Post on 16-Aug-2019
Downloadauszug aus dem Originaltitel:
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Atommodelle und das Periodensystem der Elemente –
wie Materie aufgebaut ist und welche Eigenschaften
besondere Hauptgruppen des PSE haben
Mit diesem Lernzirkel trainieren Ihre Schüler gleichzeitig methodische und
inhaltliche Lernziele. Die handlungsorientierte Arbeit fördert das selbststän dige
Lernen jedes einzelnen Schülers. Durch die Vielfalt der Aufgabenstellungen
und damit auch der Lösungswege lernen alle Schüler trotz unterschiedlichster
Lernvoraussetzungen besonders nachhaltig. Die Inhalte decken insbesondere
die Grundlagen des Themenkomplexes „Periodensystem und Atommodell“ ab.
So gelingt es Ihnen, Methodenlernen sinnvoll in Ihren Unterricht zu integrieren!
Die Themen:
Atommodelle | Atombau | Das Periodensystem der Elemente (PSE) | Chemische
Verwandtschaften
Der Band enthält:
7 bis 9 Stationen pro Themenbereich
über 60 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen
einen umfangreichen Lösungsteil
Gefährdungsbeurteilungen
Die Autorin:
Dr. Anja Dombrowski – Rektorin als Ausbildungsleiterin am Studienseminar
Friedberg, Haupt- und Realschullehrerin für die Fächer Chemie und Physik,
promovierte Mineralogin
Weitere Titel aus dieser Reihe:
Lernzirkel Fossile Rohstoffe
Bestell-Nr. 07647
Lernzirkel Elektrochemie
Bestell-Nr. 07722
www.auer-verlag.de
ISBN 978-3-403-07648-3
Immer besser unterrichten
Anja Dombrowski
Mit Gefährdungshinweisen
Sekundarstufe I
3
6,49
9 783403 0
76483
07648_Lernzirkel_Periodensystem.indd 1
09.11.17 11:41
Anja Dombrowski
Alkalimetalle, Halogene usw.Chemieunterricht an Stationen
Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfolgt.
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InhaltsverzeichnisMaterialaufstellung und Hinweise 2
Laufzettel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Chemische VerwandtschaftenStation 1: Die Alkali- und Erdalkalimetalle 5
Station 2: Die Reaktivität von Erdalkalimetallen im Vergleich 7
Station 3: Flammenfärbung durch Alkali- und Erdalkalimetalle 8
Station 4: Die Halogene – Allgemeines 9
Station 5: Die Halogene im Alltag 11
Station 6: Sublimation von Iod 13
Station 7: Nachweis der Halogenide durch Fällungsreaktionen 15
Station 8: Die Edelgase 16
Station 9: Nebengruppenelemente 18
Lernzielkontrolle 20
Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Periodensystem der Elemente . . . . . . . . 27
Gefährdungsbeurteilungen . . . . . . . . . . . 28
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Materialaufstellung und Hinweise
Allgemeine HinweiseDas Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen Für einen mobilen Einsatz an den Schülertischen ist die Verwendung von Materialkörbchen, in denen sich das benötigte Material be-findet, empfehlenswert
Die verwendeten Chemikalien müssen ordnungsgemäß entsorgt werden Es empfiehlt sich, entspre-chende Sammelbehälter passend gekennzeichnet und gut sichtbar aufzustellen sowie die Lernenden darauf hinzuweisen Je nach länderspezifischen rechtlichen Vorlagen müssen die Gefährdungsbeurtei-lungen (s Anhang) entsprechend angepasst werden
Da sich die Lernenden einen wichtigen Bereich der anorganischen Chemie eigenständig aneignen sollen, empfiehlt sich das Führen eines Labortagebuchs, in dem für jede Station kurze Anmerkun- gen zu folgenden Impulsen notiert werden:
An dieser Station habe ich gelernt, …Mir ist noch nicht klar, …Mich würde zusätzlich interessieren, …
Das Labortagebuch bleibt in der Schule und kann von der Lehrkraft eingesehen werden Mögliche Verständnisschwierigkeiten können so zeitnah ausgeräumt und weitere Lerninteressen berücksichtigt werden
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Die Seiten 5 bis 21 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Lernenden bereitzulegen Als Möglichkeiten zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden
S 6 Station 1 Die Alkali- und Erdalkalimetalle Material: ChemiebuchS 7 Station 2 Die Reaktivität von Erdalkalimetallen im Vergleich Geräte: 2 Reagenzgläser, 1 durchbohrter Stopfen mit Gasableitungsrohr,
1 kleines Reagenzglas, Schmirgelpapier, 1 Gasbrenner, 1 Reagenzglasklammer, 1 Pinzette, Zusatzblätter
Chemikalien: Calciumkörner, Magnesiumband, Phenolphthaleinlösung, Wasser Hinweise:
Grundsätzlich kann das Phenolphthalein auch durch Universalindikator ersetzt werden Allerdings ist die Reaktion am Magnesiumband dann schlechter zu beo-bachten Die Knallgasprobe kann in diesen geringen Mengen als Schülerversuch durch-geführt werden, möglicherweise benötigen die Schüler hierbei jedoch Hilfe bzw einen Beobachter
S 8 Station 3 Flammenfärbung durch Alkali- und Erdalkalimetalle Material: 6 Buntstifte (grün, hellviolett, orangerot, karminrot, gelb, ziegelrot) Geräte: 1 Gasbrenner, Stativ, Stativklemme, Doppelmuffe, 1 Tüpfelplatte oder
6 kleine Uhrgläser, 1 Kobaltglas, 1 Becherglas 100 ml (für Salzsäure) Chemikalien: Bariumchlorid, Kaliumchlorid, Strontiumchlorid, Lithiumchlorid,
Natriumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiastäbchen, verdünnte Salzsäure Hinweis: Ein (laminierter) Farbausdruck erleichtert den Farbabgleich, da die
Schüler Farbnamen wie karminrot oder ziegelrot oft nicht (mehr) kennen S 9 Station 4 Die Halogene – Allgemeines Material: ChemiebuchS 13/14 Station 6 Sublimation von Iod Material 1: 1 Reagenzglas mit passendem Stopfen, 1 Reagenzglasklammer,
1 Reagenzglasgestell, 1 Gasbrenner Chemikalien 1: Iodkristalle, ggf Eiswasser Vorbereitung 2 (Nur durch Lehrer!): Für ein besseres Ergebnis können die Iod-
kristalle (unter dem Abzug) mit Mörser und Pistill zerrieben werden Material 2: 1 Petrischale mit Glasdeckel, 1 Spatel, 1 Filterpapier, Abzug, Zusatzblätter Chemikalien 2: Iodkristalle (zerrieben)S 15 Station 7 Nachweis der Halogenide durch Fällungsreaktionen Material: 4 Reagenzgläser, 1 Reagenzglasständer, 1 Pipette, 1 Spatel Chemikalien: Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumiodid, Silbernitratlösung,
unbekannte Substanz (hier Kaliumiodid), Wasser Hinweis: Kaliumiodid als unbekannte Substanz ergibt einen deutlichen gelben
Niederschlag und ermöglicht eine klare Zuordnung S 17 Station 8 Die Edelgase Material: Chemiebuch, 1 ZusatzblattS 19 Station 9 Nebengruppenelemente Material: 1 PSES 20/21 Lernziel- Chemische Verwandtschaften kontrolle Material: 1 PSE
Chemische Verwandtschaften
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Laufzettelfür
PflichtstationenStationsnummer erledigt kontrolliert
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WahlstationenStationsnummer erledigt kontrolliert
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Station 1 Die Alkali- und
Erdalkalimetalle (1)
Alle Mitglieder einer Hauptgruppe haben eine
wichtige Gemeinsamkeit: Sie haben die gleiche
Anzahl von Elektronen in der Außenschale. Die
Außenelektronen werden auch als Valenzelek-
tronen bezeichnet. Sie bestimmen das chemische
Verhalten der Elemente. Daher ist zu erwarten,
dass alle Mitglieder einer Hauptgruppe ähnliche
chemische Eigenschaften besitzen.
Bei den Elementen
der I. und II. Haupt-
gruppe kann man das
sehr gut beobachten.
In der I. Hauptgruppe
stehen die Mitglie-
der der Elementfa-
milie der Alkalimetalle. Zu ihnen gehören die
Elemente Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium
(K), Rubidium (Rb), Caesium (Cs) und Francium
(Fr). Einzige Ausnahme bildet Wasserstoff, der
nicht zu den Alkalimetallen zählt. Aber auch
Wasserstoff zeigt eine wichtige Eigenschaft der
Elemente der I. Hauptgruppe: Er besitzt, wie die
anderen Elemente, nur ein Valenzelektron und
ist daher sehr reaktionsfreudig. Alkalimetal-
le kommen daher in der Natur nicht elementar
vor, sondern nur in Form von Verbindungen. Sie
reagieren sehr hef-
tig mit Wasser unter
Bildung von Laugen.
