Chemie 1. Das Periodensystem der Elemente
Werbung
Němčina I SS 2012 Chemie 1. Das Periodensystem der Elemente 1.1 LESEN 1.1.1 Vorentlastung. Was bedeuten folgende Wörter? Ordnen Sie passende Erklärungen zu und übersetzen Sie sie ins Tschechische. 1. e Atommasse 2. e Anordnung 3. e Reihe 4. schmelzen 5. e Dichte a. Gruppierung, Zusammenstellung nach einem bestimmten Schema b. das Verhältnis zwischen Masse und Volumen c. mehrere Dinge, die nebeneinander oder hintereinander in einer Linie stehen d. früher auch Atomgewicht genannt e. etwas wird durch Wärme oder Hitze flüssig Das Periodensystem (PSE) von MEYER und MENDELEJEW Am Anfang der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts waren 50 Elemente bekannt. Damals entdeckten der deutsche Chemieprofessor Lothar MEYER (1830-1895) und der russische Chemieprofessor Dimitrij MENDELEJEW (1834-1907) unabhängig voneinander eine Anordnung der Elemente, die wir heute Periodensystem nennen. Nach ihren Aufzeichnungen waren die Elemente nach steigender Atommasse geordnet. Beide Forscher erkannten, dass dabei ähnliche Elemente in regelmäßigen Abständen (Perioden) auftraten. Die gesamte Reihe konnte so aufgeteilt werden, dass ähnliche Elemente (in der ursprünglichen Anordnung) nebeneinander standen. Im Periodensystem von Mendelejew waren an verschiedenen Stellen noch Fragezeichen eingesetzt. Der russische Forscher war von seinem System so überzeugt, dass er Lücke ließ für noch fehlende Elemente. Er konnte sogar die Eigenschaften der unbekannten Elemente voraussagen. Das geheimnisvolle Element, das auf Aluminium folgen musste, nannte er Eka-Aluminium. Er nahm an, dass das unbekannte Element in der Hand schmelzen würde. Mendelejew sagte nicht nur die Schmelztemperatur, sondern auch die Atommasse und die Dichte voraus. Einteilung in Perioden Heute sind über 100 Elemente bekannt. Sie werden im Periodensystem der Elemente geordnet. Etwa vier Fünftel der Elemente zählen zu den Metallen, die übrigen zu den Nichtmetallen. Die waagerechten Reihen nennt man Perioden, weil nach bestimmten Abständen Elemente mit ähnlichen Eigenschaften wiederkehren. Die Perioden werden mit arabischen Zahlen bezeichnet. Zur 1. Periode gehören nur zwei Elemente, Wasserstoff und Helium. Die Anzahl der Schalen in der Elektronenhülle jedes Elements innerhalb einer Periode ist identisch. Einteilung in Hauptgruppen Die Hauptgruppen sind die senkrechten Spalten. Sie werden häufig mit römischen Ziffern gekennzeichnet. In den Hauptgruppen stehen Elemente mit ähnlichen Eigenschaften. Nicht bei allen Hauptgruppen ist die chemische Verwandtschaft so deutlich zu erkennen wie bei den Alkalimetallen der I. Hauptgruppe oder den Edelgasen der VIII. Hauptgruppe. Elemente, die nicht zu den 8 1 Němčina I SS 2012 Hauptgruppen gehören, werden in Nebengruppen zusammengefasst. Die Hauptgruppe gibt an, wie viele Elektronen sich in der Außenhülle eines Atoms befinden. Quelle: Prisma Chemie 7-10. Klett Verlag. Stuttgart: 2006, S. 183f. (erweitert) 1.1.2 Beantworten Sie folgende Fragen zum Text: Wer war Dimitrij Mendelejew? Wodurch ist er bekannt geworden? Warum waren in dem von ihm entdeckten Periodensystem Fragezeichen eingesetzt? Nach welchem Kriterium sind die Elemente im PSE geordnet? Was war „Eka-Aluminium“? Was sind Perioden? Wie nennt man die senkrechten Spalten? Haben die Elemente in der gleichen Spalte auch einige ähnliche Eigenschaften? Welche? Warum wird zwischen Haupt- und Nebengruppen unterschieden? 1.1.3 Sind Sie ein PSE-Fachmann? Arbeiten Sie in Paaren. Beantworten Sie folgende Fragen. Nehmen Sie bei Bedarf das PSE zur Hand. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Welches Element hat die Ordnungszahl 11? Welches Element ist in der Luft zu ca. 21% enthalten? Welches Element heißt auf Lateinisch Plumbum? Wie viele Perioden hat PSE? Wie heißt die 7. Hauptgruppe? Welche Elemente zählen zu dieser Gruppe? Wie nennt man die Gruppe, zu der Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium und Francium gehören? Wie heißt der gelbe nichtmetallische Feststoff der 6. Hauptgruppe, der z.B. in großen Mengen bei Vulkanausbrüchen freigesetzt wird? Welches flüssige Element wird zur Herstellung der Messgeräte verwendet? Welches Element der 1. Hauptgruppe ist ein gefährliches Gas? Welches Element der 4. Periode wird als Rostschutz für Eisenteile verwendet? Welche Gruppe von Elementen leitet den Strom nur bei Zimmertemperatur, bei tiefen Temperaturen isoliert sie dagegen? 1.1.4 Kenntnisse über PSE auf die Probe gestellt. a) Sind folgende Aussagen richtig oder falsch? Begründen Sie Ihre Antworten. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Zur 1. Periode gehören zwei Elemente. Wasserstoff ist das leichteste der chemischen Elemente. Alle Halogene sind gasförmig. Platin, Gold und Silber sind Edelmetalle. Magnesium verfügt über sehr gute Wärme- und Stromleitfähigkeit. Halbmetalle werden als Halbleiter verwendet. Sauerstof ist das häufigste Element auf der Erde. R R R R R R R F F F F F F F b) Schreiben Sie selbst weitere Thesen. Lesen Sie sie vor und lassen Sie Ihre Kollegen raten. 2 Němčina I SS 2012 1.2 GRAMMATIK 1.2.1 Artikel. Ergänzen Sie den bestimmten, unbestimmten oder den Nullartikel. Heute sind über 100 Elemente bekannt. Sie werden i____ Periodensystem d______ Elemente geordnet. Etwa vier Fünftel d_____ Elemente zählen zu d______ Metallen, d______ übrigen zu d_______ Nichtmetallen. D_______ waagerechten Reihen nennt man Perioden, weil nach bestimmten Abständen Elemente mit ähnlichen Eigenschaften wiederkehren. D_______ Perioden werden mit arabischen Zahlen bezeichnet. Zu____ 1. Periode gehören nur zwei Elemente, Wasserstoff und Helium. D______ Anzahl d______ Schalen in d____ Elektronenhülle jedes Elements innerhalb ein______ Periode ist identisch. 1.2.2 Verben. Finden Sie in dem Lesetext „Periodensystem der Elemente“ alle Präteritalformen und bilden Sie den Infinitiv von den jeweiligen Verben. Bestimmen Sie, ob es sich um ein starkes (unregelmäßig), schwaches (regelmäßig) oder ein Mischverb handelt. Beispiel: entdeckten – entdecken (schwach); erkannten – erkennen (Mischverb) 1.2.3 Bilden Sie Adjektive. Nichtmetall Feststoff Gas Flüssigkeit brennen leiten Chemie Ursprung lösen Farbe Gefahr Rost mischen 1.2.4 Adjektive und Substantive. Ergänzen Sie fehlende Endungen. 1. mit de____ russisch________ Chemieprofessor 2. in d_____ ziemlich kompliziert______ Periodensystem etwas finden 3. nach ein______ logisch________ Anordnung der Element______ 4. beide erfahren______ Forscher______ 5. nach steigend______ Atommasse 6. In d____ einzeln______ Perioden gibt es ähnlich______ Element______. 7. in regelmäßig______ Abständ______ 8. in d_____ ursprünglich______ Anordnung 9. ein____ fehlend______ Element_____ 10. Eigenschaften von d_____ unbekannt______ Element_______ 3 Němčina I SS 2012 11. Platz für d_____ unbekannt_____ Element 12. innerhalb ein_____ einzig_______ Periode 13. in d_____ senkrecht______ Spalten 14. bei all______ farbig markiert________ Hauptgrupp________ 15. all_____ gennant________ Alkalimetall_______ , die zu______ erst______ Hauptgruppe gehören. 