9e 2020 21/Chemie: Unterschied zwischen den Versionen

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==Distanzunterricht im Januar==
==Distanzunterricht ab Januar==
=== Distanzunterricht Donnerstag, 18.02., 6. Std.===
 
Heute mal eine etwas andere Aufgabe. Ihr habt in den letzten Unterrichtseinheiten einige Dinge über '''Säuren '''gelernt. Hauptsächlich, dass sie auf Teilchen-Ebene in der Lage sind, '''ein Proton (oder mehrere) abzuspalten'''. Aber auch, dass sie in der Lage sind bestimmte '''Farbstoffe umzufärben'''. Die meisten Säuren, die man im Unterricht der 9. Jahrgangsstufe bespricht, sind relativ aggressiv und daher gefährlich, wie z.B.: Schwefelsäure, Salzsäure oder Salpetersäure. <br>
Es gibt aber eine ganze Reihe von Säuren, die in kleinen Mengen in Lebensmitteln vorkommen und (in der Regel) positive Auswirkungen auf den Geschmack haben. Wenn ihr schon einmal Kochsendungen gesehen habt, dann kennt ihr vielleicht solche Sätze wie <br>
* „Diese Barbecue-Sauce mit Rhabarber besticht durch ein feines Säurespiel“ oder
* „Ein leichtes Gericht mit schönem Säurespiel, das Gusto auf mehr macht…“ oder
* „…süß und von öliger Textur, fein und sehr edel mit elegantem Säurespiel und nachhaltigem Fruchtgeschmack.“
<br>
'''Eure Aufgabe für heute: '''
* Sucht bei euch zu Hause Lebensmittel, die Säuren enthalten.
* Stellt '''mindestens fünf''' schön nebeneinander auf den Tisch.
* Macht kleine Schildchen, auf denen der Name der Säure steht, die in dem Lebensmittel enthalten ist.
* Fotografiert das! Schickt mir das Foto als Antwort auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager (kommt am Anfang der Unterrichtsstunde)
* ''Hinweise:'' Bevor ihr das Foto macht, stellt an der Kamera die Qualität/Auflösung niedriger ein. Oft schickt ihr Fotos, deren Dateigröße gigantisch ist. In einer so hohen Auflösung wird das Bild aber nie gebraucht!
* ''Noch mehr Hinweise:'' Wenn ihr Lebensmittel anschneidet oder Verpackungen öffnet, stellt sicher, dass sie anschließend auch verzehrt werden!
<br>
Ein Beispiel, wie eine solche Kollage aussehen könnte, findet ihr im Arbeitsauftrag, der über den Schulmanager kommt<br>
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Eine kleine Hilfestellung mit Beispielen von Säuren in Lebensmitteln. Ihr könnt aber auch auf der Zutaten- oder Inhaltsstoff-Liste von Lebensmitteln nach Säuren suchen:
* '''Zitronensäure '''(enthalten in: Zitrusfrüchten)
* '''Milchsäure '''(enthalten in: Milch und Milchprodukten)
* '''Essigsäure '''(enthalten in: Essig oder Essig haltigen Produkten, z.B. Senf)
* '''Äpfelsäure '''(enthalten in: Äpfeln – aber eigentlich in allen Zellen fast jedes Lebewesens)
* '''Weinsäure '''(enthalten in: Wein – Achtung! Fragt erst bei euren Eltern nach, ob ihr Wein verwenden dürft)
* '''Phosphorsäure '''(enthalten in: Cola)
* '''Ameisensäure '''(enthalten in: Honig)
* '''Kohlensäure '''(enthalten in: Erfrischungsgetränken)
 
=== Distanzunterricht Montag, 22.02. ===
=== Distanzunterricht Montag, 22.02. ===


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=== Distanzunterricht Donnerstag, 18.02., 8. Std. ===
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=== Distanzunterricht Donnerstag, 18.02., 6. Std.===
Heute mal eine etwas andere Aufgabe. Ihr habt in den letzten Unterrichtseinheiten einige Dinge über '''Säuren '''gelernt. Hauptsächlich, dass sie auf Teilchen-Ebene in der Lage sind, '''ein Proton (oder mehrere) abzuspalten'''. Aber auch, dass sie in der Lage sind bestimmte '''Farbstoffe umzufärben'''. Die meisten Säuren, die man im Unterricht der 9. Jahrgangsstufe bespricht, sind relativ aggressiv und daher gefährlich, wie z.B.: Schwefelsäure, Salzsäure oder Salpetersäure. <br>
Es gibt aber eine ganze Reihe von Säuren, die in kleinen Mengen in Lebensmitteln vorkommen und (in der Regel) positive Auswirkungen auf den Geschmack haben. Wenn ihr schon einmal Kochsendungen gesehen habt, dann kennt ihr vielleicht solche Sätze wie <br>
* „Diese Barbecue-Sauce mit Rhabarber besticht durch ein feines Säurespiel“ oder
* „Ein leichtes Gericht mit schönem Säurespiel, das Gusto auf mehr macht…“ oder
* „…süß und von öliger Textur, fein und sehr edel mit elegantem Säurespiel und nachhaltigem Fruchtgeschmack.“
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'''Eure Aufgabe für heute: '''
* Sucht bei euch zu Hause Lebensmittel, die Säuren enthalten.
* Stellt '''mindestens fünf''' schön nebeneinander auf den Tisch.
* Macht kleine Schildchen, auf denen der Name der Säure steht, die in dem Lebensmittel enthalten ist.
* Fotografiert das! Schickt mir das Foto als Antwort auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager (kommt am Anfang der Unterrichtsstunde)
* ''Hinweise:'' Bevor ihr das Foto macht, stellt an der Kamera die Qualität/Auflösung niedriger ein. Oft schickt ihr Fotos, deren Dateigröße gigantisch ist. In einer so hohen Auflösung wird das Bild aber nie gebraucht!
* ''Noch mehr Hinweise:'' Wenn ihr Lebensmittel anschneidet oder Verpackungen öffnet, stellt sicher, dass sie anschließend auch verzehrt werden!
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Ein Beispiel, wie eine solche Kollage aussehen könnte, findet ihr im Arbeitsauftrag, der über den Schulmanager kommt<br>
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Eine kleine Hilfestellung mit Beispielen von Säuren in Lebensmitteln. Ihr könnt aber auch auf der Zutaten- oder Inhaltsstoff-Liste von Lebensmitteln nach Säuren suchen:
* '''Zitronensäure '''(enthalten in: Zitrusfrüchten)
* '''Milchsäure '''(enthalten in: Milch und Milchprodukten)
* '''Essigsäure '''(enthalten in: Essig oder Essig haltigen Produkten, z.B. Senf)
* '''Äpfelsäure '''(enthalten in: Äpfeln – aber eigentlich in allen Zellen fast jedes Lebewesens)
* '''Weinsäure '''(enthalten in: Wein – Achtung! Fragt erst bei euren Eltern nach, ob ihr Wein verwenden dürft)
* '''Phosphorsäure '''(enthalten in: Cola)
* '''Ameisensäure '''(enthalten in: Honig)
* '''Kohlensäure '''(enthalten in: Erfrischungsgetränken)


=== Distanzunterricht Dienstag, 09.02.===
=== Distanzunterricht Dienstag, 09.02.===

Version vom 21. Februar 2021, 08:00 Uhr

Distanzunterricht ab Januar

Distanzunterricht Montag, 22.02.

In den letzten beiden Einheiten habt ihr euch unter anderem mit Säuren im Haushalt beschäftigt. Ich fasse zusammen:
Auf Stoffebene (was man sehen, fühlen, messen kann) wisst ihr:

  • Säuren schmecken sauer (ACHTUNG: Nur manche Säuren, z.B. aus Lebensmitteln sind genießbar. Viele im Labor verwendete Säuren sind hochgiftig bzw. stark ätzend)
  • Säuren färben einige Farbstoffe (Indikatoren) auf charakteristische Art und Weise.