Die Heftigkeit dieser
Reaktion nimmt vom
Lithium zum Caesi-
um hin zu. Aufgrund
ihrer großen Reaktivität mit Wasser und Sau-
erstoff (in der Luft) werden Lithium, Natrium
und Kalium unter Paraffin aufbewahrt. Ru-
bidium und Caesium werden in Gläser einge-
schmolzen. Francium ist ein instabiles, radio-
aktives Element.
Alkalimetalle gehö-
ren zu den Leichtme-
tallen, weil sie eine
relativ geringe Dichte
(< 2,5 g/cm3) besit-
zen. Sie sind sehr
weiche Feststoffe, die man mit einem Messer
leicht schneiden kann. (Caesium wird sogar in
der Hand, durch die Körpertemperatur, flüssig.)
Die frischen Schnittstellen glänzen metallisch.
Dieser Glanz verschwindet aber sehr schnell und
wird durch bunt schillernde Farben ersetzt, da
die Alkalimetalle an der Luft schnell oxidieren.
Schließlich überziehen sie sich mit einer Oxid-
schicht, die die Alkalimetalle dann in einem
glanzlosen Grau erscheinen lässt.
Die Elemente der II. Hauptgruppe zeigen ein
sehr ähnliches chemisches Verhalten wie die
Alkalimetalle. Allerdings sind ihre Reaktio-
nen nicht so heftig wie die der Elemente der
I. Hauptgruppe. Da sie in beträchtlichem Maß
am Aufbau der Erdkruste beteiligt sind, wer-
den sie als Erdalkalimetalle bezeichnet. Zu den
Erdalkalimetallen gehören die Elemente Be-
ryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca),
Strontium (Sr), Barium (Ba) und das radioak-
tive Radium (Ra).
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Station 1 Die Alkali- und
Erdalkalimetalle (2)
Aufgabe 1Ergänze mithilfe deines Chemiebuchs die folgenden Tabellen
Tabelle 1: Alkalimetalle:
Tabelle 2: Erdalkalimetalle:
Aufgabe 2a) Begründe, warum man Brände, bei denen Alkalimetalle beteiligt sind, nicht mit Wasser löschen
kann
b) Gib an, womit man einen Brand, bei dem Alkalimetalle beteiligt sind, löschen kann
c) Begründe, warum Alkalimetalle unter Paraffin aufbewahrt werden
d) Gib an und begründe, ob Magnesium oder Calcium heftiger mit Wasser reagiert
e) Begründe mithilfe von Tabelle 1, warum Cäsium bereits durch die Wärme der Hand flüssig wird
Alkalimetall SymbolSchmelz-
temperatur (in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Reaktivität mit Wasser Härte
Lithium nimmt zu ab
nimmt zu ab
Natrium
Kalium
Rubidium
Caesium
Erdalkali-metall Symbol
Schmelz-temperatur
(in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Reaktivität mit Wasser
Magnesium nimmt zu ab
Calcium
Strontium
Barium
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Station 2 Die Reaktivität von Erdalkali-
metallen im Vergleich
Calcium und Magnesium sind Erdalkalimetalle Ihr Reaktionsverhalten gegenüber Wasser ähnelt dem der Alkalimetalle Sie reagieren aber nicht so heftig wie die Elemente der I Hauptgruppe Mit-hilfe des Versuchs könnt ihr untersuchen, wie heftig Magnesium und Calcium mit Wasser reagieren
Versuch: Reaktivität von Erdalkalimetallen mit Wasser
Vermutung: Kreuzt an
Magnesium reagiert heftiger mit Wasser Calcium reagiert heftiger mit Wasser
Begründung:
Geräte Chemikalien Aufbau
2 Reagenzgläser, 1 durchgebohrter Stopfen mit Gasableitungsrohr, 1 kleines Reagenzglas, Schmirgel-papier, 1 Gasbrenner, 1 Reagenz-glasklammer, 1 Pinzette, Zusatz-blätter
Calciumkörner , Magnesiumband, Phenolphthaleinlösung ,Wasser
Durchführung
a) Füllt ein Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser Gebt ein bis zwei Calcium-körner dazu und verschließt es mit dem Stopfen Um das entstehende Gas aufzufangen, stülpt nach beendeter Reaktion das kleinere Reagenz-glas senkrecht über die Öffnung des Glasrohrs und löst den Stopfen Gebt nun einen Tropfen Phenolphthalein in die Lösung im Reagenzglas
