GRUNDWISSEN CHEMIE - am Gymnasium Kirchheim

1. Stoffe und Reaktionen
1.1 Gemische und Reinstoffe, Teilchenstruktur
GRUNDWISSEN CHEMIE - 8.Kl.
Grundbegriff Definition Anwendung (Beispiel-Fragen)
Reinstoff Reinstoffe sind Stoffe, die man mit physikalischen
Methoden nicht mehr trennen kann. Reinstoffe
haben klar definierte Eigenschaften z.B. einen
Schmelz- und Siedepunkt.
Element Elemente (Grundstoffe) sind Reinstoffe, die sich
chemisch nicht mehr weiter zerlegen lassen.
Verbindung Verbindungen sind Reinstoffe, die aus mehreren
Elementen bestehen (z.B. Salze und Moleküle).
Atom Ein Atom ist das kleinste charakteristische Teilchen
eines Elements.
Atome können chemische Bindungen eingehen.
Bei chem. Reaktionen verändern sich die Atome
nicht.
Elementumwandlungen entstehen durch
radioaktiven Zerfall.
Molekül Ein Molekül ist ein Teilchen, das aus mindestens
zwei Atomen (die gleich oder verschieden sein
können) aufge-baut ist.
chemische
Verhältnisformel
Eine Verhältnisformel gibt die Art und das
Zahlenver-hältnis der gebundenen Atome in einer
beliebigen Verbindung an.
Welche der folgenden Verbindungen sind Reinstoffe:
Wasser, Milch, Luft, Schwefel
Welche der folgenden Stoffe sind Elemente?
Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoff, Wasser, Sauerstoff, Quecksilber
In welchem Ordnungssystem sind alle Elemente verzeichnet?
Wie unterscheidet sich eine Verbindung von einem Gemisch?
Gib Elemente an, die als zweiatomige Moleküle auftreten.
Was sagt die Verhältnisformel Cu2O aus?
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Grundbegriff Definition Anwendung (Beispiel-Fragen)
Summenformel Die Summenformel gibt die Art und die genaue
Anzahl der Atome an, die in einer Verbindung (z.B.
in einem Molekül) gebunden sind.
Was sagt die Summenformel NH3 aus?
stöchiometrische
Wertigkeit
Die stöchiometrische Wertigkeit eines Atoms ist die
Anzahl der Wasserstoffatome, die das betreffende
Atom in einer Verbindung bindet bzw. ersetzt. Die
Angabe der Wertigkeit erfolgt in römischen Ziffern.
Wasserstoff besitzt jeweils die Wertigkeit I.
1.2 Chem. Reaktionen, Reaktionsgleichung
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Wie sind die Wertigkeiten der jeweils ersten Elemente in folgenden Verbindungen?
CH4, NH3, CO2
Erstelle die Verhältnisformeln:
Kupfer (I)-oxid, Kupfer (II)-oxid
Welche Wertigkeiten besitzen die Elemente der Hauptgruppen I-VII generell?
Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
Analyse
Synthese
Umsetzung
Eine Analyse (=Zersetzung) ist eine chem.
Reaktion, bei der eine Verbindung in ihre Elemente
zerlegt wird.
Eine Synthese (=Aufbau) ist eine chem. Reaktion,
bei der eine Verbindung aus den Elementen
aufgebaut wird.
Eine chemische Umsetzung ist eine Reaktion, bei
der aus 2 oder mehreren Edukten
(Ausgangsstoffen) 2 oder mehrere Produkte
(Endstoffe) werden.
Legt man an (elektrisch leitend gemachtes) Wasser eine Spannung an, so entstehen
zwei Gase: Wasserstoff und Sauerstoff. Wie nennt man diese chemische Reaktion?
Lässt man Bleisulfid (eine Verbindung) mit Sauerstoff (ein Element) reagieren, so
entstehen Blei (ein Element) und Schwefeldioxid (eine Verbindung). Wie kann man
eine solche Reaktion benennen?
Kohlenstoff verbrennt in einer reinen Sauerstoffatmosphäre zu Kohlenstoffdioxid. Wie
heißt der Typ der Reaktion?

Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
exotherme
Reaktion
endotherme Reaktion
Reaktionsgleichung
Eine exotherme Reaktion ist eine Reaktion, die
unter Wärmeabgabe erfolgt.
Die innere Energie aller Edukte ist dabei größer als
die innere Energie aller Produkte.
Eine endotherme Reaktion ist eine Reaktion, die
unter Wärmeaufnahme erfolgt. Die innere Energie
aller Edukte (Ausgangsstoffe) ist dabei kleiner als
die innere Energie aller Produkte (Endstoffe). Die
Reaktion stoppt daher, sobald keine Energie mehr
zugeführt wird.
Eine chemische Reaktionsgleichung gibt an, welche
Edukte verbraucht werden und welche Produkte
entstehen. Sie gibt das Teilchenverhältnis der
beteiligten Stoffe an.
2. Atombau und gekürztes Periodensystem (PSE)
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Um Silberoxid in seine Elemente zu zerlegen, muss ständig erwärmt werden, damit
die Reaktion weiterläuft. Wird die Erwärmung unterbrochen, stoppt die Reaktion sofort.
Wie ist diese Reaktion energetisch einzuordnen?
Bei der Walpurgisnacht wird ein Feuer entzündet. Dabei verbrennt Holz unter
Wärme- und Lichtabstrahlung zu verschiedenen Produkten (die du in der Asche und
als Gase – z.B. Kohlenstoffmonoxid – wieder findest). Wie bezeichnet man diese
Reaktion bezüglich ihrer Energiebeteiligung?
Was sagt die folgende Reaktionsgleichung aus?
6 CO2 + 6 H2O � C6H12O6 + 6O2
Erstelle folgende Reaktionsgleichung:
Methan reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenstoffmonooxid
Methan reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid
Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
Elementarteilchen Bausteine der Atomen sind
Protonen und Neutronen (=Atomkern), Elektronen
(=Atomhülle)
Isotope Isotope sind Atome eines Elements, die eine unterschiedliche
Anzahl an Neutronen besitzen.
Gib die Anzahl der Elementarteilchen folgender Atome an:
a) 6 3Li b) 35 17Cl c) 31 15P
Nenne je 2 Isotope von Wasserstoff und Kohlenstoff mit den entsprechenden Massen-
und Ordnungszahlen.
Was ist unter der Massenzahl (im Gegensatz zur Atommasse) zu verstehen?
Warum unterscheidet sich die Atommasse von Isotopen eines Elements?

