Grundwissen 9. Jahrgangsstufe

1.         Die Materialien, aus denen alles besteht, nennt man Stoffe.

2.         Farbe, Geruch und Geschmack sind Stoffeigenschaften.

3.         Geruchsproben dürfen in der Chemie nur auf Anweisung der Lehrkraft, Geschmacksproben überhaupt nicht durchgeführt werden.

4.         Der Zustand der Stoffe hängt von den äußeren Bedingungen ab. Die drei Aggregatzustände sind fest, flüssig und gasförmig.

5.         Übergänge zwischen den Aggregatzuständen:
fest à Schmelzpunkt à flüssig à Siedepunkt à gasförmig
gasförmig à Kondensationspunkt à flüssig à Festpunkt à fest

6.         Schmelz- und Siedepunkt eines Stoffes gehören zu den Stoffeigenschaften

7.         Schmelz- und Festpunkt sowie Siede- und Kondensationspunkt haben die gleiche Größe.

8.         Unter der Sublimation versteht man den direkten Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand.

9.         Mischt man verschiedene Stoffe, so erhält man ein Gemenge.

10.     Gemenge, die völlig einheitlich aussehen, nennt man homogen; Gemenge, die nicht einheitlich aufgebaut sind, bezeichnet man als heterogen.

11.     Lösungen sind homogene Gemenge; dabei sind Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase in anderen Stoffen gelöst.

12.     Heterogene Gemenge sind Suspensionen (fest in flüssig), Emulsionen (flüssig in flüssig), Nebel (flüssig in gasförmig), Rauch (fest in gasförmig) und Feststoffgemische.

13.     Gemenge können aufgrund der Stoffeigenschaften der vermischten Stoffe in die einzelnen Bestandteile getrennt werden (z. B. durch Destillation, Phasentrennung, Sedimentieren und Dekantieren, Filtrieren).

14.     Stoffe, die man mit den gebräuchlichen Methoden nicht mehr trennen kann, heißen Reinstoffe.

15.     Reinstoffe bestehen aus lauter gleichen Teilchen.

16.     Einen Vorgang, bei dem unter Energiebeteiligung neue Stoffe mit neuen Eigenschaften entstehen, nennt man eine chemische Reaktion.

17.     Elemente sind Reinstoffe, die sich nicht weiter in andere Stoffe zerlegen lassen; alle anderen Reinstoffe sind (chemische) Verbindungen.

18.     Die Bildung einer Verbindung wird als Synthese, die Zerlegung einer Verbindung als Analyse bezeichnet.

19.     Eine chemische Reaktion wird mit Hilfe einer Reaktionsgleichung beschrieben; die Ausgangsstoffe, die links vom Reaktionspfeil stehen, nennt man Edukte, die entstehenden Stoffe, Produkte.

20.     Die kleinsten, bei chemischen Reaktionen nicht weiter teilbaren Teilchen von Elementen nennt man Atome.

21.     Die Atome eines Elementes sind untereinander gleich. Sie besitzen insbesondere die gleiche Masse. Atome verschiedener Elemente sind verschieden. Sie besitzen insbesondere unterschiedliche Massen. (Atomhypothese von Dalton)

22.     Eine chemische Reaktion besteht in der Trennung und Neuknüpfung von Bindungen zwischen den Atomen. In der Regel findet dabei eine Umgruppierung von Atomen statt.

23.  Atome verschiedener Elemente können sich zu einer chemischen Verbindung zusammenschließen. Den Zusammenhalt der Atome bezeichnet man als chemische Bindung. Das Anzahlverhältnis der Atome der Elemente in einer chemischen Verbindung ist konstant.

24.    Bei jeder chemischen Reaktion gilt: Die Summe der Massen der Edukte ist gleich der Summe der Massen der Produkte. (Gesetz von der Erhaltung der Masse)

25.    Jedes chemische Element hat ein eindeutiges Buchstabensymbol. Das Symbol bezeichnet sowohl das Element als auch das Atom.

