Rundum Ch 1 LB L.sungen

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RUNDUM CHEMIE
1
Lehrerband, Lösungen
Oberstufe
7.Klasse
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
Seite 3: Modell und Wirklichkeit
1.
siedendes Wasser
Eiszapfen
Seite 5: Mischungen im Teilchenmodell
1.
Gemischtyp
Luft
sublimierendes Trockeneis
Mineralienkristalle
Branntwein
mögliche
Aggregatzustände
Beispiel
Suspension
heterogen
fest/flüssig
Wasserfarbe
Legierung
homogen
fest/fest
Messing
Gemenge
heterogen
fest/fest
Granit
Gasgemisch
homogen
gasförmig/
gasförmig
Luft
Nebel
heterogen
flüssig/
gasförmig
Wolke
Rauch
heterogen
fest/
gasförmig
Staubwolke
Schaum
heterogen
gasförmig/
flüssig
Lösung
homogen
flüssig/flüssig
oder
fest/flüssig oder
gasförmig/flüssig
Branntwein
flüssig/flüssig
Milch
Emulsion
heterogen
Seifenschaum
Zuckerwasser
Mineralwasser
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Teilchenmodelle: siehe Schülerband Seite 20
Seite 6: Ordnung unter den Stoffen
1.
Stoffe
Reinstoffe
2. Ein Feststoff löst sich in einer Flüssigkeit.
Beispiel: Ein Stück Würfelzucker wird in Kaffee gelöst.
Elemente
fl
Verd.
Kond.
g
f
Resubl.
Erst.
Subl.
f
fl
Elemente
Verbindungen
Helium
Sauerstoff
Eisen
Schwefel
Kupfer
Gold
Silber
Stickstoff
Zink
Chlor
Aluminium
Traubenzucker
Kochsalz
Essigsäure
Alkohol
Eis
Kupferiodid
Eisensulfid
Bittersalz
Wasser
Kupfersulfat
Kupfersulfathydrat
Zinksulfid
Iod
Aggregatzustand:
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
homogene
Gemische
heterogene
Gemische
2.
Seite 4: Überblick: Teilchenmodell
1.-4.
Schm.
2
Verbindungen
Gemische
fest
Teilchenmodell:

→
←
→
←
fl
→
←
gasförmig
Die Ordnung der Teilchen nimmt zu.
→

Die Anziehungskraft der Teilchen zueinander nimmt zu.

g
→
←
Der Abstand zwischen den Teilchen wird größer.
←
←
f
flüssig
Die Geschwindigkeit der Teilchen nimmt zu.

→
homogene
Gemische
Iodtinktur
Trinkwasser
Atemluft
Weißgold
Schokolade
Knallgas
Wein
Benzin
Schnaps
Essigessenz
heterogene
Gemische
Iodsalz
Brausepulver
Milch
Bierschaum
Regenwolke
Schaumstoff
Zigarrenrauch
Sonnenmilch
Disco-Nebel
Orangensaft
Eisenerz
Erdgas
Meerwasser
Seite 7: Aktivierungsenergie
1. Das Holz muss angezündet werden.
2. Obwohl das Energieniveau des Holzes höher ist als das
der Asche, ist das
Stoffe im reaktionsbereitem Zustand
Holz nicht im reaktionsbereiten (akti- Ausgangsstoffe
vierten) Zustand.
Um die Entzündungstemperatur
zu erreichen, muss
Endstoffe
zuerst Energie von
außen
zugeführt
werden.
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
3. Die zum Ingangsetzen (Zünden) einer chemischen Reaktion benötigte Energie bezeichnet man als Aktivierungsenergie. Sie überführt die Ausgangsstoffe in
einen reaktionsbereiten (aktivierten) Zustand.
Energie
2. Calcium: Milchprodukte (Milch, Käse, Butter), Nüsse
Stickstoff: Fleisch, Fisch, Eier, Hülsenfrüchte (Eiweißstoffe)
Eisen: Fleisch, Vollkornprodukte, Nüsse
Kalium: Obst und Gemüse, Nüsse
4.
Energiegehalt im aktivierten Zustand
Aktivierungsenergie
Energiegehalt der Ausgangsstoffe
Reaktionsenergie
Energiegehalt der Reaktionsprodukte
Zeit
3. Eisen ist ein wichtiger Bestandteil des sauerstofftransportierenden Blutbestandteils Hämoglobin. Außerdem ist
es Bestandteil verschiedener Enzyme der Atmungskette.
4. Zink: 7–10 mg
Chrom: 30–100 µg
Selen: 30–70 µg
Mangan: 2–5 mg
Reaktion verläuft exotherm, Bsp: Verbrennung von Kohle
Seite 10: Element – Elementsubstanz - Symbolik
Energie
Energiegehalt im aktivierten Zustand
Aktivierungsenergie
Energiegehalt der Reaktionsprodukte
Reaktionsenergie
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Energiegehalt der Ausgangsstoffe
Zeit
Reaktion verläuft endotherm, Bsp: Gewinnung von Eisen
Seite 8: Elemente – Namen und Symbole
1. Ort: Berkelium, Dubnium, Erbium, Hafnium, Holmium,
Lutetium, Magnesium, Strontium, Terbium, Ytterbium,
Yttrium
2. Land/Kontinent: Americium, Europium, Francium, Gallium, Germanium, Indium, Polonium, Ruthenium, Scandium
3. Element: Molybdän, Platin, Protactinium, Quecksilber
4. Sagengestalt/Gottheit: Cer, Cobalt, Neptunium, Nickel,
Niobium, Palladium, Plutonium, Tantal, Thorium, Titan,
Uran, Vanadium
5. Personen: Bohrium, Curium, Einsteinium, Fermium,
Gadolinium, Lawrencium, Meitnerium, Mendelevium,
Nobelium, Rutherfordium, Samarium, Seaborgium
6. Gesteine/Mineralien: Barium, Beryllium, Bismut, Cadmium, Calcium, Fluor, Lithium, Samarium, Silicium, Wolfram,
Zirconium
7. Rhenium nach dem Rhein
8. Argentinien
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
Seite 9: Elemente in unserem Körper
1.
3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Element
Sauerstoff
Kohlenstoff
Wasserstoff
Calcium
Stickstoff
Phosphor
Kalium
Schwefel
Natrium
Chlor
Magnesium
Eisen
Zink
Anteil in %
64,0
17,6
10,0
3,2
3,2
0,626
0,226
0,2
0,15
0,15
0,038
0,006
0,004
1. a) Chemische Elemente sind reine Stoffe, die nur aus
einer Atomart aufgebaut sind und die gleiche Anzahl von
Protonen im Atomkern besitzen. Die Atome können durch
Abgabe bzw. Aufnahme von Elektronen stabilere Teilchen
bilden, die keine Atome mehr sind, aber dennoch zum chemischen Element gehören.
b) Das Element Eisen ist ...., dessen Atom 26 Protonen ...
