| 1. Ist Wasserstoff ein Metall oder ein Nichtmetall?
Begründen Sie 1.1. Mit der Position von Wasserstoff im Periodensystem: Wo liegen dort
Metalle, wo Nichtmetalle? (1 1/2)
1.2. Mit dem Verhalten gegenüber Bindungspartnern: Welcher Bindungstyp findet sich,
wenn Wasserstoff auf ein Metall trifft, und welcher Bindungstyp findet sich, wenn
Wasserstoff auf ein Nichtmetall trifft? (1 1/2)
2. Ist Kohlenstoff ein Metall oder ein Nichtmetall? Begründen Sie
2.1. mit der Position von Kohlenstoff im Periodensystem: Wo liegen dort Metalle, wo
Nichtmetalle? (1)
2.2. mit den physikalischen Eigenschaften des Elementes Kohlenstoff: Verhält es sich
wie ein Metall oder wie ein Nichtmetall? (1)
3. Beschreiben Sie mit Fachworten (und einem Sonderfall): Wo im Periodensystem liegen
die Metalle, wo liegen die Nichtmetalle? (2)
4. Die Einteilung der Elemente in Metalle und Nichtmetalle ist ein einfacher Weg, um
drei Bindungstypen zwischen den Elementen zu unterscheiden.
4.1. Wie heißen diese drei Bindungstypen und wie entstehen sie aus Metallen bzw.
Nichtmetallen? (1 1/2)
4.2. Nennen Sie für jeden der drei Bindungstypen ein konkretes Beispiel. (1 1/2)
5. In einem Raum befinden sich zwei Elemente: Natrium und Chlor. Sie können sich auf
drei Arten untereinander bzw. miteinander verbinden.
Nennen Sie die Formeln der drei möglichen Verbindungen (Achtung: Einmal steht da bloß
ein Elementsysmbol). Nennen Sie den Bindungstyp, den die Elemente untereinander bzw.
miteinander eingehen. (3)
6. Nennen Sie in Formel und Namen je ein typisches Beispiel für eine Legierung, ein
Salz und ein Molekül. (3)
7. „Ist eine Verbindung bereits bei Zimmertemperatur gasförmig, so besteht sie
garantiert aus Molekülen."
Vorfragen:
Welcher Bindungsstyp liegt zwischen Molekülen vor?
Welche zwei anderen Bindungstypen außer dem, der bei Molekülen vorliegt, kennen Sie?
(1)
Hauptaufgabe: Begünden Sie, warum diese Behauptung stimmt -
7.1. durch Vergleich mit den Aggegratzuständen der andern beiden Bindungstypen bei
Zimmertemperatur (2)
7.2. durch den Bau und die Wechselwirkung zwischen Molekülen. (2)
8. Welchen Aggregatzustand bei Zimmertemperatur erwarten Sie
- bei einer metallischen Bindung (gibt es Ausnahmen?)
- bei einer Ionenbindung (gibt es Ausnahmen?)
- bei einer Atombindung (gibt es Ausnahmen?)
Tip zur Lösung: Einmal ist die Frage nach Ausnahmen irreführend, einmal gibt es genau
eine Ausnahme, einmal gibt es keine Ausnahme. (3)
9. Welchem Bindungstyp gehören an:
Quecksilber - Kochsalz - Ammoniak - Wasser - Bronze - Messing - Diamant - Schwefel -
Kohlendioxid - Blei - Wasserstoffchlorid - Stahl - Phosphor - Eisen - Wasserstoff -
Stickstoffmonoxid - Bornitrid - Graphit - Bleisulfid - Silberoxid - Sauerstoff -
Natriumfluorid - Methan.
Hinweis 1. Bennen Sie den Bindungstyp - reden Sie also nicht von „Salz",
„Molekül" oder „Legierung".
