 5 g + 95 g = 100 g
- Anteil: 5 g · 100 : 100 g = 5 %
Ergebnis:5 % - ●29Entscheide: Was für ein Gemisch ist Salzwasser?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Salzwasser: Lösung.
Ergebnis:Eine Lösung - ●30Entscheide: Welches Verfahren trennt Kies und Sand?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Kies und Sand: Sieben.
Ergebnis:Sieben
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 24 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?Lösung zeigen
Ergebnis:36 mLIch 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 54 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:48 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.
34Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Petroleum (0,8 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?Lösung zeigen
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichterIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
3525 g Traubenzucker werden in 100 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?Lösung zeigen
Ergebnis:125 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.
37Wie gewinnst du Salz aus Salzwasser zurück?Lösung zeigen
Ergebnis:Durch EindampfenIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Ein Mensch verbraucht etwa 125 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?Lösung zeigen
Ergebnis:3500 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
- Zwei H-Atome und ein O-Atom sind verbunden
- 30 mL
- 6 mL
- 32 g
- 30 mL
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Fe + S → FeS
- C + O2 → CO2
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- 20 %
- 20 %
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- Eine Lösung
- 180 g
- Die Emulsion trennt sich wieder
- 525 g
- Magnetscheiden
- Filtrieren
- Grobe und absinkende Stoffe
- 3500 L
- Magnetscheiden
- 24 mL
- Nein, es entsteht kein neuer Stoff
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 5 %
- Eine Lösung
- Sieben
- 36 mL
- 48 g
- Fe + S → FeS
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 125 g
- Eine Suspension
- Durch Eindampfen
- 3500 L