26.    Elementsymbole: Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S), Kohlenstoff (C), Magnesium (Mg), Eisen (Fe)

27.  Die Masse von Atomen wird in der Einheit u angegeben. Das kleinste Atom, das Wasserstoffatom, hat die Masse 1 u.

28.  Die Anzahl von Teilchen wird meist mit der Einheit mol angegeben. 1 g Wasserstoff enthält 1 mol Wasserstoffatome.

29.  Unter der Formeleinheit versteht man das kleinste Teilchen einer Verbindung. Die chemische Formel gibt an, wieviele Atome jeder Sorte miteinander fest verbunden sind. Die tiefgestellten Ziffern heißen Indices (Einzahl: Index); der Index 1 wird nicht geschrieben.

30.  Bei der Benennung von chemischen Verbindungen werden die Indices durch Vorsilben, die aus griechischen Zahlwörtern bestehen, angegeben; mono (1), di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6).

31.  Verbindungen mit Sauerstoff werden als Oxide, solche mit Schwefel als Sulfide bezeichnet.

32.  Die Indices in einer chemischen Formel geben das Zahlenverhältnis der verbundenen Atome an. Mit Hilfe der Atommassen lässt sich daraus das Massenverhältnis berechnen, in dem Elemente in der Verbindung enthalten sind.

33.  Das Massenverhältnis der Elemente, aus denen eine Verbindung besteht, ist konstant. (Gesetz der konstanten Proportionen)

34. Elementsymbole: Helium (He), Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Blei (Pb), Silber (Ag), Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Iod (I)

35.  Die molare Masse ist die Masse eines Mols eines Stoffes. Sie wird in der Einheit g/mol angegeben und mit M bezeichnet.

36.  Verbindungen, die Metalle und Nichtmetalle enthalten, werden so bezeichnet, dass zuerst das Metall und anschließend das Nichtmetall angeführt wird; das Nichtmetall wird in der Regel mit der Nachsilbe -id versehen, z. B. Magnesiumdichlorid.

37.  Gleiche Volumina verschiedener Gase enthalten bei gleichen äußeren Bedingungen (Druck, Temperatur) gleich viele kleinste Teilchen. (Gesetz von Avogadro) Insbesondere nimmt ein Mol eines Gases bei Normalbedingungen (1013 hPa, 293 K) ein Volumen von 22,4 l ein.

38.     Die elementaren Gase Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor, Fluor sowie die Elemente Brom und Iod kommen nur in Form von zweiatomigen Formeleinheiten vor.

39.      Eine chemische Reaktion, bei der aus mehreren Edukten mehrere Produkte entstehen, nennt man eine (chemische) Umsetzung.

40.      In einer chemischen Gleichung geben die Koeffizienten, das sind die Zahlen vor den reagierenden oder entstehenden Stoffen, an, wie viele Teilchen (dieser Sorte) miteinander reagieren bzw. entstehen. Der Koeffizient 1 wird nicht angegeben.

41.     Erstellen einer Reaktionsgleichung:

a)         Anschreiben der Edukte und der Produkte in Formelschreibweise

b)         Ausgleichen der Bilanzen der Atome durch Einfügen der Koeffizienten; die Formeln dürfen dabei nicht verändert werden.

42.  Stöchiometrie ist die Lehre vom chemischen Rechnen; die Grundlage für das chemische Rechnen ist die Reaktionsgleichung.

43.  Die wässrige Lösung von Hydrogenchlorid heißt Salzsäure. Sie reagiert mit Magnesium unter Bildung von Wasserstoff.

44.  Chemische Reaktionen, die unter Wärmeabgabe verlaufen, bezeichnet man als exotherme Reaktionen, solche, die unter Wärmeaufnahme verlaufen, als endotherme Reaktionen.

45.  Die zum Auslösen einer chemischen Reaktion benötigte Energie nennt man Aktivierungsenergie.

46.  Die Luft ist ein Gasgemisch, das neben Sauerstoff und Stickstoff noch weitere Gase enthält.

47.  Die Verbrennung ist eine chemische Reaktion mit dem Sauerstoff der Luft, bei der Wärme und Licht freigesetzt werden.

48.  Gemische von brennbaren Gasen mit Luft können ebenso explodieren wie Gemische von feinverteilten brennbaren Materialien mit Luft. Dabei entsteht neben einer Flamme meist eine große Menge an Gasen (Knall).

49.  Mit der Glimmspanprobe weist man Sauerstoff nach.

50.  Die Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff wird als Oxidation bezeichnet; es entstehen dabei Oxide.

51.  Metalle, die vom Luftsauerstoff nicht oxidiert werden, nennt man Edelmetalle. Dazu gehören insbesondere Gold (Au), Silber (Ag), Kupfer (Cu) und Platin (Pt).