Hinweis 2: Definieren Sie auf ihrem Blatt bzw. hier im Aufgabenblatt einbuchstabige
Abkürzungen für die Bindungstypen, damit Sie nicht unnötig viel schreiben. (4)
10. Die Denkfrage: Aus welchem Bindungstyp sind die Nährstoffe der Lebewesen
(Eiweiße, Kohlenhydrate, Fette) ? Begründen Sie anhand der Festigkeit dieser Stoffe. (1)
11. Die Denkfrage: Aus welchem Bindungstyp bestehen alle Kunststoffe? Begründen Sie
anhand des Verhaltens dieser Stoffe bei Biegung und Dehnung: Wie würden sich die andern
Ihnen bekannten Bindungstypen verhalten? (2)
12. Wie haben im Unterricht nur ein Ionengitter gezeichnet und beschrieben.
Um welches Gitter handelt es sich? Fertigen Sie eine beschriftete Skizze an. (2)
13. Fast alle Ionengitter sind komplizierter gebaut als das von uns im Unterricht
beschriebene Gitter.
Welche zwei Eigenschaften der Ionen bzw. der Verbindung bewirken, daß die Gitter meist
komplizierter gebaut sind? (2)
14. Ideale Kochsalzkristalle sind würfelförmig gebaut, ideale Kupfersulfatkristalle
(die blauen, die wir gezüchtet haben) sind rhombisch gebaut, andere Kristalle haben noch
komplizierere Formen.
14.1. Was sagt die Form eines Kristalles über den Bau seiner Bindungen aus? (1)
14.2. Welche zwei Eigenschaften der Teilchen im Salz bzw. der Verbindung bewirken, daß
die Kristalle so viele verschiedene Formen haben? (2)
15.1. Salzkristalle können im Prinzip unbegrenzt räumlich wachsen.
Erinnern Sie sich aus dem mündlichen Unterricht, wo in Deutschland man große
Salzflächen findet? (1/2)
15.1. Metalle können im Prinzip räumlich unbegrenzt ausgedehnt sein.
Erinnern Sie sich an den mündlichen Unterricht: Welches Metall erstreckt sich von
Stuttgart bis Berlin? (1/2)
Moleküle sind hingegen räumlich begrenzte Teilchen.
15.2. Nennen Sie drei Beispiele in Formel und Namen für Moleküle. (1)
15.3. Begründen Sie anhand der Besonderheiten des Bindungstypes, warum Moleküle
räumlich begrenzt sind. (2)
15.4. „Nur Verbindungen aus Molekülen können bei Zimmertemperatur gasförmig
sein" - Begründen Sie anhand Ihrer Aussagen in 15.1. und 15.3., wieso Moleküle
diese (für uns lebenswichtige) Besonderheit besitzen. (1 1/2)
16. Löst man „Wasserglas" in Wasser, so können sich anschließend andere
Salze in dieser Lösung nur noch in kleinen Schritten lösen und bilden baumartige
Gebilde, den „Salzgarten".
Begründen Sie den Vorgang - dazu sollten Sie unter anderem die chemische Verbindung
kennen, aus der „Wasserglas" besteht. (2)
17. Vergleichen Sie in Fachworten die Stromleitfähigkeit von Salzen und von Metallen.
(3)
18. Warum können Metalle Strom gut leiten? Verwenden Sie Fachworte in Ihrer
Begründung. (2)
19. Metalle leiten Wärme sehr gut. Begründen Sie diese Eigenschaft unter Gebrauch der
zugehörigen Fachworte. (3)
20. Wenn man darauf schlägt, verhält sich ein Salz anders als eine Legierung.
20.1. Benennen und begründen Sie das Verhalten des Salzes bei Schlag und Stoß. Eine
Skizze ist hilfreich. Sie können ohne Punktverlust aber auch rein sprachlich antworten.