Das Element Kupfer ist ...., dessen Atom 29 Protonen ...
2. Die Elementsubstanz Magnesium ist ein silber glänzender Stoff, der nur aus dem Element Magnesium besteht.
Die Elementsubstanz Eisen ist ein metallisch glänzender
Stoff, der nur aus dem Element Eisen besteht.
3.
Symbol Elementsubstanz Anzahl der Atome des Elements
4 Al
Aluminium
vier Atome des Elements Aluminium
2 Ag
Silber
zwei Atome des Elements Silber
4 Fe
Eisen
4 Atome des Elements Eisen
1C
Kohlenstoff
1 Atom des Elements Kohlenstoff
2 Pb
Blei
2 Atome des Elements Blei
4. Die einheitliche Symbolsprache ermöglicht eine problemlose internationale Verständigung über chemische
Zusammenhänge.
Seite 11: Die Berechnung der molaren Masse
1. a) Die molare Masse M ist der Quotient aus der Masse
einer Stoffprobe m und der dazugehörigen Stoffmenge n:
M = m · n–1 [g/mol].
b)
Wasser
H2O
18 g/mol
Stickstoffmonoxid
NO
30 g/mol
Schwefeldioxid
SO2
64 g/mol
Kohlenstoffmonoxid
CO
28 g/mol
Stickstoffdioxid
NO2
46 g/mol
Schwefeltrioxid
SO3
80 g/mol
Kohlenstoffdioxid
CO2
44 g/mol
Distickstoffpentaoxid Chlordioxid
N2O5
ClO2
108 g/mol
67,5 g/mol
Ozon
O3
48 g/mol
Diphosphorpentaoxid Dichlorheptaoxid
P2O5
Cl2O7
142 g/mol
183 g/mol
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
2.
3.
m [g]
256
83,2
84
76
96
n [mol]
4
2,6
3
4
8
M [g · mol–1]
64
32
28
44
12
SO2
S oder O2
N2
CO2
C
Stoff
Erhöhung der
Temperatur
3.
Stoff
–1
M [g · mol ]
n [mol]
H2O
SO2
CO2
SO3
P2O5
18
64
3
44
80
2
142
160
71
83,3
15 000
m [g]
192
2
88
0,5
Seite 12: Stöchiometrische Berechnungen Schritt für
Schritt
2. Berechnen Sie, wie viel Gramm Schwefel zur Bildung
von 66 g Eisen(II)-sulfid benötigt werden.
a: Gesucht: mS
Gegeben: mFeS = 66 g
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
b: Reaktionsgleichung: Fe + S → FeS
c: Rechnung:
1 mol ⋅ 32 g ⋅ mol −1⋅ 66 g
1 mol ⋅ 88 g ⋅ mol −1
d: Ergebnis: mS = 24 g
e: Antwort: Zur Bildung von 66 g Eisen(II)-sulfid werden
24 g Schwefel benötigt.
3. 2 g Fe: 2,8 g Fe2O3
26 g Fe: 37 g Fe2O3
15 g Fe: 22 g Fe2O3
Erhöhung des
Druckes
x
x
Erhöhung der
Konzentration
x
x
Erhöhung des
Zerteilungsgrades
x
x
Einsatz eines
Katalysators
x
4. Einsatz von Braunstein als Katalysator; Erwärmen der
Wasserstoffperoxid-Lösung; Verwendung von höher konzentrierter Wasserstoffperoxid-Lösung
1. Nach dem Kern/Hülle-Modell enthalten Atome ebenso
viele Protonen im Kern wie Elektronen in der Hülle; nach
dem Schalenmodell sind die Elektronen in bestimmten
Bahnen oder Schalen um den Kern angeordnet.
Diese werden mit den Buchstaben K, L, M, N usw.
bezeichnet. Die K-Schale kann 2 Elektronen, die L-Schale kann 8 Elektronen aufnehmen. Die Außenschale der
Atome kann maximal 8 Elektronen aufnehmen. Die Atome
der Edelgase besitzen solche maximal gefüllten Außenschalen. Sie sind daher chemisch sehr reaktionsträge.
2.
Schalenmodell:
Name:
Es ergibt sich ein linearer Kurvenverlauf.
13+
19+
10+
Al
K
F
Ne
Aluminium
Kalium
Fluor
Neon
Abstand
mFe2O3
50
40
30
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
9+
3. Energieniveauschema des Aluminium-Atoms
60
4
x
Temperaturerhöhung ➞ Teilchen bewegen sich schneller.
Druckerhöhung bei Gasen =ˆ Konzentrationserhöhung bei
Flüssigkeiten =ˆ stärkere Zerteilung bei Feststoffen
➞ mehr Teilchen im Raum
Elementsymbol:
32 g Fe: 46 g Fe2O3
40 g Fe: 57 g Fe2O3
Elektronen
der M-Schale
3. Energiestufe
Elektronen
der L-Schale
2. Energiestufe
Elektronen
der K-Schale
20
Atomkern
10
0
0
x
Seite 14: Atombau und Periodensystem
m Fe
n ⋅M
= Fe Fe
m FeS
n FeS ⋅ M FeS
mS =
x
10
20
30
40
mFe
1. Energiestufe
13 p+
14 n
Energieniveauschema des Argon-Atoms
Abstand
Seite 13: Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit
1. Temperatur, Druck, Konzentration, Zerteilungsgrad,
Verwendung eines Katalysators
2. Die Teilchen müssen zusammenstoßen, wobei sie
eine gewisse Mindestenergie haben müssen und sich in
der richtigen räumlichen Lage zueinander befinden müssen.
Elektronen
der M-Schale
3. Energiestufe
Elektronen
der L-Schale
2. Energiestufe
Elektronen
der K-Schale
Atomkern
1. Energiestufe
+
18 p
22 n
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
Seite 15: Elementfamilien und Periodensystem
1.
1
1
2
13
14
15
16
17
18
1. Nach Abgabe eines Elektrons hat das Lithium-Ion einen
Überschuss an positiver Ladung. Nach Aufnahme eines
Elektrons hat das Chlorid-Ion einen Überschuss an negativer Ladung.
H
2
Ne
3
Na
Mg
2.)
Cl
4
20+
16+
20+
16+
S
Ca2+
5
6
Elementfamilie
Elementfamilie
Alkalimetalle
Erdalkalimetalle
2. Gruppe: . . . .
Elementname:
Periode: . . .
16,0: . . . . . .
O: . . . . . . . .
8: . . . . . . . .
