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 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 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 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 - ★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
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 54 g: 16 g · 3 = 48 g
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 54 g: 16 g · 3 = 48 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
- ○4Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 15 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff 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.
- 2 · 15 mL = 30 mL.
Ergebnis:30 mL - ●5In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 72 g Wasser?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 72 g: 16 g · 4 = 64 g
Ergebnis:64 g - ★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: Mg + O2 → MgO
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 - ★9Gleiche 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
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, Speiseöl: 0,9 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Speiseöl: 0,9 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
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 Benzin (0,75 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?So fängst du an:Dichten vergleichen.
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Benzin: 0,75 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ●11Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Aceton (0,79 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Aceton: 0,79 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ★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 Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 150 g + 5 g = 155 g.
- Der Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 150 g + 5 g = 155 g.
AchtungGelöster Stoff ist verschwunden
Woran merkst du, dass gelöster Zucker noch im Tee ist → Gar nicht, er ist weg
Woran merkst du, dass gelöster Zucker noch im Tee ist → Der Tee schmeckt noch süß
Frag dich: Schmeckt die Lösung süß? Dann ist der Zucker noch da.
ÜbenJetzt du
- ○1315 g Zucker werden in 135 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?So fängst du an:Lösung: 15 g + 135 g = 150 g
Lösung zeigen
- Lösung: 15 g + 135 g = 150 g
- Anteil: 15 g · 100 : 150 g = 10 %
Ergebnis:10 % - ●14Woran merkst du, dass gelöster Zucker noch im Tee ist?
Lösung zeigen
- Lösen ist keine Reaktion.
- Der Stoff ist fein verteilt.
- Eindampfen holt ihn zurück.
Ergebnis:Der Tee schmeckt noch süß - ★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
- Meerwasser: 5 · 3 L = 15 L
- Salz: 15 · 30 g = 450 g
- Meerwasser: 5 · 3 L = 15 L
- Salz: 15 · 30 g = 450 g
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Wasserfarbe im Becher → Eine Emulsion
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Wasserfarbe im Becher → Eine Suspension
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Was für ein Gemisch ist Wasserfarbe im Becher?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.
- Wasserfarbe im Becher: Suspension.
Ergebnis:Eine Suspension - ●17In 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 - ★18Entscheide: Was für ein Gemisch ist Handcreme?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Handcreme: Emulsion.
Ergebnis:Eine Emulsion
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: 4 · 4 L = 16 L
- Salz: 16 · 30 g = 480 g
- Meerwasser: 4 · 4 L = 16 L
- Salz: 16 · 30 g = 480 g
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
- ○19In einer Saline verdunsten in 3 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?So fängst du an:Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
Lösung zeigen
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 30 g = 270 g
Ergebnis:270 g - ●20Entscheide: 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 - ★21Entscheide: Welches Verfahren trennt Trinkwasser aus Meerwasser?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Trinkwasser aus Meerwasser: 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: 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
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
- ○22Entscheide: Welches Verfahren trennt Erbsen und Mehl?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.
- Erbsen und Mehl: Sieben.
Ergebnis:Sieben - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 130 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 4 · 130 L = 520 L
- In der Woche: 7 · 520 L = 3640 L
Ergebnis:3640 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
- ●25Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 9 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 9 mL = 18 mL.
Ergebnis:18 mL - ●26Butter wird in der Pfanne flüssig. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Sie ist nur geschmolzen.
- Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:Nein, es entsteht kein neuer Stoff - ●27Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 6 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 6 mL = 12 mL.
Ergebnis:12 mL - ●28Ein 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 - ●298 g Traubenzucker werden in 152 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Traubenzucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 8 g + 152 g = 160 g
- Anteil: 8 g · 100 : 160 g = 5 %
Ergebnis:5 % - ●30In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 4 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 6 · 4 L = 24 L
- Salz: 24 · 40 g = 960 g
Ergebnis:960 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.
31In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 180 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:160 gIch deute die Analyse und die Synthese von Wasser.
32Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 10 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?Lösung zeigen
Ergebnis:20 mLIch stelle die Reaktionsgleichung für die Bildung von Wasser auf.
33Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Al + O2 → Al2O3Lösung zeigen
Ergebnis:4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3Ich 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.
355 g Zucker werden in 95 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?Lösung zeigen
Ergebnis:5 %Ich unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch?Lösung zeigen
Ergebnis:Eine EmulsionIch trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 4 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?Lösung zeigen
Ergebnis:720 gIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Ein Mensch verbraucht etwa 140 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 3 Personen in einer Woche?Lösung zeigen
Ergebnis:2940 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
- Eine Verbindung
- 16 mL
- Ein Teilchen Luft
- 30 mL
- 64 g
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- C + O2 → CO2
- 2 Mg + O2 → 2 MgO
- Fe + S → FeS
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- 10 %
- Der Tee schmeckt noch süß
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- Eine Suspension
- 420 g
- Eine Emulsion
- 270 g
- Magnetscheiden
- Destillieren
- Sieben
- 3640 L
- Kürzer duschen
- 18 mL
- Nein, es entsteht kein neuer Stoff
- 12 mL
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 5 %
- 960 g
- 160 g
- 20 mL
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 5 %
- Eine Emulsion
- 720 g
- 2940 L