7 - Mathias Pieper

DIE CHEMISCHE REAKTION

Was passiert beim Erhitzen verschiedener Stoffe?

Manche Stoffe verändern sich beim Erhitzen überhaupt nicht. Wird ein Stück Marmor über dem Brenner erhitzt, dann hat sich das Stück Marmor durch das Erhitzen nicht verändert. Nach dem Abkühlen ist das Stück Marmor unverändert. Es gibt viele Stoffe, die sich durch das Erhitzen überhaupt nicht verändern. Andere Stoffe hingegen verändern sich durch das Erhitzen. Wird ein Stück Papier erhitzt, so entsteht ein ganz neuer Stoff (Asche), der ganz neue Eigenschaften hat. Außerdem bleibt diese Veränderung dauerhaft bestehen. Es können feste, flüssige und gasförmige neue Stoffe entstehen.

Aufgabe

 

Fertige eine Tabelle an und schreibe in die linke Spalte 10 Stoffe, die sich beim Erhinzen nicht verändern. In die Rechte Spalte schreibe 10 Stoffe, die sich beim Erhitzen verändern! 

 

AB: Tabelle zur Versuchsauswertung
Was passiert beim Erhitzen verschiedener
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Testfragen zum Üben

 

- Nenne 5 Stoffe, die sich beim Erhitzen nicht verändern!

- Nenne 10 Stoffe, die sich beim Erhitzen verändern

Chemische Reaktion oder physikalischer Vorgang?

Um herauszufinden, ob es sich um eine chemische Reaktion oder einen physikalischen Vorgang handelt, musst du die folgenden drei Punkte überprüfen. Nur wenn alle 3 Punkte zutreffen, handelt es sich um eine chemische Reaktion!


– Sind neue Stoffe entstanden?
– Haben diese Stoffe neue Eigenschaften?
– Ist die Veränderung von Dauer?

 

Aufgabe: Chemische Reaktion oder physikalischer Vorgang

 

Nimm dir zwei DIN A4 Blätter. Auf das eine schreibst du "Chemische Reaktionen" und auf das andere "physikalische Vorgänge". Unten findest du 60 Beispiele. Davon sind 30 "chemische Reaktionen" und 30 "physikalische Vorgänge." Überprüfe mit Hilfe der 3 Kriterien, die du im Unterricht kennen gelernt hast, ob es sich um eine "chemische Reaktion" oder einen "physikalischen Vorgang" handelt und schreibe sie jeweils auf die passenden DIN A4 Seiten. Falls du es in der Stunde nicht schaffst, ist der Rest Hausaufgabe!

 

