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 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 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 9 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 · 9 mL = 18 mL.
Ergebnis:18 mL - ●2Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 30 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht dabei?
Lösung zeigen
- H₂O: doppelt so viele H wie O.
- Volumen Wasserstoff zu Sauerstoff: 2 : 1.
- 30 mL : 2 = 15 mL.
Ergebnis:15 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 20 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff 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.
- 20 mL : 2 = 10 mL.
Ergebnis:10 mL - ●5Bei 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 - ★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: 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: 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 - ★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, Ethanol: 0,79 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Ethanol: 0,79 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 Speiseöl (0,9 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?So fängst du an:Dichten vergleichen.
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Speiseöl: 0,9 g/cm³.
- Die Flüssigkeit ist weniger dicht: Eis sinkt.
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichter - ●11Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Meerwasser (1,03 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?
Lösung zeigen
- Dichten vergleichen.
- Eis: 0,92 g/cm³, Meerwasser: 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
- Lösen ist keine Reaktion.
- Der Stoff ist fein verteilt.
- Eindampfen holt ihn zurück.
- Lösen ist keine Reaktion.
- Der Stoff ist fein verteilt.
- Eindampfen holt ihn zurück.
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 Traubenzucker werden in 50 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?So fängst du an:Der Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
Lösung zeigen
- Der Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 50 g + 15 g = 65 g.
Ergebnis:65 g - ●145 g Traubenzucker werden in 150 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie schwer ist die Lösung?
Lösung zeigen
- Der Traubenzucker ist noch da, nur fein verteilt.
- Massen addieren.
- 150 g + 5 g = 155 g.
Ergebnis:155 g - ★156 g Traubenzucker werden in 54 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Traubenzucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 6 g + 54 g = 60 g
- Anteil: 6 g · 100 : 60 g = 10 %
Ergebnis:10 %
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 · 2 L = 12 L
- Salz: 12 · 35 g = 420 g
- Meerwasser: 6 · 2 L = 12 L
- Salz: 12 · 35 g = 420 g
AchtungTrennverfahren ohne passende Eigenschaft
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch → Eine Suspension
Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch → Eine Emulsion
Frag dich: In welcher Eigenschaft unterscheiden sich die beiden Stoffe? Such dann das passende Verfahren.
ÜbenJetzt du
- ○16Entscheide: Was für ein Gemisch ist Milch?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.
- Milch: Emulsion.
Ergebnis:Eine Emulsion - ●17Entscheide: Was für ein Gemisch ist Orangensaft mit Fruchtfleisch?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- Orangensaft mit Fruchtfleisch: Suspension.
Ergebnis:Eine Suspension - ★18In einer Saline verdunsten in 4 Becken je 3 L Meerwasser. Ein Liter enthält 30 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?
Lösung zeigen
- Meerwasser: 4 · 3 L = 12 L
- Salz: 12 · 30 g = 360 g
Ergebnis:360 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
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Farbstoffe aus Blattgrün: Chromatografie.
- Erst den Unterschied in einer Eigenschaft suchen.
- Dann das Verfahren, das genau diesen Unterschied nutzt.
- Farbstoffe aus Blattgrün: Chromatografie.
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
- ○19Entscheide: Welches Verfahren trennt Eisenspäne 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.
- Eisenspäne und Sand: Magnetscheiden.
Ergebnis:Magnetscheiden - ●20Wie trennt man Wasser und Alkohol?
Lösung zeigen
- Beide sind Flüssigkeiten und mischen sich.
- Siedetemperaturen: 78 °C und 100 °C.
- Destillieren.
Ergebnis:Destillieren - ★21Wie gewinnst du Salz aus Salzwasser zurück?
Lösung zeigen
- Unterschied: Wasser siedet bei 100 °C, Salz erst über 1400 °C.
- Wasser verdampft.
- Salz bleibt zurück.