b) (Evtl . Lehrerversuch!) Nun wird mit dem aufgefangenen Gas die Knallgas-probe durchgeführt Fragt euren Lehrer, wer diesen Schritt übernehmen darf
c) Füllt ein weiteres Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser Gebt hier das angeschmirgelte Magnesiumband dazu und verschließt es mit dem Stopfen Beobachtet den Versuch Wenn keine sichtbare Veränderung eintritt, gebt einen Tropfen Phenolphthalein dazu und beobachtet erneut Wenn wieder keine Veränderung eintritt, erwärmt das geschlossene Rea-genzglas vorsichtig über der Brennerflamme Um das entstehende Gas aufzufangen, stülpt nach beendeter Reaktion das kleinere Reagenzglas senkrecht über die Öffnung des Glasrohrs und löst den Stopfen
d) (Evtl . Lehrerversuch!) Nun wird mit dem aufgefangenen Gas die Knallgas-probe durchgeführt Fragt euren Lehrer, wer diesen Schritt übernehmen darf
Wasser
Calcium
Beobachtungen: Notiert eure Beobachtungen auf einem Zusatzblatt
Ergebnis: Wie bei den Alkalimetallen nimmt die Heftigkeit der Reaktion auch bei den Erdalkali-metallen von oben nach unten innerhalb einer Hauptgruppe ___________________ Calcium steht unter Magnesium, daher reagiert es _______________________________ mit Wasser Die Pinkfärbung des Indikators Phenolphthalein zeigt an, dass bei der Reaktion eine _______________________________ entsteht Die beob-achteten _______________________________ deuten auf eine Gasentwicklung hin Durch die Knallgasprobe wird das Gas als _______________________________ identifiziert Calcium + Wasser ➞ Calciumlauge + _______________________________
Magnesium + Wasser ➞ _______________________________ + _______________________________
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Alkalimetalle und Erdalkalimetalle sowie deren Verbindungen rufen in der Brennerflamme eine für je-des Element charakteristische Färbung hervor Dieses Verhalten kann man als qualitativen Nachweis der entsprechenden Elemente verwenden
Versuch: Nachweis der Alkali- undErdalkalimetalle durch Flammenfärbung
Station 3 Flammenfärbung durch
Alkali- und Erdalkalimetalle
Geräte Chemikalien Aufbau
1 Gasbrenner, Stativ, Stativklemme, Doppelmuffe, 1 Tüpfelplatte oder 6 kleine Uhrgläser, 1 Kobaltglas, 1 Becherglas 100 ml (für Salzsäure)
Bariumchlorid , Kaliumchlorid, Strontiumchlorid , Lithiumchlorid , Natriumchlorid, Calciumchlorid , Magnesiastäbchen, verdünnte Salzsäure
Durchführung
a) Baut den Versuch wie im Bild dargestellt auf Haltet ein Magnesiastäbchen in die nicht-leuch-tende Brennerflamme Glüht das Magnesiastäbchen solange aus, bis die Flamme keine Fär-bung mehr aufweist
b) Taucht das Stäbchen in die verdünnte Salzsäure (im Becherglas) und danach sofort in eine der Proben Haltet das Magnesiastäbchen mit der Probe in die Brennerflamme Beobachtet die Flammenfärbung
c) Reinigt das Magnesiastäbchen nach jedem Durchgang durch Eintauchen in die Salzsäure und Ausglühen in der Brennerflamme
d) Schaut bei den Proben Natriumchlorid und Kaliumchlorid durch das Kobaltglas e) Verwendet die Natriumchloridprobe zuletzt
Aufgabe 1Schreibt unter jede Flamme den Namen des dazugehörigen Alkali- oder Erdalkalimetalls Malt die Flammen in den ent sprechenden Farben aus
Aufgabe 2Beschreibt, welche Wirkung das Kobaltglas hat
karmin- rot
ziegel- rot
hell-violett
grün orange- rot
gelb
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Station 4
Die Halogene – Allgemeines (1)
Die Elemente der VII. Hauptgruppe bezeich-
net man als Halogene. Es handelt sich um die
Elemente Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Iod
(I) und das radioaktive Astat (At). Alle Halo-
gene sind sehr reaktionsfreudig und gehen mit
anderen Stoffen sehr leicht Verbindungen ein.