Auf Teilchenebene(das, was man sich vorstellen muss) wisst ihr:

  • Säuren enthalten ein Wasserstoffatom, das über eine stark polare Atombindung gebunden ist.
  • Durch eine heterolytische Bindungstrennung kann aus dieser Bindung ein Proton abgespalten werden (Ein Proton = Ein Wasserstoffatom ohne Elektron)
  • Es muss ein Partner vorhanden sein, der dieses Proton aufnimmt (z.B. Wasser)


Fall noch nicht geschehen: Verbesserung der Hausaufgabe

Wenn neutrale Säuren ein oder mehrere Proton(en) abspalten, bleiben negativ geladene Säurereste zurück. Die Namen dieser Säurereste müsst ihr auswendig lernen! Diese negativ geladenen Molekül-Ionen können Salze bilden, genau wie ihr es in der 8. Jahrgangsstufe gelernt habt. Der Unterschied besteht nur darin, dass ihr letztes Jahr wahrscheinlich nur "einfache" Atom-Ionen kennengelernt habt. Also einzelne Atome, die Elektronen abgegeben oder aufgenommen haben und daher geladen waren.
Die Säurereste, die ihr jetzt kennengelernt habt, bestehen aus mehreren Atomen, die fest miteinander verbunden sind. Es handelt sich also um Moleküle. Und wenn solche Teilchen eine Ladung tragen, spricht man von Molekül-Ionen. Das folgende Bild vergleicht noch einmal schematisch einen Salzkristall, der nur aus Atomionen besteht (links: Natriumchlorid) und ein Salz, welches Säurereste als negativ geladene Anionen enthält (rechts: Calciumsulfat):

C9NTG Vgl Salz8 SalzSäurerest.jpg

Eure Hausaufgabe war es, auf dem Arbeitsblatt in den letzten beiden Tabellen die chemische Formel bestimmter Salze aus dem Namen abzuleiten, bzw. den Namen aus der chemischen Formel abzuleiten. Falls ihr das Arbeitsblatt nicht mehr findet: Hier die pdf-Datei). Solltet ihr bei der Erledigung dieser Hausaufgabe keine Probleme hattet, dann könnt ihr die folgenden Tipps überspringen. Andernfalls öffnet die pdf-Datei mit den leeren Tabellen und versucht es mit Hilfe der Tipps erneut:

Die ersten drei: Kaliumsulfat, Aluminiumphosphat, Natriumcarbonat - sind eigentlich einfach



Die nächsten zwei: Magnesiumdihydrogenphosphat, Aluminiumsulfat


Die letzten zwei: Calciumnitrat, Ammoniumhydrogencarbonat



Die zweite Tabelle ist deutlich einfacher, weil man keine mathematischen Überlegungen anstellen muss!



Die "Gegenspieler" der Säuren

Die folgenden Abbildungen zeigen alle die Abspaltung eines Protons:
SäBa2 Heterolyse divDarstellungen.jpg

Diese Reaktion habt ihr als "typisch" für Säuren kennengelernt. Sehen kann man diesen Vorgang zwar nicht direkt, aber mit Hilfe von bestimmten Farbstoffen (den Indikatoren) kann man darauf schließen. Wenn ihr den Versuch von letzter Stunde mit dem Hagebutten-Tee, bzw. dem Blaukrautsaft gemacht habt, dann solltet ihr folgendes Ergebnis erhalten haben:



Beispiel

Ein einfaches Molekül, dass in der Lage ist, ein Proton aufzunehmen ist NH3 (Ammoniak). Der Vorgang ist hier dargestellt. Beschreibt die Abbildung mit Worten und unter Verwendung von Fachbegriffen:
SäBa2 NH3 AufnahmeProton.jpg


Was ist der Unterschied zwischen dieser neu gebildeten Atombindung im Vergleich zu einer "normalen" Atombindung, wie ihr sie früher kennengelernt habt?




Versuch

Ein freiwilliger Versuch. Ihr benötigt dazu:

  • Zitrone(nsaft)
  • Bullrichsalz (Tabletten oder Pulver), falls nicht verfügbar ist auch Backpulver möglich.
  • 2 kleine Gläschen (z.B. Schnapsgläser)


Durchführung:

  • Füllt die zwei Schnapsgläser zur Hälfte mit Leitungswasser. In ein Glas gebt ihr eine Tablette Bullrich-Salz (oder einen halben Teelöffel Bullrich-Salz-Pulver oder einen halben Teelöffel Backpulver.
  • Anschließend tropft ihr in beide Gläschen die gleiche Menge Zitronensaft (ich habe es mit jeweils 50 Tropfen Z.-Saft ausprobiert) und rührt ca. 1 Minute lang um.
  • Probiert von jeder Lösung indem ihr euren Finger eintaucht und ihn ableckt. (Falls ihr Backpulver verwendet habt, dürft ihr das nur einmal machen, Backpulver kann im Magen zur Bildung großer Mengen Gas führen.)


Beschreibt das Ergebnis in Form eurer Geschmacks-Empfindung




Hausaufgabe

Formuliert die Aufnahme eines Protons auf Teilchen-Ebene von folgenden Basen:

  • Hydrogencarbonat-Ion
  • Sulfid-Ion

SäBa2 HCO3minus VSF.jpg SäBa2 S2minus VSF.jpg
Bitte wirklich erst auf "Lösung" klicken, wenn ihr diesen chemischen Vorgang auf ein Stück Papier gezeichnet habt!



Distanzunterricht Donnerstag, 18.02., 8. Std.

Versuche mit Indikatoren

Für diesen Versuch benötigt ihr:

  • Einen Indikator (z.B. Blaukrautsaft oder Hagebutten-Tee - ihr dürft natürlich auch beide ausprobieren)
    • Herstellung des Blaukraut-Indikators: (siehe auch Online-Einheit vor Weihnachten): Schneidet zwei bis drei Blätter eines frischen Rotkohls-Kopfes klein, übergießt die Stücke mit wenig Wasser uns lasst diesen Ansatz 10 Minuten stehen. Gelegentlich umrühren.
    • Herstellung des Hagebutten-Indikators: Einfach einen Hagebutten-Teebeutel mit heißem Wasser übergießen und 10min. warten.
  • eine Säure, z.B. Zitronensaft oder Essig
  • Waschpulver (nur eine Prise)


Theoretischer Hintergrund:
Säuren haben in der Chemie einen Gegenspieler. Das bedeutet, es gibt Substanzen, welche die Wirkung von Säuren aufheben können. Was dabei auf Teilchenebene passiert, betrachten wir nächste Woche. Heute sollt ihr dieses "Gegenspieler-Prinzip" in einem Versuch auf Stoffebene kennenlernen.

Versuchsdurchführung mit Blaukrautsaft als Indikator:

  • Gebt etwas von eurem Blaukrautsaft in ein durchsichtiges Gefäß.
  • Je nachdem, wie intensiv gefärbt euer Saft ist, könnt ihr ihn auch etwas verdünnen. Durch ein mit dem Saft gefülltes, normales Wasserglas solltet ihr problemlos hindurchschauen können.
  • Die Farbe dieses (verdünnten Blaukraut-Saftes) sollte zunächst violett sein.
  • Tropft ganz wenig Zitronensaft oder Essig dazu.
  • Ihr solltet einen deutlichen Farbumschlag nach rot erkennen.
  • Bis hierhin nichts neues. Das habt ihr auch vor Weihnachten schon mal gemacht. Gebt die Hälfte dieses Zitronen/Essig-Blaukrautsaftes in ein zweites Glas und streut jetzt eine Prise Waschpulver dazu. Macht vom Ergebnis ein Foto (es sollten beide Gläser zu erkennen sein)
  • Versucht nun mit Zitronensaft wieder die rote Farbe zu erzeugen und dann mit Waschpulver wieder rückgängig zu machen!


Versuchsdurchführung mit Hagebutten-Tee als Indikator:

  • Gebt etwas von eurem Hagebutten-Tee in ein durchsichtiges Gefäß.
  • Die Farbe dieses Hagebutten-Tees sollte zunächst rot sein.
  • Streut jetzt eine Prise Waschpulver dazu
  • Ihr solltet einen deutlichen Farbumschlag nach grün/braun erkennen.
  • Versucht nun mit Zitronensaft wieder die rote Farbe zu erzeugen und dann mit Waschpulver wieder rückgängig zu machen!



Ergebnis:
Waschpulver enthält offensichtlich einen Stoff, der in der Lage ist, die von Säuren hervorgerufene Farbänderung wieder rückgängig zu machen. Solche Stoffe nennt man Basen.