Grenze Metalle/Nichtmetalle
Elementfamilie
Elementfamilie
Halogene
Edelgase
16
Sauerstoff
2
Atommasse in u
Elementsymbol
Ordnungszahl
+
F
12+
+
Mg
+
9+
9+
F
F
Ca2+, S2– : Argon-Atom;
–
–
Mg2+
+
F
+
Seite 18: Atombindung – Oktettregel – Elektronenformel
I
Stoffkl.
M
S
Stoffe
a)
Name der Molekülsubstanz Wasser
S
(in Wasser)
HCl
HCl
b)
c)
B
F2
x
Ne
x
F2
x
x
x
x
x
d)
NaBr
x
x
e)
Ca(OH)2
x
x
x
x
Seite 16: Ein spiralförmiges Periodensystem
x
Formel der
Molekülsubstanz
H2O
O
Ladungsverteilung
im Molekül
Schmelztemperatur
in °C
Li
+
Siedetemperatur
in °C
17+
3+
Cl
Li+
+
CO2
O
C
O
H
N
H
•• • ••
•
H
H
O •• •• C •• •• O
1,4
0,9
1,0
gewinkelt
gewinkelt
gestreckt
105°
107°
180°
symmetr.
polar
polar
unpolar
–––––––––
sehr gut
mäßig löslich
S = 0
S = –78
S = –57
V = 100
V = –33
V = –79*
vorhanden
vorhanden
vorhanden
schwach
nicht vorh.
17+
Aussage über zwischenmolekulare Kräfte
(VAN-DER-WAALS-Kräfte)
Cl –
Aussage über Wasserstoffsehr stark
brückenbindungen
* sublimiert unter Druck
H
N
unsymmetr. unsymmetr.
Dipolcharakter der Moleküle
Löslichkeit in Wasser
H
H
Elektronenformel in Punkt• •
schreibweise unter Berück- • O •
sichtigung des Elektronen•• ••
H
H
paarabstoßungsmodells
(EPA-Modell)
3+
NH3
Kalottenmodell
Gestalten Sie die Atome
farbig:
Stickstoff blau,
Sauerstoff rot,
Kohlenstoff schwarz,
Wasserstoff grau.
Elektronenformel in
H
Strichschreibweise
unter Anwendung
der Oktettregel
(Markierung durch Kreise)
Seite 17: Wie sich Ionen bilden
Ammoniak Kohlenstoffdioxid
••
A
V
•
•
Teilchenart
E
••
Stoffart
••
VF
••
Bsp.
MF
räumliche Struktur
(Bindungswinkel
zwischen den
Atomen)
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9+
12+
F– und Mg2+: Neon-Atom
Elektronegativitätsdifferenz
der Bindungspartner
5
S2–
+
b)
9+
3.
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Ca
Lösungen zu den Aufgaben
Seite 19: Ionenbindung – Ionensubstanzen
1.
Die Ionensubstanz Kaliumchlorid ist aus positiv geladenen
Kalium-Ionen und negativ geladenen Chlorid-Ionen aufgebaut. Kaliumchlorid ist ein Salz. Die symmetrische
Anordnung der Ionen bezeichnet man als Ionengitter. Das
Zahlenverhältnis der Kalium-Ionen und Chlorid-Ionen im
Ionengitter beträgt 1 : 1. Die in den Ionenkristallen auftretende Bindungsart heißt Ionenbindung (Ionenbeziehung).
Diese Bindungsart ist durch spezielle Merkmale und Eigenschaften gekennzeichnet. Von den Ionen gehen starke
elektrische Kräfte aus. Sie wirken in allen Richtungen des
Raumes. Aus den elektrischen Kräften zwischen den positiv und negativ geladenen Ionen erklären sich die relativ
hohen Schmelztemperaturen und Siedetemperaturen
der Ionensubstanzen. Im Ionenkristall sind die Ionen unbeweglich und leiten den elektrischen Strom nicht. Beim
Schmelzen und Lösen im Wasser müssen die Gitterkräfte überwunden werden. Aus im Gitter unbeweglichen
Ionen entstehen frei bewegliche Ionen. Die Schmelzen
und Lösungen leiten den elektrischen Strom. Die frei
beweglichen Ionen sind die Ladungsträger.
Den Zerfall von Ionensubstanzen in frei bewegliche Ionen
bezeichnet man als elektrolytische Dissoziation. Mit Hilfe
der chemischen Zeichensprache schreibt der Chemiker die
Dissoziationsgleichungen, z. B.: KCl
K+ + Cl–
3.
Dissoziationsgleichung
Name des
Anions
+ Cl–
Natrium-Ion
Chlorid-Ion
+ 2 l–
Magnesium-Ion
Iodid-Ion
+
+ 3 Br–
Aluminium-Ion
Bromid-Ion
CuCl2
Cu2+
+ 2 Cl–
Kupfer(II)-Ion
Chlorid-Ion
CaCl2
Ca2+ + 2 Cl–
Calcium-Ion
Chlorid-Ion
Mgl2
Mg
AlBr3
Al3
4.
a) Kaliumbromid:
KBr
K+ + Br–
b) Natriumiodid:
NaI
Na+ + I–
c) Magnesiumchlorid:
MgCl2
Mg2+ + 2 Cl–
d) Aluminiumfluorid:
AlF3
Al3+ + 3 F–
Seite 21: Vergleich: Atombindung – polare Bindung –
Ionenbindung
Atombindung
polare
Atombindung
Ionenbindung
1. a)
Kaliumchlorid
770 °C
ja
Düngemittel; Herstellung v. Kalilauge
Calciumchlorid
772 °C
ja
Kühlmittel, Trockenmittel
Silberbromid
430 °C
nein
1. b)
Calciumchlorid
Magnesiumoxid
Aluminiumoxid
Natriumsulfid
Bariumbromid
+
Cl–
O2–
O2–
S2–
Br–
∆EN = 0
1:2
1:1
2:3
2:1
1:2
H •• Cl ••
∆EN = 0,9
2. a) Das gemeinsame Das gemeinsame
Fotografie
CaCl2
MgO
Al2O3
Na2S
BaBr2
Cl •• Cl ••
Elektronenpaar
chemische
Verhältnis- ZahlenZeichen für
formel
verhältnis
Kationen Anionen der Ionen der Ionen
Ca2
+
Mg2
3+
Al
Na+
+
Ba2
••
b)
Elektronenpaar
H+
Mg2+
Al3+
I–
O2–
Teilgleichung
für die Bildung
der Ionen
aus Atomen
H
→ H+ + e–
Mg
→ Mg2+ + 2 e–
Al
→ Al3+ + 3 e–
–
I+e
→ I–
O + 2 e– → O2–
••
∆EN = 2,1
Außenelektronen
gehen von einem
befindet sich
befindet sich
Atom zum
symmetrisch
asymmetrisch
anderen Atom
zwischen
zwischen
über, Bildung
beiden Atomen.
beiden Atomen.
von Ionen.