Deshalb kommen die Halogene in der Natur in
der Regel nicht elementar vor. Vor allem die
Reaktion der Halogene mit Metallen verläuft
oft spektakulär, weil sie stark exotherm ist.
Das Wort „Halogen” leitet sich aus dem Grie-
chischen ab und bedeutet so viel wie „Salz-
bildner”. Dies kann man darauf zurückführen,
dass alle Halogene mit Metallen Verbindungen
bilden die zur Stoffgruppe der Salze gehören:
Halogensalze (Halogenide).
Ein gutes Beispiel dafür ist das aus dem tägli-
chen Gebrauch bekannte Kochsalz. Chemisch
gesehen ist Kochsalz eine Verbindung aus
Natrium und Chlor. Der chemische Name für
Kochsalz lautet Natriumchlorid und hat die
Formel NaCl.
Man kann Natriumchlorid in einer stark exo-
thermen Reaktion aus den Elementen Natrium
und Chlor herstellen.
Natrium + Chlor ➞ Natriumchlorid
2 Na + Cl2 ➞ 2 NaCl
Allgemein:
Metall + Halogen ➞ Metallhalogenid
Die Benennung von Metallhalogeniden folgt
diesem Schema:
Name des Metalls + Name des Halogens + -id
als Endung
Beispiel: Reagiert das Metall Calcium mit Brom
so entsteht Calciumbromid.
In elementarer Form bestehen
Halogene nicht aus Atomen, son-
dern aus zweiatomigen Molekü-
len. Daher schreibt man in Reak-
tionsgleichungen immer F2, Cl
2,
Br2 oder I
2.
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Aufgabe 1Ergänze mithilfe deines Chemiebuchs die Tabelle
Halogen Molekül-formel
Atommasse (in u) Farbe Aggregat-
zustand
Schmelz-temperatur
(in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Fluor
Chlor
Brom
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Station 4
Die Halogene – Allgemeines (2)
Aufgabe 2Beschreibe, wie sich die Atommasse, die Schmelztemperatur, die Siedetemperatur und die Dichte von Flour bis zum Iod hin verändern
Aufgabe 3Nenne gemeinsame Eigenschaften der Halogene
Aufgabe 4Begründe, weshalb Brom bei Zimmertemperatur flüssig ist
Aufgabe 5Benenne die Halogensalze, die bei den folgenden Reaktionen entstehen
a) Natrium reagiert mit Brom: _______________________________________________________________
b) Natrium reagiert mit Iod: _________________________________________________________________
c) Kalium reagiert mit Fluor: ________________________________________________________________
d) Aluminium reagiert mit Chlor: _____________________________________________________________
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Station 5
Die Halogene im Alltag (1)
Halogenverbindungen begegnen uns im Alltag in viel-fältiger Weise. Ihre Reaktivität nimmt vom Flour bis zum Iod hin ab.Fluor gilt als reaktivstes aller Elemente. Fast alles, was mit Fluorgas in Kontakt kommt, geht in Flammen auf. Das gilt sogar für Stoffe, die normalerweise als nicht brennbar gelten, wie z. B. Glas. Dafür sind Fluorver-bindungen sehr stabil. Der Grund dafür ist die hohe Energiemenge, die bei der Bildung der Fluorverbin-dungen frei wird. Um diese Verbindungen zu spalten, müsste die gleiche Menge Energie wieder zugeführt werden. Dazu wäre eine noch reaktivere Substanz nö-tig, die es kaum gibt. Eine wichtige Fluorverbindung ist zum Beispiel Teflon. Teflon ist ein gegen chemische Reaktionen sehr wider-standsfähiges Material, das selbst mit Königswasser (Gemisch aus Salzsäure und Salpetersäure) nicht re-agiert. Da es außerdem sehr glatte Oberflächen bildet, eignet es sich als Antihaft-Beschichtung für Bratpfan-nen. In der Industrie dient es zur Beschichtung von Bauteilen und Aufbewahrungsgefäßen, die mit ag-gressiven Chemikalien in Verbindung kommen. Auch in der Textilindustrie werden Teflongewebe eingesetzt um atmungsaktive, wasser- und windabweisende Out-doorbekleidung herzustellen, die beispielsweise unter dem Handelsnamen GoreTex® verkauft werden. Amminfluorid – eine weitere wichtige Flourverbin-dung – wird in Zahnpasta verwendet, damit der Zahn-schmelz vor Karies geschützt wird.Chlor ist in kleinen Mengen eines der billigsten