Aufräumen:

Den Rest den Rotkohls legt ihr wieder dorthin, wo ihr ihn her habt. Zitronenreste in Müll. Essig zurück stellen. Inhalt der Gläser in Abguss, Gläser in Spülmaschine oder selbst spülen, abtrocken und zurück in den Schrank. Mit einem feuchten Tuch über die Arbeitsfläche wischen, trockenen. Fertig!


Verbesserung der Hausaufgabe

Solltet ihr heute noch keine 90min. mit Chemie verbracht haben, verbessert bitte die Hausaufgabe (die beiden untersten Tabellen auf dem AB - falls ihr es nicht mehr habt: pdf-Datei). Notiert euch, welche Aufgaben ihr falsch hattet, dann können wir in der nächsten Videokonferenz am Donnerstag (25.02.)schauen, wo die Probleme lagen.

Die ersten drei: Kaliumsulfat, Aluminiumphosphat, Natriumcarbonat - sind eigentlich einfach



Die nächsten zwei: Magnesiumdihydrogenphosphat, Aluminiumsulfat


Die letzten zwei: Calciumnitrat, Ammoniumhydrogencarbonat



Die zweite Tabelle ist deutlich einfacher, weil man keine mathematischen Überlegungen anstellen muss!


Distanzunterricht Donnerstag, 18.02., 6. Std.

Heute mal eine etwas andere Aufgabe. Ihr habt in den letzten Unterrichtseinheiten einige Dinge über Säuren gelernt. Hauptsächlich, dass sie auf Teilchen-Ebene in der Lage sind, ein Proton (oder mehrere) abzuspalten. Aber auch, dass sie in der Lage sind bestimmte Farbstoffe umzufärben. Die meisten Säuren, die man im Unterricht der 9. Jahrgangsstufe bespricht, sind relativ aggressiv und daher gefährlich, wie z.B.: Schwefelsäure, Salzsäure oder Salpetersäure.
Es gibt aber eine ganze Reihe von Säuren, die in kleinen Mengen in Lebensmitteln vorkommen und (in der Regel) positive Auswirkungen auf den Geschmack haben. Wenn ihr schon einmal Kochsendungen gesehen habt, dann kennt ihr vielleicht solche Sätze wie

  • „Diese Barbecue-Sauce mit Rhabarber besticht durch ein feines Säurespiel“ oder
  • „Ein leichtes Gericht mit schönem Säurespiel, das Gusto auf mehr macht…“ oder
  • „…süß und von öliger Textur, fein und sehr edel mit elegantem Säurespiel und nachhaltigem Fruchtgeschmack.“


Eure Aufgabe für heute:

  • Sucht bei euch zu Hause Lebensmittel, die Säuren enthalten.
  • Stellt mindestens fünf schön nebeneinander auf den Tisch.
  • Macht kleine Schildchen, auf denen der Name der Säure steht, die in dem Lebensmittel enthalten ist.
  • Fotografiert das! Schickt mir das Foto als Antwort auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager (kommt am Anfang der Unterrichtsstunde)
  • Hinweise: Bevor ihr das Foto macht, stellt an der Kamera die Qualität/Auflösung niedriger ein. Oft schickt ihr Fotos, deren Dateigröße gigantisch ist. In einer so hohen Auflösung wird das Bild aber nie gebraucht!
  • Noch mehr Hinweise: Wenn ihr Lebensmittel anschneidet oder Verpackungen öffnet, stellt sicher, dass sie anschließend auch verzehrt werden!


Ein Beispiel, wie eine solche Kollage aussehen könnte, findet ihr im Arbeitsauftrag, der über den Schulmanager kommt

Eine kleine Hilfestellung mit Beispielen von Säuren in Lebensmitteln. Ihr könnt aber auch auf der Zutaten- oder Inhaltsstoff-Liste von Lebensmitteln nach Säuren suchen:

  • Zitronensäure (enthalten in: Zitrusfrüchten)
  • Milchsäure (enthalten in: Milch und Milchprodukten)
  • Essigsäure (enthalten in: Essig oder Essig haltigen Produkten, z.B. Senf)
  • Äpfelsäure (enthalten in: Äpfeln – aber eigentlich in allen Zellen fast jedes Lebewesens)
  • Weinsäure (enthalten in: Wein – Achtung! Fragt erst bei euren Eltern nach, ob ihr Wein verwenden dürft)
  • Phosphorsäure (enthalten in: Cola)
  • Ameisensäure (enthalten in: Honig)
  • Kohlensäure (enthalten in: Erfrischungsgetränken)


Distanzunterricht Dienstag, 09.02.

In dieser Einheit ist von einem Arbeitsblatt die Rede: pdf-Datei. Ihr könnt es euch ausdrucken, um damit zu arbeiten, das ist aber nicht unbedingt nötig! Ihr könnt es auch nur in einem zweiten Fenster öffnen und die Lösungen für die Aufgaben auf ein Blatt schreiben. Am Ende der Lerneinheit (vermutlich Do, 11.02.) erhaltet ihr das komplett ausgefüllte Arbeitsblatt zum Herunterladen.
Für diese Online-Einheit braucht ihr vorerst nur einen Zettel und einen Stift.

  • Schaut zunächst das folgende Video.
  • Vervollständigt dann die Tabellen, die im Video bereits angefangen wurden.
  • Löst die weiteren Aufgaben hier im WIKI
  • Im Anschluss an die Einheit könnt ihr einen Hefteintrag herunterladen, den ihr bitte ins Heft abschreibt oder ausdruckt und einklebt.


Säuren auf Stoff- und Teilchenebene
Video laden
YouTube


Nachdem ihr das Video geschaut habt, bearbeitet folgende Aufgabe(n):

  • Ergänzt auf dem AB die im Video bereits begonnen Tabellen. Für die Namen der Säure-Reste könnt ihr im Internet recherchieren (was aber umständlich ist, weil die Informationen oft sehr fachwissenschaftlich ausgedrückt sind) oder ihr verwendet euer Buch auf der S. 101.


Jetzt noch den Hefteintrag herunterladen: pdf-Datei

und bis zum nächsten Mal die Seiten 100 - 101 lesen!

Distanzunterricht Montag, 08.02.

Für diese Online-Einheit benötigt ihr ca. 30min. Solltet ihr tatsächlich 15min. oder mehr übrig haben, empfehle ich die Teilnahme am Rhythmus-Projekt der Sportfachschaft (s. Startseite des WIKIs: oben rechts.)

Ihr benötigt für diese Einheit evtl. das Schulbuch, einen Zettel, Stift und eine einigermaßen stabile Internetverbindung. Langfristig wollen wir auf das Thema "Säuren" zusteuern. Heute allerdings zunächst eine "Überleitungs-Stunde", in der einige bereits bekannte Inhalte aufgearbeitet werden. Am Ende der Einheit könnt ihr einen Hefteintrag herunterladen, den ihr entweder in euer Heft abschreibt oder ausdruckt und einklebt.


Einstieg/Wiederholung

Versucht im folgenden Bild möglichst genau zu beschreiben, was die eingekringelten Symbole bedeuten sollen. (In beiden Fällen wird das gleiche symbolisiert, es sind nur unterschiedliche Varianten.) In eurer Beschreibung sollte der Begriff "Elektronegativität (EN)" vorkommen.
SäBa1 polAtombdg Darstellung.jpg
Am besten macht ihr das wirklich schriftlich, damit ihr eure Lösung mit dem Lösungsvorschlag nachträglich gut überprüfen könnt!




Trennung von Atombindungen

Schaut nun das folgende Video (ca. 15min.). Nach dem Video solltet ihr in der Lage sein, die Aufgaben darunter zu lösen!

Video laden
YouTube


Aufgaben:

  • Formuliere eine chemische Gleichung für den Lösungsvorgang von Aluminiumchlorid


Ihr habt im Film die "heterolytische Bindungstrennung" kennengelernt. Erkläre, was dieser Begriff bedeutet. Schriftlich! Mit dem Stift auf ein Blatt, bitte!

Hier noch einmal die heterolytische Bindungstrennung in Form verschiedener chemischer Gleichungen:
SäBa1 heterolytBdgTrennung Gleichung.jpg

Dieser "Spezialfall" einer heterolytischen Bindungstrennung, bei der ein H+-Teilchen abgespalten wird, hat einen eigenen Namen. Nenne den Namen und erkläre seine Herkunft!