(2)
20.2. Beschreiben Sie das Verhalten einer typischen Legierung bei Schlag und Stoß
(1/2)
20.3. Warum sind typische Legierungen härter als reine Metalle? Begründen Sie mit
Fachworten. Eine Skizze ist hilfreich. Sie können ohne Punktverlust aber auch rein
sprachlich antworten. (1 1/2)
21. Warum sind reine Metalle duktil, typische Legierungen aber nicht? Verwenden Sie
Fachworte in Ihrer Begründung. (2)
22. Nennen Sie eine Anwendung eines reinen Metalls im Alltag (Metallschmuck ist nie
rein, Blattgold gilt nicht). (1)
23. Woraus besteht: Bronze, Messing, Stahl, Gußeisen? (2)
24. Die ungewohnte Fragestellung:
Bindungstyp 1 löst Bindungstyp 2 .... welche zwei Bindungstypen MÜSSEN mit 1 und 2
gemeint sein (Bindungstyp 1 können Sie sogar sehr genau charakterisieren) ? (2)
25. Was ist ein „Atomrumpf"? (1)
Wo in der Chemie spielen Atomrümpfe eine Rolle? (1/2)
Welche Ihnen bekannten Phänomene erklärt man durch die Eigenschaften von
Atomrümpfen? (1 1/2) |
26. Was ist das „Elektronengas"? (1 1/2)
Wo in
der Chemie spielt das Elektronengas eine Rolle? (1/2)
Welche Ihnen bekannten Phänomene erklärt man durch die Eigenschaften des
Elektronengases? (1)
27. Begründen Sie mit Fachworten: Warum glänzen Metalle? (2)
28. Zeichnen Sie das H2-Molekül nach Niels Bohr. (1)
29. Zeichnen Sie das F2-Molekül nach Niels Bohr. (2)
30. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel des Stickstoff-Moleküls (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
31. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel des Ammoniak-Moleküls (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
32. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel des Methan-Moleküls (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
33. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel des Kohlenmonoxid-Moleküls (mit
allen Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
34. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel des Kohlendioxid-Moleküls (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
35. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel von Diwasserstoffsulfid (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
36. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel von Diwasserstoffoxid (mit allen
Außenelektronen. Mit polaren Bindungen, falls vorhanden. Mit Teilladungen, falls
vorhanden). (1)
37. H2S ist bei null Grad bereits gasförmig. H2O hingegen ist bis hundert Grad
flüssig.
37.1. Zeichnen sie die vollständige Srukturformel der beiden Moleküle. (1 1/2)
37.2. Begründen Sie: Warum sind sich die beiden Moleküle im Bau ähnlich? (1)
37.3. Begründen Sie: Warum haben die beiden Moleküle so enorme Unterschiede in ihrem
physikalischen Verhalten? (1 1/2)
38. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel von Kohlenmonoxid und von
Kohlendioxid. (1 1/2)
Bringt man diese beiden Moleküle in ein elektrostatisches Feld, so reagieren sie
unterschiedlich darauf.
Begründen Sie anhand des Baus Moleküle mit Fachworten, warum sich ein
elektrostatisches Feld verschieden auf die beiden Moleküle auswirkt. (1 1/2)
39. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel von Methan und von Ammoniak. (1 1/2)
Bringt man diese beiden Moleküle in ein elektrostatisches Feld, so reagieren sie
unterschiedlich darauf.
Begründen Sie anhand des Baus Moleküle mit Fachworten, warum sich ein
elektrostatisches Feld verschieden auf die beiden Moleküle auswirkt. (1 1/2)
40. Zeichnen Sie die vollständige Strukturformel von Diwasserstoffsulfid und von
Diwasserstoffoxid. (1 1/2)
Bringt man diese beiden Moleküle in ein elektrostatisches Feld, so reagieren sie
unterschiedlich darauf.
Begründen Sie anhand des Baus der Moleküle mit Fachworten, warum sich ein
elektrostatisches Feld verschieden auf die beiden Moleküle auswirkt. (1 1/2)
41. Nennen Sie mit Namen und Formel ein Beispiel für ein Molekül,
- das polare Atombindungen hat, aber kein Dipol ist
- das ein Dipol ist, aber keine Wasserstoffbrückenbindungen hat
- das unsymmetrisch gebaut ist, aber kein Dipol ist
- das ein Dipol mit Wasserstoffbrückenbindungen ist (3)
42. Warum wird ein Wasserstrahl von einem elektrostatisch geladenen Stab abgelenkt? (1)
Warum bewegt sich der Wasserstrahl nicht auf den elektrostatisch geladenen Stab zu,
sondern beschreibt nur einen Bogen um ihn? (1 1/2)
Warum fällt der Wasserstrahl schließlich doch zu Boden? (1/2)
44. Welche Gemeinsamkeit gibt es zwischen dem Lösungsvorgang eines Salzes durch Wasser
und der Ablenkung eines Wasserstrahls durch einen elektrostatisch geladenen Stab? Sie
können mit Hilfe von zwei Skizzen arbeiten, die sie miteinander vergleichen, oder mit
einem Text. (3)
45. Welche drei Kräfte bewirken einen Zusammenhalt zwischen Molekülen? (1)
Welche dieser drei Kräfte gibt bei den folgenden Stoffen - und welche Kraft spielt
jeweils die Hauptrolle:
Benzin - Wasser - Wasserstoff - Schwefel - Kohlenmonoxid - Polyethylen-Plastik -
Ammoniak ? (3)