Es treten
Es treten Ladun-
noch Ladungs-
Ladungsschwer-
gen auf.
schwerpunkte
punkte auf.
c)
∆EN ist 0.
∆EN ist kleiner 1,7. ∆EN ist größer 1,7.
d)
Es treten
Elektrostatische
Im Ionengitter
zwischenmole-
Kräfte führen
treten starke
kulare Kräfte
zur Dipolbildung.
auf
Ladung
Anzahl der
des
Ions
abge. aufge.
Elektr. Elektr.
+1
1
–
+2
2
–
+3
3
–
–1
–
1
–2
–
2
]
weder Ladungen
2.
Ion
[
Na+ •• Cl ••
•
•
ja
••
Kochsalz, Herstellung von Chlor
801 °C
••
Natriumchlorid
(Steinsalz)
••
Verw. des Salzes
••
Name des Salzes SchmelzLöslichkeit
temperatur in Wasser
••
2.
Name
des Stoffes
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Name des
Kations
2+
Seite 20: Dissoziation von Ionensubstanzen
1.
6
Na+
NaCl
••
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Lösungen
e)
elektrische
Kräfte auf.
Beim Lösen im
Beim Lösen im
Wasser bilden
Wasser bilden
sich keine Ionen. sich durch Defor-
Beim Lösen im
Wasser entstehen
frei bewegliche
mierung der Dipol- Ionen (durch ZerMoleküle Ionen.
fall des Ionenkristalls).
Lösungen
Lösungen zu den Aufgaben
Seite 22: So bilden sich Moleküle
1.
Energie
Seite 24: Eigenschaften saurer Lösungen
1. a) Indikatoren
Energie
Energie
L
K
b) Phenolphthalein: farblos; Bromthymolblau: gelb; UniL
K
versalindikator: gelb bis rot
K
Wasserstoff
Sauerstoff
Stickstoff
H•
–
•O•
–
–
• N•
•
2.
2. und 3. Saure Lösungen leiten den elektrischen Strom:
Sie enthalten Ionen: Wasserstoff-Ionen, H+ (aq).
4. Bei der Reaktion bildet sich ein Gas.
anziehende Kräfte
abstoßende Kräfte
Kräfte im Wasserstoff-Molekül
Mg (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl – (aq) →
Mg2+ (aq) + 2 Cl– (aq) + H2 (g)
zwischen zwei Wasserstoff-Atomen
5. Säuren sind Molekülverbindungen, die beim lösen in
Wasser in Wasserstoff-Ionen und Säurerest-Ionen zerfallen.
4. NaOH (s) → Na+ (aq) + OH– (aq)
2 Na (s) + 2 H2O (l) → 2 Na+ (aq) + 2 OH– (aq) + H2 (g)
5. CaO (s) + 2 H2O (l) → Ca2+ (aq) + 2 OH– (aq)
6. Eine Neutralisation: H+ (aq) + OH– (aq) → H2O (l)
7
saure Lösung
+
Nichtmetalloxid
Bildung von sauerstoffhaltigen Säuren:
Wasser
Säure
Wasser
NO3–
Nitrat-Ion
HNO3
NO2
Stickstoffdioxid
Salpetersäure
Dihydrogenphosphat-Ion H2PO4–
Hydrogenphosphat-Ion
HPO42–
Phosphat-Ion
PO43–
H3PO4
P2O5
Phosphoroxid
Phosphorsäure
HSO4–
SO42–
Hydrogensulfat-Ion
Sulfat-Ion
H2SO4
SO3
Schwefeltrioxid
Schwefelsäure
HSO3–
SO32–
Hydrogensulfit-Ion
Sulfit-Ion
H2SO3
Schweflige
Säure
SO2
H2CO3
Schwefeldioxid
Säure
4.
Bei mechanischen Einwirkungen werden
in einem Metall die Metall-Ionen im
Metallgitter verschoben. Die Atomrümpfe stoßen sich nicht ab, weil sie vom
Elektronengas zusammengehalten werden. Die Gitterstruktur ändert sich nicht.
Formel Name
3.
Die Elektronen sind im Elektronengas frei beweglich. Sie
werden leicht von Atom zu Atom verschoben, wenn eine
elektrische Spannung angelegt wird.
Nichtmetalloxid
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2.
Hydrogencarbonat-Ion
Carbonat-Ion
Formel
HCO 3
CO 32-
Seite 26: Überblick: Säuren und saure Lösungen
Kohlensäure
Seite 23: Metallische Bindung –
Eigenschaften der Metalle
1.
Der weitaus größte Teil der chemischen Elemente sind
Metalle. Zu ihnen gehören die Hälfte aller Gruppenelemente und alle Übergangsgruppenelemente. Sie zeichnen
sich durch folgende charakteristische Eigenschaften aus:
Sie leiten die Wärme und den elektrischen Strom sehr
gut. Typisch sind auch die plastische Verformbarkeit und
der metallische Glanz. Die besonderen Eigenschaften der
Metalle hängen mit dem Bau der Atome und der Anordnung der Atome in den Metallgittern zusammen.
2. und 3. Alkalische Lösungen leiten den elektrischen
Strom: Sie enthalten Ionen: Hydroxid-Ionen, OH– (aq).
Kohlenstoff- CO2
dioxid
3.
Im Wasserstoff-Molekül überlappen sich die beiden KSchalen. Dadurch entsteht ein gemeinsames Eletronenpaar. Jedes der beiden so aneinander gebundenen Atome
hat zwei Elektronen zur Verfügung und damit eine stabile Elektronenanordnung. Bei der Bildung von Molekülen
aus Atomen wird Energie frei. Moleküle sind Teilchen mit
mindestens einem gemeinsamen Elektronenpaar. Weitere Stoffe, die solche zweiatomigen Moleküle bilden, sind
zum Beispiel: Sauerstoff, Stickstoff, Chlor.
– –
O2: \/O ÷ O\/
4. Cl: ı Cl – Cl ı ;
N2: ıN ≡ Nı
– –
Seite 25: Eigenschaften alkalischer Lösungen
1. a) Indikatoren
b) Phenolphthalein: rot; Bromthymolblau: blau; Universalindikator: blau bis violett
Säurerest-Ion
gleich geladenen
Kernen bzw.
Elektronen
Name
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
positivem Kern
und negativen
Elektronen
Ausgleich der
Kräfte durch:
gemeinsames Elektronenpaar zwischen den Kernen
Formel Name des Ions
Anziehung zwischen: Abstoßung zwischen:
Iodid-Ion
Hl (aq)
saure Lösung
Seite 28: Säuren, Basen, Salze – alles klar?
1.
Indikatoren: z. B. Universalindikator-Lösung, Phenolphthalein, Lackmus
2.