Stelle nach dem gleichen Muster die chemischen Gleichungen (beide Varianten: mit und ohne Valenzstrichformel) für die heterolytische Bindungstrennung für folgende Moleküle auf:

  • Hydrogenfluorid (HF)
  • Iodsäure (HIO3)
  • Schwefelsäure (H2SO4)

SäBa1 Aufgabe1 chemGl Heterolyse.jpg




Ladet jetzt noch den Hefteintrag herunter, dann seid ihr für heute mit Chemie fertig! Hefteintrag als pdf-Datei.



Distanzunterricht Donnerstag, 04.02.

Videokonferenz: Rechnen mit molaren Größen

  • Aufgaben 13 auf AB in Gruppenarbeit


Distanzunterricht Dienstag, 02.02.

Verbessert gegenseitig eure Hausaufgabe (Buch, S. 42 - Aufgabe 6):

  • Findet einen Partner, mit dem ihr zusammenarbeiten wollt. Wenn ihr keinen findet, könnt ihr eure Hausaufgabe auch alleine verbessern.
  • Besorgt euch einen Rotstift.
  • Macht ein Foto von eurer Hausaufgabe und schickt sie an eure Korrekturpartnerin bzw. euren Korrekturpartner.
  • Druckt dann diese Lösungen, die ihr jetzt erhalten habt, aus. (Wenn ihr euch selbst korrigiert ist das natürlich nicht nötig)
  • Solltet ihr keinen Drucker haben, könnt ihr das Foto auch in z.B. Powerpoint/Paint einfügen und dann mit dem Mauszeiger etwas hineinmalen.
  • Beachtet dann die unten stehende Musterlösung und vergleicht mit der Lösung, die vor euch liegt. Verbessert mit roter Farbe die Fehler.
  • Schickt eurem Korrekturpartner die Arbeit zurück (z.B. wieder ein Foto davon).
  • Wenn ihr euch nicht selbst korrigiert habt, dürft ihr jetzt in grün die Korrektur korrigieren - sofern die Korrektur falsch ist oder ihr euch ungerecht behandelt fühlt.
  • Ihr erhaltet ca. um 13:30 Uhr einen Arbeitsauftrag über den Schulmanager. Als Antwort auf diesen Arbeitsauftrag schickt ihr mir eure (doppelt) korrigierte Lösung zurück.


Lösungsvorschlag für die Hausaufgabe

S. 42 Aufgabe 6:


Distanzunterricht Montag, 01.02.

Ihr benötigt euer Buch auf der S. 42. Geht zum Lösen der Aufgabe systematisch vor, wie wir es in den letzten Einheiten immer geübt haben:

  • Überlegt zunächst welche Größe gesucht ist!
  • Überlegt euch dann, welche Größen gegeben sind! (Achtet darauf, dass Konstanten, wie z.B. NA immer gegeben sind oder sich die molare Masse M(X) bzw. die Masse von Teilchen in u ma(X) sich jederzeit aus dem Periodensystem "ablesen" lassen)
  • Wenn ihr eine passende Gleichung gefunden habt, in der die verfügbaren bzw. gesuchten Größen vorhanden sind, formt sie entsprechend eurer gesuchten Größe um!
  • Oft hat man in den Aufgabenstellungen zwar Größen gegeben, die zum Lösen einer passenden Gleichung nötig sind, aber sie stammen nicht vom selben Stoff. Beispiel: Man möchte die Masse eines benötigten Stoffes ausrechnen, dazu benötigt man z.B. seine Molare Masse M(X) und die Stoffmenge n(X). In der Aufgabe ist aber vielleicht nur die Stoffmenge des Reaktionspartners oder seine verfügbare Masse gegen. - Die Lösung besteht oft darin, sich über die chemische Gleichung das Verhältnis der Stoffmengen abzuleiten, also z.B. n(Stoff A) = 4x n(Stoff B).
  • Klickt erst auf "Lösung, wenn ihr tatsächlich den Tipp umgesetzt habt und etwas auf dem Papier stehen habt"


Tipps zur Lösung

Aufgabe 2:

Tipp 1: Legt fest, welche Größe gesucht ist, welche Größen euch gegeben sind, und stellt die chemische Gleichung auf!



Tipp 2: Findet eine Gleichung, in der die gesuchte Größe vorkommt und löst sie nach dieser Größe auf! Ihr solltet erkennen, dass in dieser Gleichung eine weitere Größe auftaucht, die nicht gegeben ist. Findet auch für diese Größe eine Gleichung und löst sie entsprechend auf!



Tipp 3: Ein letztes Problem muss noch gelöst werden. Ihr könntet jetzt schon die Stoffmenge von Aluminium n(Al) ausrechnen, ihr braucht aber die Stoffmenge von n(O2). Den Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen leitet man aus der chemischen Gleichung ab. Bisher war das immer sehr einfach, bei dieser Gleichung ist es nur einfach: Es funktioniert über die Verwendung eines Bruchs. Beispiel: Wenn ihr 1000 Kirschen erntet, dann braucht ihr noch 3 Zitronen und daraus kann Oma dann 9 Gläser Kirschmarmelade machen. Daraus lassen sich folgende Verhältnisse ableiten:
C9NTG chemR A422 ML S3z.jpg
Findet nach genau dem selben Muster nun anhand der chemischen Gleichung einen Zusammenhang zwischen n(Al) und n(O2)!




Tipp 4: Man kann nun die Stoffmenge von Aluminium ausrechnen (2. Gleichung), dann in die 3. Gleichung einsetzen, um n(O2) auszurechnen und dieses Ergebnis schließlich in Gleichung 1 einsetzen. Voilà! (wie der Franzose sagt... Habt ihr Französisch? - Ich nicht.)



Aufgabe 3:

Tipp 1: Legt fest, welche Größe gesucht ist, welche Größen euch gegeben sind, und stellt die chemische Gleichung auf!



Tipp 2: Ihr benötigt wieder eine Gleichung, in der die gesuchte Größe steckt und alle anderen gegeben oder berechenbar sind. Beachtet: Auch wenn die Stoffmenge von dem gesuchten Stoff nicht gegeben ist, kann man über das Stoffmengenverhältnis der chemischen Gleichung immer eine Beziehung herstellen!



Tipp 3: Eigentlich habt ihr alles, was ihr braucht! Berechnet zunächst n(Na). Über das Stoffmengenverhältnis gelangt ihr zu n(NaCl) und über die erste Gleichung zur gesuchten Masse m(NaCl)




Tipp 4: Zur zweiten gesuchten Größe: Findet eine Formel, in der die gesuchte Größe vorkommt und alle anderen Größen gegeben sind. Beachtet, dass ihr bei den vorangegangenen Rechnungen eine wichtige Größe bereits berechnet habt. Die dürft ihr jetzt natürlich verwenden und müsst sie nicht neu ausrechnen!



Aufgabe 9:

Tipp 1: Diesmal etwas weniger kleinschrittig: Gesuchte Größe? Gegebene Größen? Chemische Gleichung? Gleichungen?



Tipp 2: Ausrechnen, Einsetzen, Einsetzen, Ausrechnen!



Ich hoffe, die Tipps haben geholfen, die Aufgaben zu lösen. Macht jetzt die Aufgabe 6 ohne Tipps (einer vielleicht: Eisen(III)-chlorid hat die chemische Formel FeCl3).

Schreibt bitte sauber und ordentlich, eure Lösung müsst ihr morgen (Dienstag, 02.02.) einem Partner schicken und korrigieren lassen (ähnlich wie letzte Woche). Eine Musterlösung dazu wird morgen hier erscheinen. Ihr selbst müsst dann wieder die Korrektur überprüfen und von der doppelt korrigierten Version schickt ihr mir ein Foto oder eine pdf-Datei.

Distanzunterricht Donnerstag, 28.01.

Videokonferenz: Rechnen mit molaren Größen

  • Aufgaben 1, 2 und 7, 8, 9 auf AB bearbeitet


Distanzunterricht Dienstag, 26.01.