Ergebnis:Durch Eindampfen
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 · 120 L = 360 L
- In der Woche: 7 · 360 L = 2520 L
- Am Tag: 3 · 120 L = 360 L
- In der Woche: 7 · 360 L = 2520 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 - ●23Wie viel Wasser verbraucht ein Mensch in Deutschland etwa am Tag im Haushalt?
Lösung zeigen
- Trinken: etwa 2 Liter.
- Duschen, Toilette, Wäsche: der größte Teil.
- Zusammen etwa 125 Liter.
Ergebnis:Etwa 125 Liter - ★24Entscheide: 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
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Ist Wasser ein Element, eine Verbindung oder ein Gemisch?
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 - ●26Eine Kerze brennt ab. Entscheide: Ist das eine chemische Reaktion?
Lösung zeigen
- Frage: Ist danach ein neuer Stoff da?
- Es entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser.
- Also eine chemische Reaktion.
Ergebnis:Ja, ein neuer Stoff entsteht - ●27Bei 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 - ●28Ein 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 - ●2930 g Traubenzucker werden in 120 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Traubenzucker?
Lösung zeigen
- Lösung: 30 g + 120 g = 150 g
- Anteil: 30 g · 100 : 150 g = 20 %
Ergebnis:20 % - ●30Entscheide: Was für ein Gemisch ist geschüttelte Vinaigrette?
Lösung zeigen
- Ist es klar? Dann Lösung.
- Flüssigkeit in Flüssigkeit, trüb: Emulsion. Feststoff, setzt sich ab: Suspension.
- geschüttelte Vinaigrette: Emulsion.
Ergebnis:Eine Emulsion
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 72 g Wasser?Lösung zeigen
Ergebnis:64 gIch 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: C + O2 → CO2Lösung zeigen
Ergebnis:C + O2 → CO2Ich erkläre die Anomalie des Wassers.
34Ein Eiswürfel (0,92 g/cm³) kommt in Speiseöl (0,9 g/cm³). Entscheide: Schwimmt er oder sinkt er?Lösung zeigen
Ergebnis:Er sinkt, Eis ist dichterIch beschreibe Wasser als Lösemittel.
3510 g Zucker werden in 90 g Wasser gelöst. Bestimme: Wie viel Prozent der Lösung sind Zucker?Lösung zeigen
Ergebnis:10 %Ich unterscheide Lösung, Emulsion und Suspension.
36In einer Saline verdunsten in 5 Becken je 4 L Meerwasser. Ein Liter enthält 35 g Salz. Bestimme: Wie viel Salz bleibt zurück?Lösung zeigen
Ergebnis:700 gIch trenne Stoffgemische mit passenden Verfahren.
37Entscheide: Welches Verfahren trennt Farbstoffe aus Blattgrün?Lösung zeigen
Ergebnis:ChromatografieIch beurteile den Umgang mit Trinkwasser.
38Wie viel Wasser verbraucht ein Mensch in Deutschland etwa am Tag im Haushalt?Lösung zeigen
Ergebnis:Etwa 125 Liter
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
- 18 mL
- 15 mL
- Ein Teilchen Luft
- 10 mL
- 30 mL
- Zerlegen ist endotherm, Bilden exotherm
- 2 Mg + O2 → 2 MgO
- 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
- C + O2 → CO2
- Er sinkt, Eis ist dichter
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus
- 65 g
- 155 g
- 10 %
- Eine Emulsion
- Eine Suspension
- 360 g
- Magnetscheiden
- Destillieren
- Durch Eindampfen
- Grobe und absinkende Stoffe
- Etwa 125 Liter
- Absetzen lassen
- Eine Verbindung
- Ja, ein neuer Stoff entsteht
- 36 mL
- Er schwimmt, Eis ist weniger dicht
- 20 %
- Eine Emulsion
- 64 g
- 48 g
- C + O2 → CO2
- Er sinkt, Eis ist dichter
- 10 %
- 700 g
- Chromatografie
- Etwa 125 Liter