Formel
Natriumhydroxid NaOH
Kaliumhydroxid
KOH
Calciumhydroxid Ca(OH)2
Bariumhydroxid Ba(OH)2
2. NaOH → Na+ + OH–
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8
Hydrogenhalogenid
Wasserstoff-Ionen Hydroxid-Ionen
Name der Gegen-Ionen
Säurerest-Ionen
in der Lösung
Metall-Ionen
Leitfähigkeit
+
+
ätzend (C)
ätzend (C)
konz.
Lösung
verd.
Lösung
reizend (Xi)
reizend (Xi)
HCl H + Cl
–
H2SO4 2 H+ + SO42–
NaOH Na+ + OH–
Ca(OH)2 Ca2+ + 2 OH–
3. Vereinigung von Wasserstoff-Ionen und Hydroxid-Ionen
zu Wasser,
Bildung von Salzlösungen (Salze), Wärme wird frei.
4.
Ca(NO3)2
KF
Zahlenverhältnis
der Ione
1:1
1:1
1:2
1:2
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH–
4.
Natriumhydroxid
Kaliumhydroxid
Calciumhydroxid
Bariumhydroxid
Name der wirksamen
Ionen in der Lösung
(Beispiele)
chemische Zeichen
für
Kationen Anionen
OH–
Na+
+
OH–
K
Ca2+
OH–
Ba2+
OH–
Bezeichnung
für Feststoffe
Ätznatron
Ätzkali
Löschkalk
Bariumhydroxid-Hydrat
blaugrün bis blau
Dissoziationsgleichungen
3.
festes Kaliumhydroxid: keine elektrische Leitfähigkeit,
Ionen im Ionengitter
Kaliumhydroxid-Lösung: elektrische
Leitfähigkeit
auf
Grund frei beweglicher Ionen
Hydroxid
basische Lösung
orange bis rot
+
Seite 27: Überblick: Hydroxide
1.
Name des
Stoffes
saure Lösung
Farbe mit Indikator:
z. B. Universalindikator
Gefahrstoffsymbol
Halogen + Wasserstoff
Bildung von Hydrogenhalogenid:
I2
Iod
Hydrogeniodid
Br2
Brom
Hydrogenbromid
Cl2
Chlor
Hydrogenchlorid
F2
Fluor
Hydrogenfluorid
Wasser
Bromid-Ion
HBr (aq)
I–
Chlorid-Ion
HCl (aq)
Cl–
Fluorid-Ion
HF (aq)
Formel
F
Säurerest-Ion
Name des Ions
Formel
Säure
Name
Formel
Name
Halogen
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Br–
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
Bezeichnung
für Lösungen
Natronlauge
Kalilauge
Kalkwasser
Barytwasser
Li2SO3
HNO3 ; Ca(OH)2
HF;
KOH
H2SO3 ; LiOH
H3PO4 ; KOH
K3PO4
5.
a) 2 H+ + SO42– + 2 K++ 2 OH– → 2 K+ + SO42– + 2 H2O
b) 2 H+
+ 2 OH– → 2 H2O
6.
Na3PO4 3 Na+ + PO43– ; Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2 HCO3–
Seite 29: Reaktionen mit Protonenübergang
1. a)
Das Wasser-Molekül gibt ein H+ an
+
das
AmmoniakMolekül ab; es entH
steht ein Hydroxid- H – N – H + H – O → H – N – H
Ion und ein AmmoH
H
H
nium-Ion.
+
–
+
O
H
b)
Protonenabgabe:
→ H+ + OH–
H2O
→ NH4+
+
Protonenaufnahme:
NH3 + H
Gesamtreaktion:
NH3 + H2O → NH4+ + OH–
5.
Hydroxid
Gewinnung aus
Beispiele für die Verwendung der Hydroxide
Natriumhydroxid Steinsalz (NaCl)
Herstellung von Seifen,
Waschmittel, Zellwolle,
Kunstseide
Kaliumhydroxid Kali (KCl)
Industriereiniger,
Batterieflüssigkeit
Calciumhydroxid Kalkstein (CaCO3) Bauindustrie als
Mörtelbestandteil
2. a)
+
+
Cl – H
+
O–H
H
b) Hydronium-Ion
→
Cl
+
H–O–H
H
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
c)
Protonenabgabe:
HCl
→ H+ + Cl–
+
Protonenaufnahme: H2O + H → H3O+
Gesamtreaktion:
HCl + H2O → Cl– + H3O+
3. a)
b)
c)
NH3 + HCl
H2S + H2O
H2SO4 + H2O
HSO4– + H2O
→
→
→
→
2.
a)
±0
NH4+ + Cl–
HS– + H3O+
HSO4– + H3O+
SO42–+ H3O+
Red: 2 H+ + 2 e– → H2
b)
±0
±0
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
9
±0
±0
+ 2 H+ (aq) + 2 Cl– (aq) →
Ca2+ (aq) + 2 Cl– (aq) + H2 (g)
Ca(OH)2 (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl– (aq) →
Ca2+ (aq) + 2 Cl– (aq) + 2 H2O (l)
Calciumhydroxid + Salzsäure →
Calciumchlorid-Lösung + Wasser
Metallhydroxid + saure Lösung →
Salz-Lösung + Wasser
Name
der Säure
Formel Name
des Salzes
Formel
Ionen
Salzsäure
HCl (aq) Kaliumchlorid
KCl
K+; Cl–
Na2SO4
Red: Cl2 + 2 e– → 2 Cl–
Es findet kein Elektronenübergang statt; die Oxidationszahlen ändern sich nicht, daher keine Redoxreaktion.
e)
±0
±0
+
SO42–
+
SO32–
Na ;
+1 –2
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l)
Ox: H2 → 2 H+ + 2 e– ;
Red: O2 + 4 e– → 2 O2–
3.
±0
±0
+3 –1
2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3
2 Al → 2 Al3+ + 6 e–
3 Cl2 + 6 e– → 6 Cl–
Elektronenabgabe = Oxidation
Elektronenaufnahme = Reduktion
Seite 32: Oxidationszahlen
1.
±0
Mg;
±0
+6 –2
±0
+2
Cl2 ;
SO3 ;
N2 ;
Mg(OH)2 ;
+2 –2+1
H3PO4 ;
Natriumsulfat
–1
AgNO3 (ag) + NaCl (ag) → AgCl (s) + NaNO3 (aq)
+1 +5 –2
2.