Verbessert gegenseitig eure Hausaufgabe:

  • Findet einen Partner, mit dem ihr zusammenarbeiten wollt. Wenn ihr keinen findet, könnt ihr eure Hausaufgabe auch alleine verbessern.
  • Besorgt euch einen Rotstift!
  • Macht ein Foto von eurer Hausaufgabe (Aufgabe 10 und Aufgabe 12 auf dem AB) und schickt sie an eure Korrekturpartnerin bzw. euren Korrekturpartner!
  • Druckt dann die Lösungen, die ihr jetzt erhalten habt aus (wenn ihr euch selbst korrigiert ist das natürlich nicht nötig)
  • Solltet ihr keinen Drucker haben, könnt ihr das Foto auch in z.B. Powerpoint einfügen und dann mit dem Mauszeiger etwas hineinmalen.
  • Geht zunächst auf dieser Seite Schritt für Schritt die Musterlösung durch und vergleicht mit der Lösung, die vor euch liegt. Verbessert mit roter Farbe die Fehler!
  • Schickt eurem Korrekturpartner die Arbeit zurück (z.B. wieder ein Foto davon)
  • Wenn ihr euch nicht selbst korrigiert habt, dürft ihr jetzt in grün die Korrektur korrigieren - sofern die Korrektur falsch ist oder ihr euch ungerecht behandelt fühlt.
  • Ihr erhaltet um 13:50 Uhr einen Arbeitsauftrag über den Schulmanager. Als Antwort auf diesen Arbeitsauftrag schickt ihr mir eure (doppelt) korrigierte Lösung zurück!


Verbesserung der Hausaufgabe

Aufgabe 10: Berechne die Stoffmenge an Schwefeltrioxid, die man benötigt, um mit 100g Wasser vollständig zur Schwefelsäure zu reagieren.

Tipp 1: Es geht hier um die Stoffmenge und eine Masse ist gegeben. Finde die Gleichung, in der diese beiden Parameter vorkommen und die nützlich sein könnte!



Tipp 2: Direkt lässt sich die Stoffmenge von Schwefeltrioxid mit dieser Gleichung nicht berechnen. Das geht nur, wenn alle anderen Größen der Gleichung bekannt wären, aber die Masse von Schwefeltrioxid ist unbekannt. Über die chemische Gleichung kann man die Stoffmenge von Schwefeltrioxid jedoch mit der Stoffmenge des Wassers in Beziehung setzen: Wie verhält sich die Stoffmenge (also die Anzahl der Teilchen) von Schwefeltrioxid zu der Stoffmenge (also der Anzahl der Teilchen) von Wasser?



Tipp 3: Die Stoffmenge des Schwefeltrioxids lässt sich also durch die Stoffmenge des Wassers ausdrücken. Und die kann berechnet werden! Denn von Wasser hat man die Masse gegeben. Berechne zunächst die Stoffmenge des Wassers und schließe dann die Aufgabe ab!



Aufgabe 12: Im Labor soll Ammoniak aus den Elementen hergestellte werden (also aus H2 und N2). Es gibt noch exakt 22,4L Stickstoff. Welche Stoffmenge an Wasserstoff benötigt man, um den gesamten Stickstoff zu Ammoniak umzusetzen.

Tipp 1: Es geht hier um die Stoffmenge. Darüber hinaus ist ein Volumen gegeben. Finde die Gleichung, in der diese beiden Parameter vorkommen und die nützlich sein könnte!



Tipp 2: Direkt lässt sich die Stoffmenge von Wasserstoff mit dieser Gleichung nicht berechnen, es fehlt das Volumen, V(H2). Aber wie immer kann über die chemische Gleichung die Stoffmengen der beteiligten Stoffe in Beziehung zueinander setzen. Stelle die chemische Gleichung auf und drücke dann die Stoffmenge des benötigten Wasserstoffs in der Stoffmenge des Stickstoffs aus!



Tipp 3: Jetzt kann die Stoffmenge des Stickstoffs ausgerechnet werden und daraus die Stoffmenge des benötigten Wasserstoffs!




Distanzunterricht Montag, 25.01.

Videokonferenz: Rechnen mit molaren Größen

  • Bitte Hausaufgabe bereithalten: Ihr solltet die Aufgaben 1 - 4 auf der zweiten Seite dieses Arbeitsblattes bearbeiten: Hier klicken
  • Neuer Unterrichtsstoff: Das molare Volumen (Bereits auf verteiltem Hefteintrag enthalten)


Distanzunterricht Donnerstag, 21.01.

Videokonferenz: Rechnen mit molaren Größen

Distanzunterricht Dienstag, 19.01.

Videokonferenz: Rechnen mit molaren Größen

Distanzunterricht Montag, 18.01.

In den vorangegangenen Einheiten habt ihr einen historischen Einblick in die Probleme erhalten, die sich beim Arbeiten mit der Masse von Stoffportionen ergeben. Für die weiteren Einheiten sind diese historischen Aspekte erst einmal weniger interessant. Wir wollen in den nächsten Einheiten eher dahin kommen, dass in der Lage seid, z.B. folgende Aufgaben zu lösen:

"Ein Auto verbraucht pro hundert gefahrene Kilometer im Durchschnitt 5,0L Benzin. Wie viel Gramm Kohlenstoffdioxid wird auf diesem Weg ausgestoßen."

Bis dahin müssen jedoch noch einige Dinge geklärt werden und wir fangen heute erst einmal mit kleinen Schritten an. Ihr benötigt für diese Einheit einen Stift, Zettel und euer Buch!

Wiederholung: Die Bestimmung der absoluten Atommasse

Ihr solltet in der letzten Einheit bemerkt haben, dass die "frühen Chemiker" sehr daran interessiert waren, die Masse von einzelnen Atomen zu bestimmen. Diese Atommasse spielt eine wichtige Rolle bei der Berechnung von Mengeneinheiten, um chemische Reaktionen vollständig durchführen zu können. Nachdem es keine Waage gab, mit der man so kleine Massen bestimmen konnte, behalf man sich mit einer willkürlichen Größe: Die atomare Masseneinheit u wurde eingeführt. Man wusste zwar nicht, wie viel Gramm ein Teilchen wog, welches 1u schwer war, aber man konnte bestimmen wie viel u z.B. ein Sauerstoffatom und wie viel u ein Wasserstoffatom wog. So konnte man die Atome von unterschiedlichen Elementen vergleichen.
Mit Hilfe von Massenspektrometern gelang es irgendwann, für die atomare Masseneinheit u einen Wert in Gramm zu bestimmen, es gilt:

1u = 1,66 x 10-24g

Damit lassen sich nun schon ein paar einfache Aufgaben rechnen. Um zu unterscheiden, ob man von der Masse eines Teilchens in g oder der atomaren Masseneinheit in u spricht, gibt es die zwei Variablen m(X) für die "normale" Masse und ma(X) für die atomare Masseneinheit. X steht dabei für die Teilchen, das man betrachtet. Die folgenden Ausdrücke bedeuten dann folgendes:

m(O-Atom) = 2,658 x 10-23g.



ma(C-Atom) = 12,0u



Test:
Schreibe als mathematische Gleichung: Misst man die Masse eines Bor-Atoms in atomaren Masseneinheiten, so erhält man 10,811u.


Schreibe als mathematische Gleichung: Die Masse eines Sauerstoff-Moleküls (!) beträgt 5,313 x 10-23 Gramm



Mit Hilfe des oben beschriebenen Zusammenhangs zwischen der Masse in g und der atomaren Masseneinheit in u lassen sich die beiden Größen auch leicht ineinander umwandeln:

Umrechnung ma m.jpg

Berechne die Masse eines Sauerstoffmoleküls in u! (Die Masse in Gramm ist oben bereits angegeben)



Nachdem ein unbekannter Stoff X im Massenspektrometer untersucht wurde, konnte die Masse eines Teilchens dieses Stoffes auf 4,79 x 10-22g bestimmt werden. Rechne diesen Wert in atomare Masseneinheiten um!



Man sollte meinen, nachdem man jetzt die atomare Masseneinheit auch in Gramm bestimmen kann, ist die Angabe in u doch nicht mehr nötig. Es war doch nur eine Hilfsgröße, solange man das Gewicht von Atomen noch nicht direkt bestimmen konnte. Die Einheit hat sich aber gehalten, denn sie ist (unter anderem) in folgendem Punkt ganz praktisch: Sie lässt sich einfacher schreiben! Nehmt an, ihr habt ein Molekül "XYZ", für das gilt: ma(XYZ) = 212,3u und m(XYZ) = 3,5 x 10-24g.
Versucht beide Angaben in einem Word-Dokument zu schreiben! Das geht mit der atomaren Masseneinheit sehr leicht, mit der "normalen" Masse tut man sich deutlich schwerer. Dieses "Zehn hoch irgendwas" ist einfach umständlich.