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Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
Valenzelektronen Elektronen auf der äußersten Schale; sie sind für Was lässt sich aus der Gruppen-Nummer der Hauptgruppen im PSE ablesen?
das chemische Verhalten verantwortlich.
Wie viel Valenzelektronen besitzt a) C b) N c) K d) Br e) Ca?
Elektronenkonfiguration
Sie gibt die Elektronenverteilung entsprechend der
Energiestufen in der Atomhülle an.
Oktettregel Atome streben in chemischen Reaktionen eine stabile
Edelgas-Elektronenkonfiguration an.
Außer für Elemente der 1. Periode ist dies 8 Va-
Periodensystem
der Elemente
(PSE)
lenzelektronen.
Elemente werden nach steigender Protonenzahl so
angeordnet, dass Elemente mit ähnlichen Eigenschaften
untereinander stehen.
Hauptgruppen: senkrechte Spalten
Perioden: waagrechte Reihen
Welche Elektronenkonfiguration besitzen folgende Atome?
H
Be
Ne
Cl
n=1 n=2 n=3 (Hauptschalen)
Bilde von folgenden Elementen die Ionen und begründe, weshalb sie stabil sind.
Na Mg S F N Al
Wo sind im PSE folgende Elementgruppen zu finden?
Alkalimetalle, Halogene, Sauerstoff-Gruppe?
Welche Gemeinsamkeit in der Elektronenkonfiguration haben die Elemente der 4.
Periode?

3 Salze, Metalle und molekular gebaute Stoffe
Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
Salze Sie sind aus Kationen und Anionen aufgebaut, die
in einem Ionengitter regelmäßig angeordnet sind.
Die Verhältnisformel eines Salzes gibt das Verhältnis
n(Kationen) : n(Anionen) wieder.
Hierdurch sind Salze stets elektrisch neutral.
Ionenbindung Der Zusammenhalt erfolgt durch elektrostatische
Anzie-hungskräfte zwischen den entgegengesetzt
geladenen Ionen. Die Ionenbindung ist um so stärker,
je höher die Ladung der Ionen und je kleiner
deren Ionenradius ist.
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Welche Ionen liegen in folgenden Salzen vor? Formuliere die jeweilige Verhältnisformel.
Eisen(III)-chlorid, Aluminiumbromid, Kupfer(I)-oxid, Calciumfluorid.
In welchem Teilchen-Verhältnis müssen Aluminium- und Sauerstoff-Ionen stehen,
damit das Salz elektrisch neutral ist?
Nenne typische Eigenschaften eines Salzes.
Welche Ionen sind in folgenden Salzen enthalten?
Li2O CaCl2 AlBr3 Mg3N2 (Magnesiumnitrid)
Erläutere, wovon die Stärke einer Ionenbindung abhängt!

Grundbegriffe Definitionen Anwendung (Beispiel-Fragen)
Ionengitter Anziehungskraft eines Ions wirkt in alle 3 Raumrichtungen
(ungerichtet); daher bilden Kationen und
Beschreibe das NaCl-Gitter.
Anionen größere Verbände von Ionen in streng gesetzmäßiger
Anordnung.
Wodurch entsteht ein Kristall?
Elektrolyse = Zerlegung eines Stoffes durch elektrischen Strom.
Kationen wandern während einer Elektrolyse zur
Kathode (= negativ geladene Elektrode),
Anionen entsprechend zu Anode.
Entladung Kationen an Kathode durch Aufnahme
von Elektronen. Entladung Anionen an Anode durch
Abgabe von Elektronen.
Metallbindung Die Bindung der Atome in Metallen beruht auf der
elektrostatischen Anziehung zwischen den Metall-
Kationen und den sie umgebenden freien Valenzelektronen
(„Elektronengas“).
Atombindung
= Elektronenpaar-
Bindung
= kovalente
Bindung
Die Bindung der Atome erfolgt über ein oder
mehrere gemeinsame Elektronenpaare.
(Stammen beide Elektronen von einem Partner, so
spricht man von koordinativer Bindung ).
Die Polarität solcher Bindungen ist abhängig von
der jeweiligen Elektronegativität der
Bindungspartner.
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Warum ist die Aussage falsch, dass ein Na + -Ion und ein Cl - -Ion Kochsalz bilden?
In welche Richtung wandern die Ionen einer Elektrolyse von Zinkbromid?
Formuliere die Reaktionen an den Elektroden und die Gesamtreaktion der
Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid.
Fertige eine beschriftete Skizze eines Metallgitters an.
Nenne 3 typische Eigenschaften von Metallen.
Skizziere das Wasser-Molekül mit allen Valenzelektronen, benenne den Bindungstyp
und gib die Polaritätsverhältnisse an.
Erstelle die Valenzstrichformeln für NH3, CH4, Cl2, CO2, SO2