und wirksamsten Desinfektionsmittel. Deshalb ist es Be-standteil vieler Reinigungsmittel. In vielen Ländern wird auch das Trink- und Abwasser gechlort, um eventuell vorhandene Bakterien abzutöten. Auch das Wasser in Schwimmbädern wird aus diesem Grund mit Chlor versetzt. Chlor ist ebenfalls ein sehr reak-tives Element, wenn auch weniger stark als Fluor. Als Bleichmittel eingesetzt, machen Chlorverbindungen (z. B. Natriumhypochlorit) vergilbte Wäsche wieder weiß. Auch Papier wird häufig mit Chlor gebleicht. Allerdings gibt es heute dafür schonendere Alterna-tiven. Die Produkte werben dann mit dem Hinweis „chlorfrei gebleicht“.Eine andere wichtige Chlorverbindung ist Salzsäu-re (HCl). Unsere Magensäure ist nichts anderes als verdünnte Salzsäure. Sie tötet Krankheitserreger ab und hilft bei der Verdauung. Für den Menschen ist Natriumchlorid (Kochsalz) unverzichtbar. Es ist an zahlreichen Prozessen im menschlichen Körper betei-ligt. Beispielsweise sorgt es für die Weiterleitung von Nervenimpulsen. Als Hauptbestandteil von Streusalz sorgt Natriumchlorid zusammen mit Beimischun-gen von Magnesiumchlorid (MgCl
2), Calciumchlorid
(CaCl2) oder Kaliumchlorid (KCl) für befahrbare Stra-
ßen bei Eis und Schnee im Winter. Chlor ist auch in der Kunststoffindustrie sehr wichtig. Es ist Bestand-teil des Kunststoffes PVC (Polyvinylchlorid), der zu Fußbodenbelägen, Fensterprofilen, Rohren, Kabeliso-lierungen und Schallplatten verarbeitet wird.Brom ist neben Quecksilber das einzige Element, das bei Raumtemperatur flüssig ist. Es verdampft leicht und bil- det beißende sehr giftige Dämpfe, die übel riechen. Da-rauf ist auch der Name Brom zurückzuführen. Bromos bedeutet im Griechischen Gestank. Ebenso wie Fluor und Chlor kommt es in der Natur in Verbindungen vor. Bromsalze kommen in der Natur als Bestandteile von Meerwasser vor. Halogenlampen enthalten Bromdampf. Natriumbromid (NaBr) wird beispielsweise zur Des-infektion von Whirlpools verwendet, da Brom bei den höheren Temperaturen wirkungsvoller ist als Chlor. Au-ßerdem finden Bromverbindungen Verwendung in der Produktion von Feuerschutzmitteln und ist darüber hi-naus Ausgangsstoff für Farbstoffe und Tränengas.Früher war eine Mischung aus wenigen Prozent Iod und Alkohol ein beliebtes Desinfektionsmittel. Heu-te gibt es eine größere Auswahl an Stoffen zur Des-infektion. Vor chirurgischen Eingriffen oder zur Des-infektion der Haut bei kleineren Wunden findet Iod zum Teil aber immer noch Verwendung. Auch für den menschlichen Organismus spielt Iod eine wichtige Rol-le und muss deshalb mit der Nahrung zugeführt wer-den. Daher verwenden wir in der Küche häufig Iod-salz (bzw. das darin enthaltende Natriumchlorid) zum Würzen von Speisen. Iod ist ein wichtiger Bestandteil der Schilddrüsenhormone. Bei Iodmangel kann es zu Schilddrüsenfehlfunktionen kommen. Früher war der sogenannte „Kropf“ (Vergrößerung der Schilddrü- se) ein häufig auftretendes Problem in Regionen, die nicht genug Iodverbindungen im Wasser oder in den Böden hatten. Heute ist diese Erkrankung durch die Aufnahme von Iodverbindungen (z. B. Kaliumiodat, KIO
3) mithilfe von Nahrungsergänzungsmitteln welt-
weit sehr zurückgegangen. In der Viehzucht kommt iodiertes Futtermittel zum Einsatz, da zum einen auch Tiere eine ausreichende Iodversorgung benötigen. Zum anderen führen wir beim Fleischverzehr dieses wichti- ge Spurenelement unserem Organismus zu. Doch auch Vegetarier können ihren täglichen Iodbedarf durch die Verwendung von Iodsalz über das Essen besonders iodhaltiger Lebensmittel problemlos decken. Vor allem Algen gelten als gute Iodlieferanten, aber auch Cham-pignons, Brokkoli und Erdnüsse können zur Deckung des täglichen Iodbedarfs beitragen.Astat ist ein sehr seltenes radioaktives Element, das nur eine Halbwertszeit von 8,3 Stunden hat. Es spielt für technische Anwendungen derzeit keine Rolle.