52.  Eine Oxidation, die unterhalb der Entzündungstemperatur abläuft, nennt man still. Beispiele sind die Atmung sowie das Rosten von Eisen.

53.  Unter dem Rosten von Eisen versteht man die langsame Entstehung von Dieisentrioxid.

54.  Manche unedle Metalle wie zum Beispiel Aluminium, Magnesium und Titan (Ti) bilden an der Luft eine festsitzende Oxidschicht und sind damit an der Luft vor weiterer Oxidation geschützt.

55.  Eine chemische Reaktion, bei der Sauerstoff abgegeben wird, nennt man Reduktion.

56.  Eine chemische Reaktion, bei der Oxidation und Reduktion gleichzeitig ablaufen, nennt man Redoxreaktion.

57.  Stoffe, die einen anderen Stoff reduzieren, nennt man Reduktionsmittel, solche, die einen anderen Stoff oxidieren, Oxidationsmittel. Das Reduktionsmittel wird oxidiert, das Oxidationsmittel reduziert.

58.  Wasserstoff besitzt die Wertigkeit 1. Die Wertigkeit der anderen Atome in einer chemischen Verbindung ergibt sich aus der Anzahl der Wasserstoffatome, die das Atom in dieser Verbindung zu binden oder zu ersetzen vermag. Die Wertigkeit wird in Verbindungen oft durch eine in Klammern gesetzte römische Ziffer angegeben z.B. Kupfer(I)-oxid.

59.  Die Formeleinheiten von Stoffen mit niedrigem Schmelzpunkt (< 100° C) nennt man Moleküle. Bei Molekülen beschreibt die Formel Art und Anzahl der Atome im Molekül. Bei den anderen Stoffen gibt die Formel nur Art und Zahlenverhältnis der gebundenen Teilchen an.

60.  Im Periodensystem werden die Elemente nach folgenden Kriterien angeordnet:
a)   Anordnung nach steigender Atommasse
b)   Elemente mit ähnlichen Eigenschaften stehen untereinander.

61.  Die Spalten im Periodensystem nennt man Gruppen, die Zeilen Perioden. Die erste Gruppe ist die Gruppe der Alkalimetalle, die zweite die der Erdalkalimetalle, die dritte die Borgruppe, die vierte die Kohlenstoffgruppe, die fünfte die Stickstoffgruppe, die sechste Gruppe ist die der Chalkogene, die siebte die der Halogene und die achte die der Edelgase. Ausnahme: Helium gehört zur Gruppe der Edelgase.

62.  Durch Aussendung radioaktiver Strahlung verändern sich chemische Elemente. Atome sind daher nicht unteilbar. Radioaktive Strahlung schwärzt eine Photoplatte.

63.  Es gibt drei Arten von radioaktiver Strahlung:
a)   alpha-Strahlen bestehen aus Teilchen der Masse 4 u, sind positiv geladen und können ein Blatt Papier
      nicht durchdringen.
b)   beta-Strahlen sind negativ geladene Teilchen mit sehr kleiner Masse und hoher Energie; sie können
      dünne Metallbleche durchdringen.
c)   gamma-Strahlen sind wie Licht- oder Röntgenstrahlen nicht ablenkbar und haben ein starkes
      Durchdringungsvermögen.

64.  Ernest Rutherford formulierte nach seinem Streuversuch folgende Modellvorstellung vom Bau der Atome:
a)   Das Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle.
b)   Der Atomkern enthält nahezu die gesamte Masse des Atoms und ist positiv geladen.
c)   Die Atomhülle enthält die dem positiv geladenen Kern entsprechende negative Ladung in Form der
      Elektronen. Die Atomhülle ist fast masselos.

65. Die Bestandteile der Atomhülle sind die Elektronen. Die Ladung eines Elektrons heißt negative Elementarladung.

66.  Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen. Die Zahl der Protonen entspricht der Kernladungszahl. Die Gesamtzahl aller Kernbausteine (Nukleonen) ergibt die Massenzahl.

67.  Atome, die sich in ihrer Neutronenzahl unterscheiden, aber die gleiche Anzahl an Protonen haben, heißen isotope Atome (Isotope). Isotope zeigen gleiches chemisches Verhalten.