Warm-up-Lösungen: Kapitel 5

a  Erstelle eine Tabelle und ordne die nach­folgenden Stoffe nach Element oder Verbindung: Wasserstoff, Neon, Methan, Zinksulfid, Luft, Stickstoff, Stickstoffmonooxid, Aluminium, Helium, schwarzes Kupferoxid, Silber, Schwefel, Silbersulfid.

b  Ein Stoff lässt sich keinem von beiden zuordnen. Begründe deine Entscheidung.

Luft ist ein Gemisch verschiedener Stoffe, darunter Elemente (Sauerstoff, Stick­stoff) und Verbindungen (Kohlenstoff­dioxid). Für jeden Stoff des Stoffgemischs muss die Zuordnung einzeln erfolgen.

Bei Verbrennungen entstehen Oxide.

a   Erläutere diese Aussage.

Bei einer Verbrennung reagiert ein Stoff mit dem Sauerstoff der Luft. Dabei entstehen neue Stoffe, die Oxide genannt werden. Ein Oxid ist eine Verbindung eines Elements mit Sauerstoff.

Beispiel:

Kohlenstoff + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid

Kohlenstoffdioxid ist ein Oxid des Kohlenstoffs.

b Das Element Schwefel reagiert mit dem Element Sauerstoff zur Verbindung Schwefeldioxid. Zeichne ein passendes Modell der reagierenden Teilchen.

Beschreibe die Abbildung in ▶ 3. Nutze die Fach­begriffe Element, Verbindung, Oxid und Molekül. Stelle jeweils die Wort- und Reaktionsgleichung auf.

Es sind die Teilchendarstellungen von zwei chemischen Reaktionen dargestellt.

1. Reaktion: Die chemische Verbindung Silberoxid, aufgebaut aus Sauerstoff-Atomen und Silber-Atomen, reagiert zum elementaren Stoff Silber und zum elementaren Stoff Sauerstoff. Während Silber als Metall aus Atomen aufgebaut ist, besteht Sauerstoff aus Sauerstoff-Molekülen.

Wortgleichung: Silberoxid → Silber + Sauerstoff

Reaktionsgleichung: 2 Ag₂O → 4 Ag + O₂

2. Reaktion: Die Elemente Silber und Sauerstoff reagieren zur chemischen Verbindung Silberoxid. Der Aufbau dieser Stoffe aus Teilchen entspricht denen der Stoffe aus der vorigen Reaktion.

Wortgleichung: Silber + Sauerstoff → Silberoxid

Reaktionsgleichung: 4 Ag + O₂ → 2 Ag₂O

Moleküle sind Teilchen, die aus zwei oder mehr fest miteinander verbundenen Atomen zusammengesetzt sind (▶ 4).

a   Erläutere den Zusammenhalt von Schwefel und Sauerstoff-Atomen in diesem Molekül.

In einem Molekül Schwefeldioxid ist ein Atom Schwefel mit zwei Atomen Sauerstoff durch starke Anziehungskräfte verbunden.

b   Leite aus der Molekülformel von Schwefeldioxid Aussagen über den Stoff, über die Zusammensetzung des Moleküls und über das Zahlenverhältnis der Atome im Molekül ab.

Die Molekülformel SO₂ steht für …

• den Stoff Schwefeldioxid
• ein Molekül Schwefeldioxid
• das Zahlenverhältnis der Schwefel-Atome zu Sauerstoff-Atomen = 1 : 2

Vergleiche die Valenzstrichformel eines Sauerstoff-Atoms und die Molekül­formel von Sauerstoff im Hinblick auf den Informationsgehalt der beiden Formeln.

Valenzstrichformel für ein Sauerstoff-Atom:   

Molekülformel: O₂

Beide Formeln enthalten die Information über das Sauerstoff-Atom.

Die Valenzstrichformel zeigt außerdem, dass ein Sauerstoff-Atom sechs Valenzelektronen besitzt.

Die Molekülformel für den Stoff Sauerstoff gibt an, dass es sich um ein Molekül aus 2 Sauerstoff-Atomen handelt.

Leite aus den folgenden Formeln Aussagen über die Stoffe, über die Zusammensetzung der Moleküle und über das Zahlenverhältnis der Atome in den Molekülen ab: CO, NO₂, N₂O

CO: Es handelt sich um den Stoff Kohlenstoffmonooxid. Die Moleküle bestehen aus je einem Kohlenstoff-Atom und einem Sauerstoff-Atom.

NO₂: Es handelt sich um den Stoff Stickstoffdioxid. Die Moleküle bestehen aus je einem Stickstoff-Atom und zwei Sauerstoff-Atomen.

N₂O: Es handelt sich um den Stoff Distickstoffmonooxid. Die Moleküle bestehen aus zwei Stickstoff-Atomen und einem Sauerstoff-Atom.