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
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 8 mL = 16 mL.
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 8 mL = 16 mL.
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
- ○1Wasserstoff brennt, Sauerstoff fördert Feuer. Wasser löscht. Was zeigt das?So fängst du an:Ein Gemisch behielte die Eigenschaften der Teile.
Lösung zeigen
- Ein Gemisch behielte die Eigenschaften der Teile.
- Wasser hat ganz andere Eigenschaften.
- Also Verbindung.
Ergebnis:Wasser ist ein neuer Stoff - ●2Was bedeutet die Formel H₂O?
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 - ★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
- ○4Wasserstoff verbrennt an der Luft. Ist das eine Analyse oder eine Synthese von Wasser?So fängst du an:Edukte: Wasserstoff und Sauerstoff.
Lösung zeigen
- Edukte: Wasserstoff und Sauerstoff.
- Produkt: Wasser.
- Aufbauen heißt Synthese.
Ergebnis:Eine Synthese - ●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 1 Fe und 1 S, rechts 1 Fe und 1 S.
- Die Gleichung ist bereits ausgeglichen – auch das kommt vor.
- Ergebnis: Fe + S → FeS
- 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
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: 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 - ★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, Milch: 1,03 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Milch: 1,03 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 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 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 - ★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 Traubenzucker werden in 54 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Traubenzucker?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 % - ●145 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 % - ★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: 6 · 4 L = 24 L
- Salz: 24 · 30 g = 720 g
- Meerwasser: 6 · 4 L = 24 L
- Salz: 24 · 30 g = 720 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
- ○16In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?So fängst du an:Meerwasser: 6 · 3 L = 18 L
Lösung zeigen
- Meerwasser: 6 · 3 L = 18 L
- Salz: 18 · 30 g = 540 g
Ergebnis:540 g - ●17In einer Saline verdunsten in 3 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 30 g = 270 g
Ergebnis:270 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: 4 · 3 L = 12 L
- Salz: 12 · 35 g = 420 g
- Meerwasser: 4 · 3 L = 12 L
- Salz: 12 · 35 g = 420 g
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Welches Verfahren trennt Salz aus Salzwasser → Filtrieren
Entscheide: Welches Verfahren trennt Salz aus Salzwasser → Eindampfen
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○19Entscheide: Welches Verfahren trennt Salz aus Salzwasser?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.
- Salz aus Salzwasser: Eindampfen.
Ergebnis:Eindampfen - ●20Entscheide: Welches Verfahren trennt Farbstoffe aus Filzstiftfarbe?
Lösung zeigen
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Farbstoffe aus Filzstiftfarbe: Chromatografie.
Ergebnis:Chromatografie - ★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: 3 · 140 L = 420 L
- In der Woche: 7 · 420 L = 2940 L
- Am Tag: 3 · 140 L = 420 L
- In der Woche: 7 · 420 L = 2940 L
AchtungNoch einmal: Wasser 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
- ○22Entscheide: Welches Verfahren trennt Kies und Sand?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.
- Kies und Sand: Sieben.
Ergebnis:Sieben - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 130 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 5 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 5 · 130 L = 650 L
- In der Woche: 7 · 650 L = 4550 L
Ergebnis:4550 L - ★24Ein Mensch verbraucht etwa 140 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 2 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 2 · 140 L = 280 L
- In der Woche: 7 · 280 L = 1960 L
Ergebnis:1960 L
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25In 18 g Wasser stecken 2 g Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff steckt in 90 g Wasser?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 90 g: 16 g · 5 = 80 g
Ergebnis:80 g - ●26Woran erkennst du beim Backpulver in Essig, dass eine Reaktion abläuft?
Lösung zeigen
- Kennzeichen sammeln: Gasbildung, Farbwechsel, Niederschlag, Wärme oder Kälte.
- Hier: Gasbläschen, ein neuer Stoff.
- Also eine chemische Reaktion.
Ergebnis:Es bildet sich ein neues Gas - ●27Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 20 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 20 mL = 40 mL.
Ergebnis:40 mL - ●28Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Wasser (1 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Wasser: 1 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht - ●29Entscheide: Was für ein Gemisch ist Zuckerwasser?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Zuckerwasser: Lösung.
Ergebnis:Eine Lösung - ●30In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 40 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 6 · 3 L = 18 L
- Salz: 18 · 40 g = 720 g
Ergebnis:720 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 54 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:48 gIch deute die Analyse und die Synthese von Wasser.
32Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 7 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?Lösung zeigen
Ergebnis:14 mLIch stelle die Reaktionsgleichung für die Bildung von Wasser auf.
33Gleiche die Reaktionsgleichung aus: Mg + O2 → MgOLösung zeigen
Ergebnis:2 Mg + O2 → 2 MgOIch erkläre die Anomalie des Wassers.
34Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Aceton (0,79 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?Lösung zeigen
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichterIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
355 g Kochsalz werden in 95 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Kochsalz?Lösung zeigen
Ergebnis:5 %Ich unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36Lehm wird in Wasser verrührt. Nach einer Weile setzt er sich ab. Was ist das?Lösung zeigen
Ergebnis:Eine SuspensionIch trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37Entscheide: Welches Verfahren trennt Farbstoffe aus Filzstiftfarbe?Lösung zeigen
Ergebnis:ChromatografieIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Ein Mensch verbraucht etwa 140 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?Lösung zeigen
Ergebnis:3920 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
- Wasser ist ein neuer Stoff
- Zwei H-Atome und ein O-Atom sind verbunden
- Ein Teilchen Luft
- Eine Synthese
- 64 g
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- 2 Mg + O2 → 2 MgO
- C + O2 → CO2
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- 10 %
- 5 %
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- 540 g
- 270 g
- Die Emulsion trennt sich wieder
- Eindampfen
- Chromatografie
- Filtrieren
- Sieben
- 4550 L
- 1960 L
- 80 g
- Es bildet sich ein neues Gas
- 40 mL
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Eine Lösung
- 720 g
- 48 g
- 14 mL
- 2 Mg + O2 → 2 MgO
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 5 %
- Eine Suspension
- Chromatografie
- 3920 L