Molekül- und Formelmassen

Wenn ihr eure Hausaufgabe gemacht habt und das Buch auf den Seiten 34 - 35 gelesen habt, dann wisst ihr schon, dass man die Masse von Molekülen oder die Formelmasse von Salzen, gemessen in der atomaren Masseneinheit u, ganz einfach bestimmen kann, indem man die Masseneinheiten der einzelnen Atome, die am Aufbau des Moleküls oder der Formelmasse beteiligt sind, zusammenzählt. Bsp.: Möchte man die Masse eines Schwefelsäure-Moleküls (H2SO4) wissen (in u), dann addiert man einfach die Masseneinheiten der am Aufbau beteiligten Atome, also: 2 x ma(H) + ma(S) + 4 x ma(O).
Ma H2SO4 Berechnung.jpg

Das leuchtet vermutlich den meisten ein, aber die große Frage ist doch: Woher weiß man die Werte für die einzelnen Atome? - Sie stehen im Periodensystem! Nehmt das Periodensystem im Buch auf der letzten Seite zur Hand. Ihr erkennt im oberen weißen Feld "Erklärungen", dass die Zahl links oberhalb des Elementsymbols die Atommasse in u angibt.
Berechnet nun mit Hilfe des PSEs die Molekülmassen (in u) von:

  • Adrenalin (ein Hormon, welches euer Körper in stressigen Situationen ausschüttet), chem. Formel: C9H13NO3
  • Koffein (ein Stoff in Kaffee oder Cola, der anregend wirkt), chem. Formel: C8H10N4O2
  • Indigo (ein Stoff zum Färben von Jeans), chem. Formel: C16H10N2O2


Das Mol

Mit dem nun verfügbaren Atomgewicht könnte man theoretisch schon arbeiten. Betrachten wir noch einmal das Beispiel aus der letzten Einheit. Es ging um die chemische Reaktion: Eisen reagiert mit Schwefel zu Pyrit:

Fe + 2 S --> FeS2

Diese chemische Gleichung sagt aus, dass man doppelt so viele Schwefel-Atome wie Eisenatome braucht, damit alles miteinander reagiert und nichts übrig bleibt. Angenommen ihr habt einen Teelöffel voll Eisenpulver und wollte exakt die Menge Schwefel dazugeben, die nötig ist, um alles vollständig in Pyrit umzuwandeln. Dann könnte man jetzt die Portion Eisen wiegen, mit Hilfe der Atommasse von Eisen ausrechnen, wie viele Atome das sind. Diese Anzahl verdoppeln und dann ausrechnen, welche Masse diese Anzahl an Schwefelatomen hat. Diese Menge könnte man dann abwiegen. Das folgende Bild veranschaulicht den Rechenweg:
FeS2BerechnungohneMol.jpg
Das wirkt noch etwas umständlich...
Bei dieser Berechnung tauchen nämlich wieder sehr große, unhandliche Zahlen auf: Die Anzahl der Teilchen. Diese wird in der Chemie mit einem N(X) gekennzeichnet. Also z.B. kann man den Satz: "In meinem Zimmer liegen 3208 Legosteine auf dem Boden mathematisch so formulieren:

N(Legosteine) = 3208

Weil Atome so klein sind, befinden sich in den 6,0g Eisen einfach unglaublich viele Atome: Die Anzahl beträgt N(Fe) = 6,47 x 1022. Eine Zahl mit dreiundzwanzig Stellen (!), in Worten also ungefähr 600 Trilliarden Atome...
Daher hat man sich etwas einfacheres ausgedacht: Man betrachtet einfach eine sehr große Menge an Teilchen und gibt dieser Anzahl einen bestimmten Namen. Das ist nicht so ungewöhnlich, wie es vielleicht im ersten Moment klingt. Ihr kennt z.B. sicher den Ausdruck "ein Dutzend" für die Anzahl 12. (Wo jetzt genau der Sinn darin liegt zu sagen, "Ich hole beim Bauern ein Dutzend Eier" anstatt "Ich hole beim Bauern zwölf Eier", kann ich euch auch nicht genau sagen. Aber das Phänomen gibt es eben. Fragt mal eure Oma ob sie den Begriff "Schock" noch kennt, für eine Anzahl an z.B. Eiern).
In der Chemie hat man nun den Begriff "Mol" eingeführt. Das ist die Bezeichnung für eine bestimmte Anzahl an Teilchen, nämlich 6,022 x 1023. Man nennt diesen Wert auch Avogadro-Konstante NA = 6,022 x 1023 1/mol

Freiwilliger Test:

  • Besorgt euch eine Stoppuhr oder ruft die Funktion auf eurem Handy auf!
  • Stoppt die Zeit, die ihr benötigt, um zehn mal "Sechs Komma null zwei zwei mal zehn hoch dreiundzwanzig" zu sagen!
  • Stoppt die Zeit, die ihr benötigt, um zehn mal "Ein Mol" zu sagen!

Ergebnis? - Seht ihr, die Einheit "Mol" ist eben praktisch.
Warum jetzt ausgerechnet 6,022 x 1023? - Das ist genialer Schachzug der Chemiker gewesen. Diese Zahl wurde deshalb gewählt, weil dann die im PSE angegebene atomare Masseneinheit genau übereinstimmt mit der Masse in g, die ein Mol dieser Teilchen wiegt.
Nochmal langsam, zum mitschreiben: Die Zahl, die oben links bei den Elementsymbolen im PSE steht, gibt also nicht nur die Masse eines Atoms dieses Elements in u an, sondern gleichzeitig entspricht dieser Wert der Masse in g von einem Mol dieser Atome. - Wahnsinn! Diese Chemiker..., das sind vielleicht Teufelskerle!
Und jetzt wieder ernst: Diese Größe, also die Masse, die ein Mol eines Stoffes in g wiegt, nennt man Molare Masse M(X). Ein Beispiel: "Die molare Masse von Wasser, also diejenige Masse in Gramm, die ein Mol Wassermoleküle wiegen, beträgt 18g/mol." oder in Form einer mathematischen Gleichung: M(H2O) = 18g/mol.
Die Variable, um eine Anzahl in Mol zu messen, nennt man "Stoffmenge", sie wird mit einem kleinen n(X) gekennzeichnet, die Einheit Mol wird abgekürzt mit mol. Wenn man also sagen möchte: "Ich habe heute 2 Mol Erdbeeren gepflückt, dann kann man das so formulieren:
n(Erdbeeren) = 2mol (Dieser Wert ist völlig unrealistisch. So viele Erdbeeren gibt es auf der ganzen Welt nicht)

Test:
Wie spricht man die folgende Gleichung aus: n(Sterne im Universum) = 0,1mol (Dieser Wert stimmt ungefähr)? Wie viele Sterne sind das?


Schreibe als mathematische Gleichung: In der Sahara gibt es ungefähr Null Komma eins Mol Sandkörner.



Einfache Aufgaben

  • Es liegen 14,007g Stickstoffatome vor. Wie viel Mol sind das?
  • Wie viel Gramm wiegen 2 Mol Kohlenstoffatome?
  • Im Jahr 2018 wurden grob geschätzt 4 x 1011 Äpfel auf der ganzen Welt geerntet. Wie viel Mol sind das?


Systematische Zusammenfassung

Die einfachen Berechnungen in den oberen Kästen waren mehr so... "freestyle". Viele von euch werden die Aufgaben relativ problemlos lösen können. Manche brauchen aber vielleicht etwas mehr Struktur. Diesen Personen empfehle ich das Buch (S. 35 - 38), die Hefteinträge (s. u.) und ganz knapp zusammengefasst die folgende Übersicht, die die bisher besprochenen Größen und ein paar Gleichungen zum Umrechnen enthält:
Übersicht Größen1.jpg

Hausaufgabe: Auch wenn ihr zu der Gruppe gehört, die glaubt, bereits alles verstanden zu haben, lest ihr bitte als Hausaufgabe im Buch die folgenden Absätze und die Hefteinträge. Die Datei mit den Hefteinträgen haltet ihr bitte morgen Nachmittag bereit (z.B. geöffnet in einem Fenster auf dem PC, an dem ihr arbeitet). Wir machen eine Videokonferenz, besprechen noch einmal alles und lösen dann die in der pdf-Datei enthaltenen Aufgaben!