Ein Ball wird aufgepumpt, Benzin verbrennt im Motor, eine Fensterscheibe bekommt einen Kratzer, ein Gummiband wird gespannt, eine Banane wird braun, eine Kerze brennt, ein Spiegel beschlägt im Badezimmer, Milch wird sauer, ein Streichholz verbrennt, ein Buch wird umgeblättert, ein Fahrradrahmen rostet, eine Brausetablette löst sich mit Gasentwicklung in Wasser auf, eine Schneeflocke schmilzt auf der Hand, ein Löffel wird gebogen, Holz verrottet im Wald, eine Plastiktüte wird aufgeblasen, eine Glasscheibe wird geschnitten, Wolle wird gesponnen, ein Auto wird gewaschen, Papier verbrennt, Butter wird ranzig, eine Kupfermünze läuft grün an, Luft wird in einer Fahrradpumpe zusammengedrückt, eine Brille beschlägt, wenn man aus der Kälte ins Warme kommt, eine Tür wird gestrichen, Haare werden geschnitten, eine Fahrradkette rostet, eine Sandburg wird geformt, Metall dehnt sich bei Hitze aus, Seife schäumt in Wasser, eine Fensterscheibe wird geschnitten, ein Magnet zieht eine Büroklammer an, ein Blitz schlägt in einen Baum ein und er brennt, ein Gummihandschuh wird mit Luft aufgeblasen, eine Brausetablette reagiert mit Essig und schäumt, Sand wird zu einer Sandburg geformt, Milch und Essig bilden einen festen Käsebruch, ein Braten gart im Ofen, Plastik wird in der Sonne brüchig, Salz löst sich in Wasser, ein Kuchen backt im Ofen, Aluminiumfolie wird zerknittert, eine Kupfermünze läuft grün an, ein Toaster röstet Brot, Wein wird zu Essig, Eis schmilzt zu Wasser, eine Tür wird gestrichen, ein Feuerwerk explodiert, eine Fensterscheibe bekommt einen Kratzer, Schokolade schmilzt in der Sonne, Wasser gefriert zu Eis, ein aufgeschnittener Apfel wird braun, Wolle wird mit Chlor gebleicht, ein Ball wird aufgepumpt, ein Ei wird gekocht, ein Glas fällt zu Boden und zerbricht, Backpulver reagiert mit Essig und schäumt, ein verbranntes Holzscheit bleibt übrig, Wasser verdunstet auf der Straße nach Regen, eine Brille beschlägt, wenn man aus der Kälte ins Warme kommt, Haare werden gefärbt, ein Blatt Papier wird zerrissen, eine Kupfermünze läuft grün an, eine Fensterscheibe wird geschnitten, ein Gummiband wird gespannt, Wasser kocht und verdampft, eine Fahrradkette rostet, eine Fensterscheibe bekommt einen Kratzer, ein Toaster röstet Brot, eine Kupfermünze läuft grün an, ein Blitz schlägt in einen Baum ein und er brennt, ein Ball wird aufgepumpt, eine Plastiktüte wird aufgeblasen, ein Spiegel beschlägt im Badezimmer.

 

Testfragen zum Üben

 

- An welche 3 Kennzeichen kannst du erkennen, ob es sich um eine

  chemische Reaktion handelt?
- Nenne 10 Beispiele für chemische Reaktionen!
- Nenne 10 Beispiele für physikalische Vorgänge!

Chemische Reaktionen müssen aktiviert werden!

Chemische Reaktionen müssen aktiviert werden. Dazu ist eine bestimmte Menge an Energie notwendig. Die Energie, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion in Gang zu bringen, nennt man Aktivierungsenergie.

 

Eine chemische Reaktion kann durch verschiedene Energiearten aktiviert werden: DRUCK / REIBUNG / WÄRME / CHEMISCHE ENERGIE / LICHT

Aufgabe: Aktivierungsenergie

 

Schreibe auf, durch welche Energieart die folgenden chemischen Reaktionen aktiviert werden können:

 

Knallerbse auf den Boden geworfen, Schwarzpulver mit Brenner erhitzt, Streichholz an Reibefläche erhitzt, Salzsäure wird auf Eisensulfid gegeben, Ein Chlor/Wasserstoff - Gemisch wird durch einen Fotoblitz zur Explosion gebracht, Brausetablette wird in Wasser gegeben, Mappe bleicht auf Fensterbank aus, Zündhütchen einer Platzpatrone wird gezündet, Feuerstein schlägt funken, Zucker karamelisiert beim Erhitzen, Spiegelei wird fest beim Braten, Eisen rostet beim Kontakt mit Wasser und Sauerstoff, Roter Phosphor wird mit Kaliumchlorat im Mörser verrieben, Photosynthese, Sprengstoff wird durch Hammerschlag zur Explosion gebracht.    

 

Testfragen zum Üben

 

- Erkläre das Wort "Aktivierungsenergie" in einem Satz!

- Nenne 5 Energiearten, durch die eine chemische Reaktion ausgelöst werden

   kann!

- Nenne zu jeder Energieart ein Beispiel einer chemischen Reaktion!

Was macht ein Katalysator?

Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion herabsetzt. Dadurch kommt eine Reaktion schneller in Gang bzw. läuft schneller ab! In der chemischen Industrie werden Katalysatoren bei chemischen Prozessen genutzt, um Energie einzusparen. Aber auch im Alltag werden Katalysatoren benutzt.

Video erstellen zu Katalysatoren im Alltag: Auspuff, Klebstoffe (Härter), Streichholzkopf (Schwefel),

Testfragen zum Üben

 

- Nenne 2 Dinge, die ein Katalysator macht!