46. Von welchen zwei Faktoren hängt die Van-der-Waals-Kraft zwischen Molekülen ab?
(1)
Ordnen Sie die folgenden Moleküle nach steigenden Van-der-Waals-Kräften (Ihr
Lösungsweg muß ersichtlich sein - dazu ist keine Lewis-Formel nötig, aber eine kleine
Rechnung pro Molekül):
Jod - Wasserstoff - Wasser - Brom - Helium - Cyclohexan - Stickstoff -
Diwasserstoffsulfid (2)
47. Jod ist fest bei Zimmertemperatur, Chlor ist gasförmig. Begründen Sie diesen
Unterschied durch Vergleich der Bindungskräfte zwischen Jod- bzw- zwischen
Chlor-Molekülen (Fachwort der Bindungskraft?). (2)
48. Um einzelne Wassermoleküle zu zerreißen, sind ca. 900 Grad Celsius erforderlich -
da bilden sich Wasserstoff- und Sauerstoff- Moleküle nebeneinander.
Um den Zusammenhalt zwischen mehreren Wassermolekülen zu zerreißen, sind 100 Grad
Celsius erforderlich - da werden sie gasförmig.
Was zerreißt bei 100 Grad Celsius, was zerreißt bei 900 Grad Celsius? (2)
49. Erläutern Sie, welche Kräfte zwischen Wassermolekülen wirken (mit Mengenangabe
des Energiegehalts) - und welche Kraft innerhalb des Wassermoleküls wirkt. (3)
50. Warum benötigt Eis mehr Platz als flüssiges Wasser? (2)
51. Welche Kräfte und Formvorgaben bestimmen die Gestalt von Schneeflocken und
Eisblumen? (3)
52. Warum finden sich im Frühjahr Schlaglöcher auf älteren Straßen? (3)
53. Warum ist unter der Eiskappe des Nordpols trotz Dauerkälte das Meer flüssig? (3)
54. Was bestimmt den Anteil, den Eisberge aus dem Wasser ragen? Und wo ragen Eisberge
mehr aus dem Wasser: In einem Fluß oder im Meer? (3)
55. „Ich holte im Januar eine Sprudelflasche aus dem kalten Kofferraum. Der
Sprudel darin schaukelte und war eindeutig flüssig. Als ich den Schraubverschluß wenig
später öffnete, erstarrte der Sprudel in etwa zwanzig Sekunden in der Flasche zu
Eis."
Erklären Sie diesen Vorgang so genau, wie Sie können. (3)
56. Was versteht man unter der „Dichteanomalie des Wassers" ? Nennen Sie drei
Besonderheiten in Natur und Alltag, die es nur bei Wasser aufgrund seiner Dichteanomalie
gibt. (3)
57. Läßt man Meerwasser sehr langsam verdunsten, findet man Schichten verschiedener
Salzarten übereinander geordnet, nachdem alles Wasser verdunstet ist. Erklären Sie
diesen Vorgang (Hilfsfragen: Bei welcher energetischen Situation wird ein Salz aus der
Lösung heraus wieder fest? Wovon hängt es ab, ob ein Salz sich in Lösung befindet?).
(4)
58. Zeichnen Sie die Hydrathülle eines gelösten Natrium-Ions. (2)
59. Zeichnen Sie die Hydrathülle eines gelösten Chlorid-Ions. (2)
60. Erklären Sie energetisch: Wann geht ein Salz in Lösung? (1) |