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Station 5
Die Halogene im Alltag (2)
Aufgabe 1Beschreibe, wie sich die Reaktivität der Halogene von Fluor bis Iod verändert
Aufgabe 2Auf einer Zahncremeverpackung ist die Aufschrift „Enthält Fluor für gesunde Zähne“ zu lesen a) Beschreibe, warum das aus chemischer Sicht nicht stimmt
b) Mache einen Vorschlag für eine fachlich korrekte Aufschrift
Aufgabe 3Halogenverbindungen sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken Schreibe unter jedes Bild, welches Halogen (in Form einer Halogenverbindung) genutzt wird
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Station 6
Sublimation von Iod (1)
Versuch 1: Erwärmen und Abkühlen von Iodkristallen
Material Chemikalien
1 Reagenzglas mit passendem Stopfen, 1 Reagenz glasklammer, 1 Reagenzglasgestell, 1 Gasbrenner
Iodkristalle ,ggf Eiswasser
Sicherheitshinweise
Die Dämpfe, die bei diesem Versuch entstehen, sind giftig! Der Stopfen darf nicht geöffnet werden!
Durchführung
a) Lasst euch von eurem Lehrer einige Körnchen Iod in das Reagenzglas geben b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen c) Entzündet die Sparflamme des Gasbrenners d) Haltet das Reagenzglas kurz über (nicht in!) die kleine Flamme e) Beobachtet, was geschieht (Der Stopfen darf nicht geöffnet werden!)f) Stellt das Reagenzglas in den Reagenzglashalter und lasst es (in Eiswasser) abkühlen g) Beobachtet, was geschieht h) Wiederholt den Vorgang noch einmal
Aufgabe 1Notiert eure Beobachtungen
Aufgabe 2Erklärt eure Beobachtungen unter Verwendung von Fachbegriffen
Aufgabe 3Stellt die Vorgänge beim Erwärmen und Abkühlen von Iod mithilfe des Kugelteilchenmodells dar Beschriftet die Pfeile
Iod (gasförmig) Iod (fest)Iod (fest)
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Station 6
Sublimation von Iod (2)
Versuch 2: Iod hilft Detektiven
Material Chemikalien
1 Petrischale mit Glasdeckel, 1 Spatel, 1 Filterpapier, Abzug, Zusatzblätter
Iodkristalle (zerrieben)
Sicherheitshinweise
Die Dämpfe, die bei diesem Versuch entstehen, sind giftig! Führt Versuchsteil b nur unter dem Abzug durch!
Durchführung
a) Ein Gruppenmitglied drückt seine Fingerkuppen fest auf das Filterpapier Legt das Papier in die Petrischale (Für ein besseres Ergebnis hat euer Lehrer möglicherweise Iodkristalle zerkleinert ) Gebt eine Spatelspitze feine Iodkristalle neben das Filterpapier in die Petrischale Verschließt die Petrischale mit dem Glasdeckel Beobachtet das Geschehen mindestens 15 Minuten
b) Nehmt (unter dem Abzug!) den Glasdeckel nach ungefähr 25 Minuten wieder ab Stellt die Pet-rischale offen in den Abzug Beobachtet was geschieht und notiert eure Ergebnisse
Beobachtungen: Notiert eure Beobachtungen auf einem Zusatzblatt
AufgabeErgänzt die Lücken Verwendet dazu die folgenden Begriffe in den Erklärungen:diffundiert – entfärben – festen – offen – sublimiert – violette.