- Warum werden Katalysatoren in der chemischen Industrie eingesetzt?

Endotherme und exotherme chemische Reaktionen

Bei exothermen Reaktionen wird Energie frei.

Sie laufen von alleine weiter.

 

Bei endothermen Reaktionen wird Energie benötigt.

Sie laufen nicht von alleine weiter.

Versuchsanleitung
Endoterme und exoterme chemische Reaktio
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Testfragen zum Üben

 

- An welchen beiden Kennzeichen kannst du eine exotherme chemische

  Reaktion erkennen?

- An welchen beiden Kennzeichen kannst du eine endotherme chemische 

  Reaktion erkennen?

- Nenne 5 Beispiele für exotherme chemische Reaktionen!

- Nenne 5 Beispiele für endotherme chemische Reaktionen!

Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen

Manche chemische Reaktionen kann man umkehren.

 

Kupfersulfat-Pentahydrat → Kupfersulfat + Wasser (endotherm)

Kupfersulfat + Wasser → Kupfersulfat-Pentahydrat (exotherm)

 

Man kann also aus blauem Kupfersulfat-Pulver beim Erhitzen Wasser verlieren (weißes Salz) und durch Zugabe von Wasser wieder blaues Kupfersulfat bekommen.

Testfragen zum Üben

 

- Was passiert beim Erhitzen von Kupfersulfat-Pentahydrat?

- Was entsteht, wenn man Wasser zu weißem Kupfersulfat gibt?

- Kann man alle chemischen Reaktionen umkehren?

Die Zusammensetzung der Luft

Luft ist das Gasgemisch der Erdatmosphäre.
Sie besteht aus verschiedenen Gasen, die zusammen ein Stoffgemisch bilden.

 

Stickstoff (N₂): ca. 78 %

Sauerstoff (O₂): ca. 21 %

Edelgase (z. B. Argon, Neon, Helium): ca. 1 %

Kohlenstoffdioxid (CO₂): ca. 0,03 %

Aufgabe: Glühbirnenversuch

Schau dir das Video genau an. Es wird mit Hilfe eines Brenners ein kleines Loch in die Glühlampe geschmolzen. Finde eine Erklärung dafür, was das für ein weißer Belag sein kann, der an der Innenseite der Lampe entsteht. Versuche auch zu erklären, welche Rolle der Sauerstoff dabei spielt! Warum hört die Lampe auf zu leuchten? Was ist da wohl passiert? Als kleiner Tipp sei gesagt, dass die Glühlampe mit einem Edelgas gefüllt ist. Wenn dir die Eigenschaften von Edelgasen nicht bekannt sind, schau dir weiter oben das entsprechende Video an! 

Testfragen zum Üben

 

- Wie nennt man das Gasgemisch, aus dem die Erdatmosphäre besteht?

- Aus welchen Gasen besteht dieses Gasgemisch?

- Was ist der Hauptbestandteil des Gasgemisches?

- Welches ist das schwerste Gas dieses Gasgemisches?

- Wie viel Prozent Sauerstoff ist etwa enthalten?

- Wie viel Prozent Kohlenstoffdioxid ist enthalten?

Das Massenerhaltungsgesetz

Bei einer chemischen Reaktion in einem abgeschlossenen System ist die Summe der Masse der Edukte (Ausgangsstoffe) genau so groß wie die Summe der Masse der Produkte (Endstoffe).

ATOMBAU, MODELLE UND PERIODENSYSTEM

Modelle im Chemieunterricht

Ein Modell ist nie die Wirklichkeit, sondern hilft, etwas besser zu erklären. Zum Beispiel zeigt das Dalton-Modell Atome als Kugeln – das hilft beim Verständnis chemischer Reaktionen. Für die Aggregatzustände nutzt man das Teilchenmodell. Je nach Thema wählt man ein passendes Modell aus.

Testfragen zum Üben

 

- Warum verwendet man im Chemieunterricht sehr häufig Modelle?

- Welches Atommodell nutzt man für die Erklärung der Aggregatzustände?

