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 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 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
- ○1Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 6 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 · 6 mL = 12 mL.
Ergebnis:12 mL - ●2Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 4 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 2 · 4 mL = 8 mL.
Ergebnis:8 mL - ★3In 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
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 36 g: 16 g · 2 = 32 g
- Sauerstoff in 18 g: 18 g − 2 g = 16 g
- In 36 g: 16 g · 2 = 32 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 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 18 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 18 mL : 2 = 9 mL.
Ergebnis:9 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: Fe + S → FeSSo fängst du an:Zähle die Atome jeder Sorte links und rechts.
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 - ●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, Benzin: 0,75 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Benzin: 0,75 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
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 Ethanol (0,79 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?So fängst du an:Dichten vergleichen.
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Ethanol: 0,79 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ●11Warum schwimmt Eis auf Wasser?
Lösung zeigen
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus.
- Gleiche Masse, größeres Volumen.
- Kleinere Dichte – Eis schwimmt.
Ergebnis:Eis hat eine kleinere Dichte - ★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 Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 200 g + 20 g = 220 g.
- Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 200 g + 20 g = 220 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
- ○13Was ist eine Lösung?So fängst du an:Gelöster Stoff: Teilchen einzeln zwischen den Wasserteilchen.
Lösung zeigen
- Gelöster Stoff: Teilchen einzeln zwischen den Wasserteilchen.
- Man sieht keine Körnchen mehr.
- Es ist ein Gemisch.
Ergebnis:Ein klares Gemisch, fein verteilt - ●1420 g Kochsalz werden in 50 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?
Lösung zeigen
- Der Kochsalz ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 50 g + 20 g = 70 g.
Ergebnis:70 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.
- Orangensaft mit Fruchtfleisch: Suspension.
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Orangensaft mit Fruchtfleisch: Suspension.
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Orangensaft mit Fruchtfleisch → Eine Emulsion
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Orangensaft mit Fruchtfleisch → 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 Salzwasser?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.
- Salzwasser: Lösung.
Ergebnis:Eine Lösung - ●17In einer Saline verdunsten in 4 Becken je 4 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 4 · 4 L = 16 L
- Salz: 16 · 30 g = 480 g
Ergebnis:480 g - ★18In einer Saline verdunsten in 6 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 35 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 6 · 3 L = 18 L
- Salz: 18 · 35 g = 630 g
Ergebnis:630 g
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 · 40 g = 360 g
- Meerwasser: 3 · 3 L = 9 L
- Salz: 9 · 40 g = 360 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
- ○19Wie gewinnst du Salz aus Salzwasser zurück?So fängst du an:Unterschied: Wasser siedet bei 100 °C, Salz erst über 1400 °C.
Lösung zeigen
- Unterschied: Wasser siedet bei 100 °C, Salz erst über 1400 °C.
- Wasser verdampft.
- Salz bleibt zurück.
Ergebnis:Durch Eindampfen - ●20In 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 - ★21Entscheide: 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
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: 5 · 125 L = 625 L
- In der Woche: 7 · 625 L = 4375 L
- Am Tag: 5 · 125 L = 625 L
- In der Woche: 7 · 625 L = 4375 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
- ○22Ein Mensch verbraucht etwa 130 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?So fängst du an:Am Tag: 4 · 130 L = 520 L
Lösung zeigen
- Am Tag: 4 · 130 L = 520 L
- In der Woche: 7 · 520 L = 3640 L
Ergebnis:3640 L - ●23Ein Mensch verbraucht etwa 120 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 5 Personen in einer Woche?
Lösung zeigen
- Am Tag: 5 · 120 L = 600 L
- In der Woche: 7 · 600 L = 4200 L
Ergebnis:4200 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 24 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Gas entsteht insgesamt?
Lösung zeigen
- Sauerstoff in mL: 24 : 2 = 12
- Zusammen in mL: 24 + 12 = 36
Ergebnis:36 mL - ●26Eis schmilzt in der Sonne. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Es bleibt Wasser, nur flüssig.
- Also keine chemische Reaktion.
Ergebnis:Nein, es entsteht kein neuer Stoff - ●27Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Glycerin (1,26 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Glycerin: 1,26 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist dichter: Eis schwimmt.
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dicht - ●2810 g Zucker werden in 150 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?
Lösung zeigen
- Der Zucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 150 g + 10 g = 160 g.
Ergebnis:160 g - ●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 - ●30Entscheide: 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
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 90 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:80 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 Wasser (1 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?Lösung zeigen
Ergebnis:Er schwimmt, Eis ist weniger dichtIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
355 g Zucker werden in 200 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?Lösung zeigen
Ergebnis:205 gIch unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36In 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 trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37Entscheide: Welches Verfahren trennt Salz aus Salzwasser?Lösung zeigen
Ergebnis:EindampfenIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Ein Mensch verbraucht etwa 120 L Trinkwasser am Tag. Bestimme: Wie viel braucht eine Familie mit 4 Personen in einer Woche?Lösung zeigen
Ergebnis:3360 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
- 12 mL
- 8 mL
- 160 g
- 15 mL
- 9 mL
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- Fe + S → FeS
- C + O2 → CO2
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Eis hat eine kleinere Dichte
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- Ein klares Gemisch, fein verteilt
- 70 g
- Wasserteilchen ziehen Ionen an, Ölteilchen nicht
- Eine Lösung
- 480 g
- 630 g
- Durch Eindampfen
- 960 g
- Sieben
- 3640 L
- 4200 L
- Kürzer duschen
- 36 mL
- Nein, es entsteht kein neuer Stoff
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- 160 g
- Eine Lösung
- Destillieren
- 80 g
- 20 mL
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- 205 g
- 600 g
- Eindampfen
- 3360 L