1.3 WORTSCHATZ 1.3.1 Bilden Sie Gegenpaare. waagerecht steigend ist gestorben schmelzen Hauptgruppe unterschiedliche Sachen Metalle 1.3.2 Elemente. Benennen Sie folgende Elemente. Streichen Sie diejenigen durch, die nicht zu Metallen gehören. Cu, P, Li, Na, C, K, Ba, H, Pt, O, Au, Hg, I, Zn, Al, Sn, Si, Ti, Ca, S 1.3.3 Buchstabensalat. Finden Sie 13 Elemente. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. i-m-K-l-a-u n–e–K–h–o–l–f–s–o–f–t f – s – o –t – f – W – s – r – a – s – e z – i –K – l – a – m - u s -r–i–b–l–e–Q–e–k–u–c e–B–i–l n–i–Z–n k – Z –n – i f–S–c–t–f–i–s–k-o–f l–G–d–o b–e–S–r–i–l e – E- s –n – i r – f – e –u – K – p 1.3.4 Auf der Suche nach Elementen. Nennen Sie einen Stoff (oder Stoffgruppe), - der brennbar ist, der farblos ist - der flüssig ist, der in Wasser löslich ist - der elektrisch leitend ist, der ätzend ist 4 Němčina I SS 2012 1.5 LESEN Sauerstoff Entdeckung Sauerstoff wurde von dem Schweden Carl Wilhelm Scheele und dem Engländer Joseph Priestley in den 70er Jahren des 18. Jahrhunderts unabhängig voneinander entdeckt. Vorkommen Sauerstoff gehört zusammen mit Schwefel, Selen, Tellur und Polonium zur Gruppe der Chalkogene. Nach Wasserstoff und Helium ist es das dritthäufigste Element im uns bekannten Teil des Universums. Durch die Photosynthese der grünen Pflanzen wird jährlich eine Sauerstoffmenge von 300 Milliarden Tonnen freigesetzt. Häufigkeiten in % in ppm Weltall 1,070 10700 Sonne 0,898 8990 Erdkruste 46,1 464000 Meer 85,8 857000 Mensch 60,8 610000 Eigenschaften Sauerstoff ist ein farbloses Gas, das weder Geruch noch Geschmack hat. Unter Normal-bedingungen ist Sauerstoff schwerer als Luft, was das Gefühl auf hohen Bergen vermittelt, die Luft wird dünner. Erst bei einer Temperatur unter 183°C wird es flüssig und bei -218,4°C wird es fest. Die bekannteste Form elementaren Sauerstoffs ist der zweiatomige Disauerstoff (O2). Daneben ist eine zweite Form bekannt, die ein Molekül aus drei Sauerstoffatomen bildet und als Ozon bekannt ist. In Wasser löst sich Sauerstoff nur mäßig, wobei die Wasserlöslichkeit bei höheren Temperaturen weiter abnimmt. Besser als in Wasser löst es sich in organischen Lösungsmitteln. Nach Fluor ist Sauerstoff das elektronegativste Element. Für viele Stoffe wirkt es als Oxidationsmittel. Sauerstoff ist eines der reaktivsten chemischen Elemente. Sauerstoff spielt eine zentrale Rolle bei allen Verbrennungsprozessen und bei fast allen Oxidationsprozessen. Sauerstoff wird bei vielen industriellen Prozessen verwendet. Verwendung Jährlich werden weltweit 100 Mio. Tonnen Sauerstoff für industrielle Zwecke gewonnen. Er kommt in blau gekennzeichneten Stahlflaschen in den Handel. Größter Sauerstoffproduzent ist nach den Vereinigten Staaten und der GUS die Bundesrepublik Deutschland. Größter Abnehmer ist die Stahlindustrie. Daneben findet es Verwendung beim Schweißen, in der Metallverarbeitung, als Treibstoffkomponente in Raketen und bei diversen organischen Synthesen. Darüber hinaus wird es als Atemgas in der Medizin, in U-Booten und Raumkapseln sowie in Taucherflaschen eingesetzt. Quelle: http://www.uniterra.de/rutherford/ele008.htm (Zugriff am 04.02.2012 - leicht bearbeitet) 1.5.1 Bilden Sie 3 Fragen zum Text. Präsentieren Sie die Fragen im Plenum. Die Kollegen antworten. 1.5.2 Eigenschaften von Sauerstoff. Welche Eigenschafen hat der Sauerstoff? Unterstreichen Sie. Gas unterhält die Verbrennung Siedetemperatur kleiner als -180°C Festkörper nicht brennbar rot in Wasser löslich Dichte kleiner als die von Luft in Wasser unlöslich gelb farblos Flüssigkeit Siedetemperatur größer als 40°C wichtig in der Medizin, beim Bergsteigen 1.5.3 Lesen Sie. 3 O2- 3O 5 O3 4 O2 16O 5 Němčina I SS 2012 1.5.4 Sauerstoff versus Schwefel. Vergleichen Sie die Eigenschaften von Sauerstoff und Schwefel. Ergänzen Sie die fehlenden Informationen in die Tabelle. Eigenschaften Sauerstoff Schwefel Farbe Aggregatzustand Löslichkeit in Wasser Brennbarkeit 1.5.5 Präpositionen. Ergänzen Sie die richtigen Präpositionen. 