  • Die Teilchenzahl (S. 36)
  • Die Stoffmenge (S. 36-37)
  • Teilchenzahl und Stoffmenge (S. 37)
  • Teilchenzahl und Masse (S. 37)
  • Molare Masse und molares Volumen (S. 38)
  • Die molare Masse (S. 38)
  • Hefteinträge zu dieser und letzter Stunde (Punkt 4 wurde noch nicht besprochen): pdf-Datei

Distanzunterricht Donnerstag, 14.01.


Videokonferenz mit Besprechung der Ergebnisse vom Versuch der letzten Einheit.


Distanzunterricht Dienstag, 12.01.


Bitte bearbeitet diese Einheit am besten von 14:00 Uhr bis 14:45 Uhr. Es handelt sich hier um einen kleinen "Versuch". Das Ergebnis eures Versuchs sollt ihr alle in ein einziges Dokument schreiben, damit man eure Ergebnisse vergleichen kann. Dies funktioniert am besten über ein Padlet: Das ist ein Online-Dokument, in das viele Nutzer auch gleichzeitig Sachen eintragen können. Ihr erhalten über den Schulmanager am Dienstag gegen 13:45 Uhr einen Arbeitsauftrag, in dem der Link zu diesem Padlet enthalten ist.
Sollte der Schulmanager heute nachmittag (Dienstag, 12.01.) immer noch nicht funktionieren, dann erhaltet ihr hier eine .pdf-Datei, in der ein Link zu einer Excel-Tabelle verfügbar ist, in die ihr eure Werte eintragen könnt. Direkt ins Netz möchte ich diesen Link nicht stellen, da hier die Gefahr der unerlaubten Verwendung zu groß ist.


Wiederholung

Lasst euch das, was wir gestern (Montag) besprochen haben noch einmal kurz durch den Kopf gehen. Ihr könnt dazu auf dieser Seite etwas nach unten scrollen und die Fragen überfliegen, die im letzten Arbeitsauftrag behandelt wurden.
Wie würdet ihr in höchstens drei Sätzen zusammenfassen, was ihr aus dieser letzten Einheit mitgenommen habt?


Ihr sollt heute einen kleinen Versuch durchführen, mit dem man die Masse von kleinen Teilchen ziemlich genau bestimmen kann, auch wenn man sie nicht direkt wiegt. Mit einzelnen Atomen oder Molekülen könnt ihr natürlich nicht arbeiten, daher nehmen wir andere "kleine Teilchen". Ihr benötigt also:

  • Entweder Reiskörner oder trockene Erbsen oder trockene Linsen oder sonst irgendetwas kleines (Reißnägel, Büroklammern etc.)
  • Eine Küchenwaage
  • Geduld


Die Objekte, die ihr euch aussucht, sollten so klein (und leicht) sein, dass eine Küchenwaage "nichts" anzeigt, wenn man eins dieser Objekte darauf legt. Zählt jetzt so viele Teilchen ab (z.B. 100, evtl. aber auch 1000), dass eure Küchenwaage einen "vernünftigen Wert" anzeigt, ich würde empfehlen so um die 10 Gramm.
Ihr könnt auch umgekehrt vorgehen: Wiegt exakt 10,0g ab und bestimmt dann die in dieser Menge enthaltene Anzahl an Objekten.
Berechnet aus diesen beiden Werten (Anzahl und Gewicht) das Gewicht eines Teilchens. Recherchiert dann im Internet ob ihr einen Wert findet, der euer Ergebnis bestätigt (oder auch widerlegt). Wenn ihr Pflanzenteile genommen habt, dann werdet ihr wahrscheinlich sehr schnell auf Wikipedia fündig. Als Suchtipp kann ich euch auch den Begriff "Tausendkornmasse" empfehlen.
Tragt euer Ergebnis in das Padlet ein. Den Link findet ihr im Arbeitsauftrag des Schulmanagers!

Sollte der Schulmanager heute nachmittag (Dienstag, 12.01.) immer noch nicht funktionieren, dann erhaltet ihr hier eine .pdf-Datei, in der ein Link zu einer Excel-Tabelle verfügbar ist, in die ihr eure Werte eintragen könnt. Direkt ins Netz möchte ich diesen Link nicht stellen, da hier die Gefahr der unerlaubten Verwendung zu groß ist.


Arbeitsauftrag für Montag, 11.01.

Bitte bearbeitet von 09:45 Uhr bis 10:10 Uhr die folgenden Aufgaben. Ihr benötigt dazu euer Schulbuch! Um 10:15 Uhr starten wir eine Konferenz, um die gestellten Aufgaben zu verbessern! (Den Link für die Konferenz habt ihr per Schulmanager bekommen)


Einleitende Gedanken

Nehmt an, ihr sei bei Freunden zum Geburtstag eingeladen und es gibt Kuchen (ich gebe zu, in Zeiten von "Corona" kein sehr praxisnahes Beispiel...). Der Kuchen schmeckt sehr lecker und ihr wollt ihn "nachmachen". Dann fragt ihr vermutlich nach dem Rezept (oder ihr recherchiert im Internet).
Anderes Beispiel: Nehmt an, ihr seht beim Spazierengehen in einem Garten ein sehr schönes Vogelhäuschen, in dem viele verschiedene Vogelarten gerade fressen. Ihr wollt dieses Vogelhäuschen nachbauen und recherchiert im Internet nach der Bauanleitung.
Worin unterscheiden sich die Bauanleitung für das Vogelhäuschen von dem Rezept für einen Kuchen?


Wie schaut das bei chemischen Reaktionen aus? Eine chemische Gleichung ist im Prinzip ja auch eine "Anleitung", an die man sich halten kann, wenn man einen bestimmten Stoff herstellen will. Nehmt an, ihr wollt FeS2 (Pyrit) herstellen. Ihr findet im Internet dazu die folgende chemische Gleichung:

Fe + 2 S --> FeS2

Was bedeutet das genau? Sprich diese chemische Gleichung in einem schönen, deutschen Satz aus! Beachte, dass auch der vorkommende Koeffizient (die Zahl 2 vor dem S) in Deinem Satz vorkommt!


Bitte übt dieses "Übersetzen" noch ein paar Mal mit diesen Gleichungen:

  • 2 H2 + O2 --> 2 H2O


  • 4 Al + 3 O2 --> 2 Al2O3 (Aluminiumoxid)


  • 2 H2O2 (Wasserstoffperoxid) --> 2 H2O + O2



Man sieht, bei chemischen Gleichungen wird eher so vorgegangen, wie bei der Bauanleitung für Vogelhäuschen: Es geht hier um die Anzahl bestimmter Teilchen. Leider nützt einem das im Labor nichts! Nehmen wir wieder die erste Gleichung:
Fe + 2 S --> FeS2

Sie besagt also, dass man pro Eisenatom zwei Schwefelatome verwenden muss, um eine vollständige Reaktion zu Pyrit zu erhalten. Wenn man "mehr" Pyrit haben will, kann man auch 1000 Eisenatome verwenden, dann braucht man eben 2000 Schwefelatome. Reicht das immer noch nicht, kann man auch 80 Quadrillionen Eisenatome nehmen, dann muss man die eben mit 160 Quadrillionen Schwefelatomen reagieren lassen. So weit so gut, aber warum nützen einem diese Überlegungen nichts?


Nehmt an, ihr habt ein "Häufchen Eisenpulver", welches ihr mit Schwefel komplett zu Pyrit umwandeln wollt. Die Anzahl der Eisenatom in dem Häufchen könnt ihr also nicht abzählen, aber welche Größe lässt sich im Labor oder auch zu Hause sehr leicht bestimmen?


O.k., man kann das Häufchen Eisenpulver also auf die Waage legen und z.B. feststellen, es wiegt 3,0g. Das ist zwar einfach, nützt einem aber wieder nicht viel! Damit ich mit Hilfe der chemischen Gleichung abschätzen kann, wie viel Schwefel ich für die Reaktion brauche, muss ich wissen, wie viele Eisenatome in diesen 3,0g drin sind! Welche Größe würde dieses Problem lösen?