H2SO4
+2
d)
CaO (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl– (aq) →
Ca2+ (aq) + 2 Cl– (aq) + H2O (l)
Schwefelsäure
+3 –2
Red: 2 Fe3+ + 6 e– → 2 Fe
Ox: Mg → Mg2+ + 2 e– ;
Calciumoxid + Salzsäure →
Calciumchlorid-Lösung + Wasser
Metalloxid + saure Lösung →
Salz-Lösung + Wasser
d)
–2
Mg (s) + Cl2 (g) → MgCl2 (s)
Calcium + Salzsäure →
Calciumchlorid-Lösung + Wasserstoff
Metall
+ saure Lösung →
Salz-Lösung + Wasserstoff
c)
+3
Ox: 2 Al → 2 Al3+ + 6 e– ;
Ca (s) + Cl2 (g)
→ CaCl2 (s)
Calcium + Chlor
→ Calciumchlorid
Metall + Nichtmetall → Salz
Ca (s)
±0
Ox: Zn → Zn2+ + 2 e– ;
c)
b)
+2 –1
2 Al (s) + Fe2O3 (s) → 2 Fe (s) + Al2O3 (s)
Seite 30: Bildung und Benennung von Salzen
1.
a)
+1 –1
Zn (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)
Ca(OH)2 ;
–2 +1
+2 +5 –2
+2
H2SO3
Natriumsulfit
Na2SO3
Na ;
Kohlensäure
H2CO3
Natriumcarbonat Na2CO3
Kohlensäure
H2CO3
Natriumhydrogencarbonat
NaHCO3 Na+; HCO3–
Salpetersäure
HNO3
Calciumnitrat
Ca(NO3)2 Ca2+; NO3–
Na+; CO32–
+
; PO43–
3+ –
Phosphorsäure H3PO4
Kaliumphosphat K3PO4
K
Iodwasserstoffsäure
Aluminiumiodid
All3
Al ; I
Kaliumhydrogensulfat
KHSO4–
HI
Schwefelsäure H2SO4
+
K;
HSO4–
=
=
=
=
Oxidation
Reduktion
Oxidation
Reduktion
K2O
+5 –2
+1 –1
+1 +6 –2
Na2SO4
2.
+1 –5 –2
+3 –2 +1
+3 –1
Cu2SO4
Al(OH)3
FeCl2
richtig
Fe
S
+1 +5 –2
Mg(NO3)2
+2
+10 –2
P2O5
+2–2
SiO2
+2
+5
+4
Mg
P
Si
+3 –2 +1
+3 –2
+6 –3
Ca(OH)2
NO2–
CO2
+2
Ca
Seite 31: Redoxreaktionen
1.
Elektronenabgabe
Elektronenaufnahme
Oxidationszahl wird größer.
Oxidationszahl wird kleiner.
+1 –2
CO2 ;
Cu(NO3)2; Mg3(PO4)3; HCl;
+6
Schweflige
Säure
+4 –2
+ 4 –2
richtig
CO2
Seite 33: Redoxreaktion und Protolyse
1.
a) NH3 (g) + HCl (g) → NH4Cl (s)
Reaktion mit Protonenübergang, weil H+ von HCl auf NH3
übertragen worden ist.
Lösungen zu den Aufgaben
Lösungen
b) Zn (s) + 2 HNO3 (aq) → Zn(NO3)2 (aq) + H2 (g)
Redoxreaktion, weil sich die Oxidationszahlen ändern
0
+2
+1
0
(Zn → Zn; H → H).
3. a)
Atomanordnung Atomanordnung
im Metall Kupfer im Metall Zink
Atomanordnung in der
Legierung Messing
c) 2 NH4+ + SO42– + Ba2+ + 2 Cl – →
BaSO4 ↓ + 2 NH4+ + 2 Cl –
Fällungsreaktion, weil sich ein weißer Niederschlag aus
BaSO4 bildet.
2.
Redoxreaktion
Beispielreaktion:
erste
Teilreaktion:
Zn (s) + 2 HNO3 (aq) → NH3 (g) + HCl (g) →
NH4Cl (s)
Zn(NO3)2 (aq) + H2 (g)
Oxidation
(Elektronenabgabe)
Säurereaktion
(Protonenabgabe)
Teilgleichung: Zn → Zn2+ + 2 e –
HCl → H+ + Cl –
zweite
Teilreaktion:
Basereaktion
(Protonenaufnahme)
Reduktion
(Elektronenaufnahme)
Teilgleichung: 2 H+ + 2 e – → H2
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Reaktion mit Protonenübergang (Protolyse)
H+ + NH3 → NH4+
Mittel:
Oxidationsmittel: H+
Akzeptor:
(Elektronen aufnehmen- (Protonen aufnehmender Stoff/e-Akzeptor)
der Stoff/p-Donator)
Reduktionsmittel: Zn
Säure: HCl
Base: NH3
Donator:
(e–-abgebender Stoff/
e-Donator)
(p+-abgebender Stoff/
p-Donator)
übergehende
Teilchen:
Elektronen (e–)
Protonen (p+); H +
3.
a) Redoxreaktion: z. B. Hochofenprozess:
1. C (s) + O2 (g) → CO2 (g);
2. CO2 (g) + C (s) → 2 CO (g)
b) Protolysereaktion: z. B. Düngemittelproduktion:
NH3 (g) + HCl (g) → NH4Cl (s)
Seite 34: Eigenschaften und Verwendung von Metallen
1.
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
10
Verwendung im Alltag
und in der Technik
elektrische Leitfähigkeit Kabel in der Elektrotechnik
Wärmeleitfähigkeit
Heizgeräte, Kühlschlangen
plastische
Herstellung von Draht, Folien
Verformbarkeit
metallischer Glanz
Herstellung von Schmuck
Korrosionsbeständigkeit Dachrinnen, Fahrzeugteile
(Beständigkeit gegen
Rosten)
3.c) Blasinstrumente, Türbeschläge, Haltegriffe
Seite 35: Vorgänge im Hochofen
1. a)
In der Vorwärmzone werden Koks, Eisenerz und Kalkstein
aufgewärmt, bis sie eine Temperatur von 500 °C erreicht
haben.
b) In der Reduktionszone wird Eisenoxid durch Kohlenstoffmonoxid reduziert. Es entstehen Eisen und Kohlenstoffdioxid.
c) Das eigentliche Reduktionsmittel ist Kohlenstoffmonoxid. Es bildet sich in der Schmelzzone aus Kohlenstoff und
Sauerstoff und in der Reduktionszone aus Kohlendioxid
und Kohlenstoff.
d) Durch die flüssige Schlacke, die auf dem flüssigen Eisen
schwimmt, wird das Eisen vor erneuter Oxidation
geschützt.
2. Vorwärmzone: 200 °C–500 °C
Reduktionszone: 900 °C
Schmelzzone: 1400 °C–2000 °C
3. Schlacke entsteht aus dem Gesteinsanteil (Gangart) des
Erzes und den Zuschlägen.
3. Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (l) + 3 CO2 (g)
Eigenschaft
3.b) Messing ist leichter als Gold. Gold hat eine größere
Dichte als Kupfer und Zink.
geeignete
Metalle
Cu
Cu, Fe
Al, Cu
Au, Ag, Pt
Cr, Zn
2.