Das Dalton Atommodell

Das Dalton-Atommodell besagt, dass Atome die kleinsten Teilchen eines Elements sind und unteilbar. Jedes Element besteht aus Atomen, die alle gleich sind. Atome unterschiedlicher Elemente haben verschiedene Größen und Massen. In chemischen Reaktionen verbinden sich Atome in festen Verhältnissen, um neue Stoffe zu bilden.

Testfragen zum Üben

 

- Lückentext vom Merktext oben

 

Das Dalton-Atommodell besagt, dass Atome die kleinsten Teilchen eines Elements sind und unteilbar. Jedes Element besteht aus Atomen, die alle gleich sind. Atome unterschiedlicher Elemente haben verschiedene Größen und Massen. In chemischen Reaktionen verbinden sich Atome in festen Verhältnissen, um neue Stoffe zu bilden.

Atome, Moleküle und Elemente

Das Wort Atom kommt aus dem griechischen (atomos) und bedeutet unteilbar. Ein Atom ist also die kleinste Einheit, aus der die Materie aufgebaut ist. Atome sind die kleinsten Bausteine aller Stoffe – alles um uns herum besteht aus Atomen. Moleküle entstehen, wenn sich zwei oder mehr Atome fest miteinander verbinden. Ein Element ist ein Stoff, der nur aus einer Art von Atomen besteht, wie zum Beispiel Sauerstoff oder Kohlenstoff.

Testfragen zum Üben

 

- Was ist ein Atom?

- Wie entstehen Moleküle?

- Was ist ein Element?

Das Periodensystem der Elemente

Elemente sind sogenannte Grundstoffe. Aus ihnen bestehen alle Stoffe auf der Welt – und sogar im ganzen Universum. Im Periodensystem sind alle bekannten Elemente in einer festen Ordnung dargestellt. Jedes Element hat ein international einheitliches Symbol.

 

Man unterscheidet grob 3 Gruppen

(Metalle, Nichtmetallle, Halbmetalle)

 

Metalle

- Gute Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit

- Gut verformbar

- Lichtundurchlässig

 

Nichtmetalle

- Schlechte Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit

- Brüchig

- Lichtdurchlässig

 

Halbmetalle

Haben Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen - also eine Mischform!

Download: Das Periodensystem der Elemente
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Erklärvideo zum Arbeitsblatt erstellen

Arbeitsblatt: Elementsymbole
Elementsymbole.pdf
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Testfragen zum Üben

 

- In welche 3 Gruppen ist das Periodensystem grob eingeteilt?

- Nenne drei typische Eigenschaften von Metallen!

- Nene drei typische Eigenschaften von Nichtmetallen!

- Schreibe die Namen UND Symbole von 2 Metallen, 2 Nichtmetallen und

   einem Halbmetall auf!

Molekulare Elemente

Molekulare Elemente bestehen aus gleichen Atomen, die sich zu Molekülen verbinden. Sie kommen in der Natur nicht einzeln, sondern immer als zweiatomige Moleküle vor.

 

Dazu gehören: Wasserstoff (H₂), Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂), Fluor (F₂), Chlor (Cl₂), Brom (Br₂) und Iod (I₂).

Testfragen zum Üben

 

- Schreibe alle molekularen Elemente IN DER SYMBOLSCHREIBWEISE auf!

- Wie kannst du an der Symbolschreibweise erkennen, dass es sich im ein 

   molekulares Element handelt?

Die chemische Formelsprache

Erklärvideo zu den Arbeitsblättern erstellen

AB 1: Atomzahlenverhältnis bestimmen
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AB 2: Summenformel aus dem Atomzahlenverhältnis ermittteln
Summenformel ermitteln.pdf
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AB 3: Verbindungen benennen
Verbindungen benennen.pdf
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ARTEN CHEMISCHER REAKTIONEN

Die Oxidation - (Sauerstoffaufnahme)

Die Oxidation - (Beispiel 2) - Kupfer reagiert mit Sauerstoff

Die Reduktion (Sauerstoffabgabe)

Bild wie oben mit reaktionsgleichungen hinzufügen

Die Redoxreaktion (Sauerstofftausch)

Die Redoxreaktion (Beispiel 2) - Eisenoxid + Aluminium (Thermit)

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