1. 2. 3. 4. 5. _______ einer Temperatur _____ -218,4 °C wird es fest. Sauerstoff gehört ________ Gruppe der Chalkogene. Es hat ______________ Geruch ______________ Geschmack. Sauerstoff wurde _______ dem Schweden Scheele und dem Engländer Priestley entdeckt. Es spielt eine zentrale Rolle ________ allen Verbrennungsprozessen. 1.5.6 Passiv. Bilden Sie die Passivformen im angegebenen Tempus. 1. Wasserstoff _____________ im 18. Jahrhundert ____________________. (entdecken – Präteritum) 2. Durch die Photosynthese ______________ 30 Millionen Tonnen Sauerstoff _________________. (freisetzen – Präsens) 3. Sauerstoff _____________ bei vielen Industrieprozessen __________________. (verwenden – Präsens) 4. Jährlich ________________ 100 Millionen Tonnen Sauerstoff für industrielle Zwecke ____________________. (gewinnen – Präsens) 5. Es ______________ in blau gekennzeichneten Flaschen __________________. (verkaufen – Präsens) 6. Es ____________ als Atemgas in der Medizin und in U-Booten __________________. (einsetzen – Präsens) 7. Das Molekül des Ozons ___________ aus drei Sauerstoffatomen ___________________. (bilden – Präsens) 1.5.7 Übersetzen Sie. za normálních podmínek nezávisle na sobě bezbarvý plyn bez zápachu pro průmyslové účely modře označené lahve Kyslík se využívá při svařování. Byl objeven v 18. století. 6 Němčina I SS 2012 Stoffe. a) Sehen Sie sich das Schaubild an. Was fehlt? Ergänzen Sie. Stoff reiner Stoff Element Stoffgemisch heterogenes Gemisch Vebindung molekular ionisch Schaum Hartschaum Aerosol Rauch Nebel Suspension homogenes Stoffgemisch Emulsion Gemenge Gasgemisch Legierung Lösung 7 Němčina I SS 2012 b) Ergänzen Sie im Bezug auf das Schaubild folgende Definitionen: feste Teilchen in einem Gas Gemisch mehrerer nicht mischbarer Flüssigkeiten Die einzelnen Bestandteile des Gemisches sind auf den ersten Blick zu erkennen. gasförmige Bläschen in einer Flüssigkeit Der Stoff ist nicht mit anderen Stoffen gemischt. feste Teilchen in einer Flüssigkeit Die einzelnen Bestandteile des Gemisches sind nicht einmal unter dem Mikroskop zu erkennen. Gemisch mehrerer nicht mischbarer Festkörper gasförmige Bläschen in einem Festkörper Gemisch mehrerer Gase Gemisch unterschiedlicher Metalle flüssige Teilchen in einem Gas Festkörper, Flüssigkeit, Gas in einer Flüssigkeit gelöst Der Stoff, der mindestens aus zwei Reinstoffen besteht. Gemisch Verbindung Element Nebel Brom Chlorwasserstoff Neon Erdöl Schwefel Ammoniak Kalium Speisesalz Kohlenstoffdioxid Milch Calcium Blut destilliertes Wasser Blauvitriol Rauch Ratespiel. Sammeln Sie und schreiben Sie möglichst viele Eigenschaften von einem Element. Lassen Sie Ihre Kollegen raten, welches Element gemeint ist. http://www.chemie-interaktiv.net/html_flash/ff_aggregat.swf (Aggregatzustände interaktiv) 8 Němčina I SS 2012 1. Schwefelwasserstof a. HNO3 2. Schwefelsäure b. H2SO3 3. Schweflige Säure c. H2S 4. Phosphorsäure d. KOH 5. Salpetersäure e. H2SO4 6. Kohlensäure f. 7. Natronlauge g. NaOH 8. Flusssäure, Fluorwasserstoff h. NH4OH 9. Kalilauge i. H2CO3 10. Löschkalk j. HClO3 11. Salmiakgeist k. Ca(OH)2 12. Chlorsäure l. H3PO4 HF Einfach trivial? Ergänzen Sie die fehlenden Informationen in die Tabelle. Summenformel Name Trivialname Verwendung CaCO3 NaCl K2CO3 HCl NH4NO3 HgS AgNO3 Na2CO3 NaHCO3 9 Němčina I SS 2012 FeSO4 KCN 10