Verwendungsmöglichkeit
Metalle
Akkumulatoren (Fahrzeugbatterie)
Überzug als Schutz vor Korrosion
Teile für Flugzeuge und Fahrzeuge
Stahl für Brücken und Maschinen
Leiterelement in der Elektrotechnik
Schmuckgegenstände, Zahnfüllungen
Blei
Zink
Aluminium
Eisen
Kupfer
Gold
4. Roheisen besteht aus Eisen (etwa 90 %), Kohlenstoff
(etwa 4 %) und weiteren Stoffen (Mangan, Silicium, Phosphor, Schwefel).
5. Für die Herstellung von 800 kg Roheisen benötigt man
1 600 kg Eisenerz, 400 kg Koks, 240 kg Zuschläge und
1 200 m3 Heißluft. Als Nebenprodukte bilden sich 2 400 kg
Gichtgas und 480 kg Schlacke.
Seite 36: Eigenschaften der Halogene
1.
– Zunahme der Atommasse
– Zunahme des Atomradius
– Zunahme der Schmelztemperatur
– Zunahme der Siedetemperatur
– Zunahme der Dichte
– Abnahme der Reaktivität gegenüber Wasserstoff
– Abnahme der Reaktivität gegenüber Metallen
2. Eisen + Chlor
→ Eisenchlorid
Wasserstoff + Brom → Hydrogenbromid
Natrium + Iod
→ Natriumiodid
Mg + Cl2 → MgCl2
2 Na + I2 → 2 NaI
2 K + Br2 → 2 KBr
2 Li + F2 → 2 LiF
Cu + Cl2 → CuCl2
Cl2 + 2 KI → 2 KCl + I2
Lösungen
Lösungen zu den Aufgaben
Seite 37: Reaktivität der Halogene im Vergleich
Seite 40: Eigenschaften der Erdalkalimetalle
1. 2 Na (l) + Cl2 (g) → 2 NaCl (s)
1. a)
– Zunahme der Atommasse
– Zunahme des Atomradius
– Zunahme der Dichte
– Abnahme der Härte
– Zunahme der Reaktivität gegenüber Sauerstoff
– Zunahme der Reaktivität gegenüber Wasser
– Zunahme der Löslichkeit des Hydroxids
2. Alle Halogene müssen in ähnlicher Konzentration vorliegen. Daher müssen sie gasförmig sein. Das Natrium muss
immer gleich heiß und das Natriumstück immer gleich groß
sein.
3. a), b)
Natriumbromid + Chlorwasser → Natriumchlorid + Brom
2 NaBr + Cl2 → 2 NaCl + Br2
Natriumiodid + Hydrogenbromid → Natriumbromid + Iod
2 NaI + Br2 → 2 NaBr + I2
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Natriumiodid + Chlorwasser → Natriumchlorid + Iod
2 NaI + Cl2 → 2 NaCl + I2
11
Seite 38: Eigenschaften der Edelgase
1.
– Zunahme der Atommasse
– Zunahme des Atomradius
– Zunahme der Schmelztemperatur
– Zunahme der Siedetemperatur
– Zunahme der Dichte
2.
Helium: Ballongas, Bestandteil des Atemgases für Taucher,
Kühlmittel
Neon: Füllgas in Leuchtstoffröhren, Laser
Argon: Schutzgas beim Schweißen, Füllgas in Glühlampen
Krypton: Füllgas in Kryptonlampen, Füllgas für Geiger-Müller-Zähler
Xenon: Füllgas in Speziallampen (z. B. Pkw-Scheinwerfer,
Flutlichtanlagen)
3. a)
V (Ballon) = 3 m3; ρ (Luft) = 1,2 g · L–1
m (Luft) = r (Luft) · V (Ballon) = 1,2 g · L–1 · 3 000 L = 3 600 g
b) V (Ballon) = 3 m3; r (He) = 0,17 g · L–1
m (He) = r (He) · V (Ballon) = 0,17 g · L–1 · 3 000 L = 510 g
c) m (Ballonmaterial) + m (He) < m (Luft)
m (Ballonmaterial) < m (Luft) – m (He)
m (Ballonmaterial) < 3 600 g – 510 g
m (Ballonmaterial) < 3 090 g
Seite 39: Eigenschaften der Alkalimetalle
1.
– Zunahme der Atommasse
– Zunahme des Atomradius
– Abnahme der Schmelztemperatur
– Zunahme der Dichte
– Abnahme der Härte
– Zunahme der Reaktivität gegenüber Sauerstoff
– Zunahme der Reaktivität gegenüber Wasser
2.
Kalium + Wasser → Kaliumhydroxid + Wasserstoff
Natrium + Wasser → Natriumhydroxid + Wasserstoff
Lithium + Sauerstoff → Lithiumoxid
2 Cs + 2 H2O → 2 CsOH + H2
2 Rb + 2 H2O → 2 RbOH + H2
4 Li + O2 → 2 Li2O
b) Die Schmelztemperatur ändert sich nicht eindeutig parallel zur Atommasse: Die Schmelztemperatur von Magnesium liegt niedriger als die Schmelztemperatur von Calcium.
2. Calcium + Wasser → Calciumhydroxid + Wasserstoff
Bariumoxid + Wasser → Bariumhydroxid
Sr + 2 H2O → Sr(OH)2 + H2
2 Mg + O2 → 2 MgO
Ba + 2 H2O → Ba(OH)2 + H2
Seite 41: Ähnlich und doch verschieden
1. Ca (s) + 2 H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + H2 (g); exotherm
Alkalimetallhydroxid: MeOH
Erdalkalimetallhydroxid: Me(OH)2
2. Hydroxide der Alkalimetalle lösen sich gut in Wasser.
Hydroxide der Erdalkalimetalle lösen sich nur wenig in
Wasser.
Carbonate der Alkalimetalle lösen sich gut in Wasser.
Carbonate der Erdalkalimetalle lösen sich nur wenig in
Wasser.
3. Alkalimetall-Ion: Me+, Erdalkalimetall-Ion: Me2+
Seite 42: Ammoniak
Technische Durchführung der Ammoniaksynthese
1. a) Mit steigender Temperatur sinkt die Ausbeute an NH3.
b) Mit steigendem Druck wächst die Ausbeute an
NH3; 30 MPa besser als 20 MPa.
c) Bei niedrigerer Temperatur arbeitet der Katalysator
nicht, weil die Reaktionsgeschwindigkeit zu gering ist; bei
höherem Druck ist der Arbeitsschutz zu aufwändig.
Salpetersäure und ihre Reaktionen
1. a) 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O; exotherm
b) 4 NO + 2 O2 → 4 NO2; exotherm
c) 4 NO2 + 2 H2O + O2 → 4 HNO3; exotherm
2. Beim Einleiten entstehen Wasserstoff-Ionen, die die
Farbänderung bewirken.