Früher gab es keine Möglichkeit die Masse eines einzelnen Eisenatoms zu bestimmen. Heute geht das. Man verwendet dazu Massenspektrographen. In eurem Buch ist ein solches Gerät schematisch abgebildet. Nehmt euer Buch zur Hand auf S. 34. Betrachtet zunächst die Abbildungen 1 und 2, lest dann den Abschnitt "Wie vergleicht und ermittelt man Atommassen?" ganz unten auf der Seite 34. Lest wirklich nur diesen Absatz, nicht das was vorher steht und auch nicht, was danach kommt!
Beschreibt nun laut mit Worten die Abbildungen!
Wenn ihr das getan habt, solltet ihr euch für die Videokonferenz vorbereiten! Ruft über den Link im Schulmanager den BBB-Raum auf und loggt euch ein. Sollte es noch deutlich vor 10:10 Uhr, dürft ihr euch gerne erst einen Kaffee holen (oder was man als Neuntklässer eben so trinkt zum Frühstück...). Bis gleich!



Distanzlernen vor Weihnachten

Arbeitsauftrag für Donnerstag, 17.12.

Ein (freiwilliger) Versuch

Mit der einen Gruppe von euch habe ich bereits nach der Schulaufgabe einen kurzen Versuch durchgeführt, der zeigen konnte, dass es Farbstoffe gibt, die ihre Farbe ändern, wenn sie mit Säuren in Berührung kommen. Unser nächstes Thema im Unterricht wird sich genau um diese Säuren und ihre "Gegenspieler" die Basen drehen. Farbstoffe, die auf Säuren oder Basen reagieren, nennt man Säure-Base-Indikatoren. Davon findet man auch viele in der Natur und dazu ein kleiner Versuch.

Ihr benötigt:

  • Blaukraut/Rotkohl (frisch oder aus der Konserve)
  • Zitronensaft
  • Natron oder Kernseife


Zupft ein paar Blätter vom Rotkohl ab, schneidet sie sehr klein und gebt die Schnipsel in ein Glas mit Wasser. Wartet 5 min.
Solltet ihr keinen frischen Rotkohl zu Hause haben, dann könnt ihr auch den Saft aus einem Glas eingemachten Rotkohl nehmen. Bitte sprecht aber mit euren Eltern ab, dass das geöffnete Glas dann auch gegessen wird. Falls ihr weder frischen Rotkohl noch welchen im Glas zu Hause habt, dann verschiebt den Versuch bitte! SäBa4 Indikator Blaukraut V.jpg
Verteilt den so erzeugten violetten "Blaukraut-Saft" auf drei Gläser und verdünnt ihn mit Wasser. Gebt zum einen Glas Zitronensaft, zum anderen Natron oder Kernseife. Vergleicht die drei Gläser! Ihr könnt gerne auch andere Stoffe aus dem Haushalt ausprobieren und checken, welche Farbe der Blaukrautsaft annimmt.

Termine

Termine

Schulaufgabe am 07.12.2020 (für Gruppe B)
Schulaufgabe am 08.12.2020 (für Gruppe A)
Prüfungsstoff: Neben Grundwissen, den Hefteinträgen und den Versuchsprotokollen eignen sich folgende Seite im Buch (Galvani Chemie 2) als Vorbereitung für die Schulaufgabe (chronologisch sortiert):

  • S. 20 - 21 Unterschied zwischen qualitativen und quantitativen Nachweisen
  • S. 22 - 24 Nachweismethoden
  • S. 25 - 26 Die Spektralanalyse
  • S. 92 - 93 Fällungsreaktionen
  • S. 54 - 55 Das Orbitalmodell (Die Inhalte dieser Seite werden nicht direkt in der Schulaufgabe abgefragt, aber zum Verständnis der nächsten Seiten sind sie meiner Meinung schon relevant.
  • S. 56 - 57 Der räumliche Bau von Molekülen
  • S. 63 - 64 Die polare Atombindung (ohne den letzten Absatz "Polarität und Dissoziationsenergie")
  • S. 65 Dipole
  • (S. 72 - 73 Zwischenmolekulare Kräfte - Wiederholung)
  • S. 76 - 77 Van-der-Waals-Kräfte
  • S. 74 - 75 Wasserstoffbrückenbindungen
  • S. 78 Einfluss zwischenmolekularer Kräfte auf Stoffeigenschaften

Versuchsprotokolle

Ausgewählte Versuchsprotokolle

Eine Musterlösung für das Versuchsprotokoll zur Übung vom 08.10. "Flammenfärbung von Na- und K-Salzen":

Eine Musterlösung für das Versuchsprotokoll zur Übung vom 22.10. "Nachweis von ausgewählten Halogenid-Ionen":

Grundwissen

Grundwissensaufgaben - Teil 1

Text
Magnesium ist ein sehr reaktives Metall und wird an Schulen häufig in Form von langen Bändern verwendet. Sobald man ein Ende eines solchen Magnesium-Bandes kurz erhitzt, beginnt es mit dem Sauerstoff aus der Luft zu reagieren. Dabei entsteht sehr viel Hitze und Licht. Früher hat man daher Magnesium als „Blitzlicht-Pulver“ eingesetzt. Einmal gestartet, endet die Reaktion erst, wenn das gesamte Magnesium-Band „verbrannt“ ist. Übrig bleibt ein weißer Feststoff: Magnesiumoxid (MgO).
Aufgaben

  • Stelle die chemische Reaktionsgleichung für den beschriebenen Prozess auf!
  • Ordne diese chemische Reaktion verschiedenen Gruppen zu: Beachte bei der einen Zuordnung den Energieumsatz und bei der anderen Zuordnung die Anzahl der Pro- und Edukte!
  • Zeichne das vollständig beschriftete Energie-Zeit-Diagramm dieser Reaktion!



Text + Grafik
Die folgende Grafik enthält viele Informationen. Leite aus dieser Grafik die folgenden Punkte ab:
GW8 NH4NO3Exp ETDiagr.jpg
Aufgaben

  • Beschreibe mit einem schönen, deutschen Satz die ablaufende Reaktion!
  • Stelle die vollständig ausgeglichene Reaktionsgleichung auf!
  • Ordne die dargestellte Reaktion zwei Gruppen zu. Betrachte bei der ersten Zuordnung die an der Reaktion beteiligte Energie, bei der der zweiten Zuordnung die Anzahl der vorhandenen Pro- und Edukte!


Grundwissensaufgaben - Teil 2

Atombau

  • Bestimme mit Hilfe des PSE die Anzahl an Protonen, Neutronen, Elektronen und Valenzelektronen in einem Atom von Aluminium, Arsen und Antimon!
  • Finde in den Hauptgruppen des PSE das Element, bei dem ein Atome zwei Valenzelektronen und 50 Neutronen besitzt!

Salzgleichungen

  • Stelle die chemischen Gleichungen zur Bildung der folgenden Salze aus den Elementen auf: Kaliumfluorid (aus Kalium und Fluor), Berylliumoxid (aus Beryllium und Sauerstoff) und Natriumnitrid (aus Natrium und Stickstoff)

Moleküle

  • Zeichne die Valenzstrichformel der folgenden Moleküle: Sauerstoffdifluorid (OF2), Formaldehyd (CH2O) und Schwefelwasserstoff (H2S)


Atombau

  • Bestimme mit Hilfe des PSE die Anzahl an Protonen, Neutronen, Elektronen und Valenzelektronen in einem Atom von Bor, Brom und Barium!
  • Finde in den Hauptgruppen des PSE das Element, bei dem ein Atome drei Valenzelektronen und 14 Neutronen besitzt!

Salzgleichungen

  • Stelle die chemischen Gleichungen zur Bildung der folgenden Salze aus den Elementen auf: Lithiumfluorid (aus Lithium und Fluor), Magnesiumsulfid (aus Magnesium und Schwefel) und Magnesiumnitrid (aus Magnesium und Stickstoff)

Moleküle

  • Zeichne die Valenzstrichformel der folgenden Moleküle: Schwefeldifluorid (SF2), Phosphan (PH3) und Chlormethan (CH3Cl)

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