Wasser
HNO3 → H+ (aq) + NO3– (aq)
Lösungen
Lösungen zu den Aufgaben
c) CaCO3 (s) + 2 H+ (aq) → Ca2+ (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
Seite 43: Vom Sand zum Glas
1.
Rohstoffe:
Schmelze:
1
Quarzsand
SiO2
2
Soda
Na 2 CO 3
3
Kalk
CaCO 3
5
4
Zn (s) + 2 H+ (aq)
Formgebung:
C2
1300 °C
Pressen
6
Ziehen
7
Blasen
8
2. Quarzsand, Soda, gemahlener Kalkstein werden gemischt und auf 1300 °C erwärmt. Es entweicht Kohlenstoffdioxid. Die zähflüssige Schmelze wird bei 900 °C weiterverarbeitet.
3. Die Bindungen zwischen den Silicium-Atomen und den
Sauerstoff-Atomen in den Silicium-Tetraedern brechen
beim Schmelzen auf. Das Kristallgitter bricht zusammen.
4. ➅ Gläser, Schüsseln, ➆ Glasscheiben, ➇ Glaskugeln,
Vasen, teure Trinkgläser
Seite 44: Der technische Kalkkreislauf
1.
f:
CO2
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
f:
H 2O
b: CaCO3
c: Calciumcarbonat
d: Brennen
Seite 46: Wie funktioniert ein Katalysator im Auto?
1. Stickstoff, Wasser, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid,
Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid
2. b) 2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O
3. a) 2 CO + O2
→ 2 CO2
→ 2 CO2 + N2
b) Kohlenstoffmonoxid wird durch Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. Außerdem reagiert Kohlenstoffmonoxid
mit Stickstoffmonoxid zu Kohlenstoffdioxid und Stickstoff.
3.
Fahrzeugtyp
Benzinfahrzeug
Dieselfahrzeug
a: Löschkalk
b: Ca(OH)2
Kohlenstoffmonoxid
1,5 g pro km
0,5 g pro km
Stickstoffoxide
0,2 g pro km
0,5 g pro km
Seite 47: Was man über Waldbrände wissen sollte
c: Calciumhydroxid
1. Zigarettenstummel, Grillfeuer, Brandstiftung, Unfälle
a: Branntkalk
c: Calciumoxid
d: Löschen
exother
m
e:
H 2O
2. Die Reaktionsprodukte jeder Reaktion dienen als Ausgangsstoffe der Folgereaktionen.
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
e) Seen in kalkhaltigen Gebieten versauern nicht so
schnell, da die Säuren durch die Reaktion mit Kalk verbraucht werden.
endother
m
e:
CO2
b: CaO
12
d)
2 CO + 2 NO
a: Kalkstein
d: Abbinden
→ Zn2+ (aq) + H2 (g)
3. CaCO3 (s)
→ CaO (s) + CO2 (g)
→ Ca(OH)2 (s)
CaO (s) + H2O (l)
Ca(OH)2 (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + H2O (l)
Seite 45: Saurer Regen
1. Die Luft enthält Kohlenstoffdioxid und durch vulkanische
Aktivitäten auch etwas Schwefeldioxid. Diese Gase setzen
sich mit Regen zu schwach sauren Lösungen um.
2. a), b) CO2 (g) + H2O (l) → H2CO3 (aq)
2 NO2 (g) + H2O (l) → HNO3 (aq) + HNO2 (aq)
SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3 (aq)
SO3 (s) + H2O (l) → H2SO4 (aq)
2. Erdfeuer zerstören die Wurzeln. Das führt zum Absterben der Pflanzen.
Bodenfeuer zerstören die Pflanzen. Als Folge von Bodenfeuern werden die Mineralstoffe des Bodens leichter ausgewaschen. Dies führt zu Mangelerscheinungen.
Kronenfeuer zerstören die dichten Baumkronen, bieten
aber jungen Pflanzen gute Wachstumsbedingungen.
Vollfeuer führen zum Absterben der Pflanzen, da Blätter,
Nadeln und Knospen zerstört werden.
3. Feuerschneisen bilden eine Sperre für die Ausbreitung
eines Feuers.
Laubholzstreifen behindern in Nadelholzbeständen die
Ausbreitung des Feuers, weil Laubbäume nicht so schnell
in Flammen aufgehen wie Nadelbäume.
Durch größere Abstände zu Straßen wird die Gefahr der
Entstehung von Brandherden durch brennende Zigarettenstummel oder durch Unfälle vermindert.
Trockenes Unterholz ist leicht entzündbar und brennt lichterloh.
Informationstafeln geben Hinweise auf Waldbrandgefahren
und schränken die Gefahren durch Verbote und Regeln ein.
Lösungen
Lösungen zu den Aufgaben
Seite 48: Stoffeigenschaften und Teilchenmodell
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
A, B, D, E
A, B
A, B
B, C
C
A, B
A, B, C
A, D, F
A, B, D, E
B, D, E
A, B
B, C
B
(A), B
Rundum Chemie 1 Lehrerband, Lösungen
Seite 49: Mischen und Trennen
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
C, D
D, E
C, D, E
B, C
C
A
A, B, C, E, H, I, K
B, C
B, D
A, D
A, B
Seite 50: Chemische Reaktionen und Atome –
die kleinsten Teilchen der Materie
1. A, D
2. C
3. A, B
4. B
5. B, C
6. B
7. A, C
8. C
9. D
10. C, D
11. D
12. C, D
13. B, C, D
14. A, B, E
© 2006 Schulbuchverlag E. DORNER
Seite 51: Säuren und Basen
13
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
4.
15.
C, D, E
A, C
B, D
B, D
C
A, D
A, D
B, C
C, E
C, E
A, C
A, C, D
B, E
A, B, D
A, B
Seite 52: Redoxreaktionen und Metall
1.
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6.
7.
8.
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10.
11.
12.
13.
14.
A, C
C
A
(C), D
B
A
A, D
A, C, D
A, E
B
A
A, C
C, D
B, E
Seite 53: Chemische Verwandtschaften
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B
B,
A,
A
B,
D
A,
B
B,
B
C
B
A,
A,
B,
D, E
C, D
C
C
D, F
E, F
D, E
C
Seite 54: Wasser – der Stoff Nummer Eins
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C, D
A, C
A, C,
C, D,
A
C, D,
A, E
B, D
A, C,
A, B
A
D, E
E
E
F
Seite 55: Chemie und Umwelt
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A,
B,
A,
B,
A,
B,
B,
A,
B,
B,
A,
B,
B,
B
D, E
C
D
B, C
C
C, D
B, C
C
C, D
B, C
C, D
C, D, E
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