Erklärung des Versuchs:
Iod liegt im ____________________________ Zustand in Form von kleinen, dunkelvioletten Kristallen vor Bereits
bei Zimmertemperatur geht Iod teilweise in den gasförmigen Zustand über, es __________________________
Das Gas färbt die Umgebung bräunlich Das Iodgas löst sich besonders gut in den fetthaltigen Finger-
abdrücken Das Papier und das Fett ______________________________ sich wieder Nimmt man den Glasdeckel
von der Petrischale ab, so __________________________ das Iod wieder in die Umgebungsluft (und den Abzug)
Erklärung des Sicherheitshinweises:
Beim Erhitzen von Iod entstehen _______________________________ Dämpfe, die giftig sind und die Atemwege
reizen Daher muss das Reagenzglas im Versuch 1 immer verschlossen bleiben und Versuch 2b im
Abzug durchgeführt werden Aus diesem Grund wird Iod nicht _______________________________ gelagert, son-
dern muss in dicht schließenden braunen Glasflaschen aufbewahrt werden
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Station 7 Nachweis der Halogenide
durch Fällungsreaktionen
Chlor-, Brom- oder Iodverbindungen reagie-ren alle in ähnlicher Weise mit Silbernitrat-lösung. Versetzt man eine wässrige Lösung der Halogenverbindungen mit Silbernitrat, so bildet sich jeweils ein flockiger, nicht löslicher Feststoff, ein sogenannter Niederschlag. Weil dieser Feststoff „ausfällt”, spricht man von einer „Fällungsreaktion”. Der Niederschlag besteht aus dem entsprechenden Silberhalo-genid. Allerdings unterscheiden sich die Nie-
derschläge von Silberiodid, Silberbromid und Silberchlorid in ihrer Farbe. So kann man er-kennen, welches Halogen an der Verbindung beteiligt war. Ein Niederschlag aus Silber-chlorid ist weiß. Handelt es sich um Silber-bromid, so ist der ausgeflockte Feststoff eher weißgelb, während Silberiodid deutlich gelb ausfällt. Auf diese Weise kann man im Labor nachweisen, welches Halogenid in der wässri- gen Lösung vorlag.
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Versuch: Welches Halogen ist an der Verbindung beteiligt?
Material Chemikalien
4 Reagenz gläser, 1 Reagenz-glasständer, 1 Pipette, 1 Spatel
Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumiodid ,
Silbernitratlösung , unbekannte Substanz, Wasser
Durchführung
a) Nehmt drei Reagenzgläser Löst in jedem Reagenzglas immer nur eine der folgenden Chemikalien: Natriumchlorid, Natriumbromid und Natriumiodid Ihr braucht jeweils nur eine Spatelspitze des jeweiligen Stoffes
b) Gebt anschließend in jedes Reagenzglas einige Tropfen Silbernitratlösung hinzu c) Zuletzt wiederholt die Schritte a) und b) mit der unbekannten Substanz d) Entscheidet nun, ob es sich bei der unbekannten Substanz um Kaliumchlorid, Kaliumbromid
oder Kaliumiodid handelt
Beobachtung:
Natriumchlorid +Silbernitratlösung
Natriumbromid +Silbernitratlösung
Natriumiodid +Silbernitratlösung
unbekannteSubstanz +
Silbernitratlösung
Die Farbe desNiederschlags ist
___________________________
Die Farbe desNiederschlags ist
___________________________
Die Farbe desNiederschlags ist
___________________________
Die Farbe desNiederschlags ist
___________________________
Ergebnis: Es handelt sich bei der unbekannten Substanz um ___________________________________________, weil
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Station 8
Die Edelgase (1)
Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xe-non (Xe) und Radon (Rn) werden als Edelgase bezeich-net. Die Angehörigen dieser Elementfamilie sind sehr reaktionsträge, d.h. sie gehen praktisch keine Verbin-dungen ein. Daher bezeichnet man sie als „edel”. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Elemente der VIII. Hauptgruppe bereits eine mit acht Elektronen (bzw. zwei Elektronen beim Helium) voll besetzte Außen-schale haben. Dies ist ein besonders stabiler Zustand, den alle Atome anstreben. Bei chemischen Reaktionen versuchen die Atome daher eine Außenschale wie die der Edelgase zu erreichen. Man spricht auch von der Edelgasregel oder Oktettregel (Oktett = acht Stück). Eine Ausnahme bildet hierbei das Helium. Helium steht in der 1. Periode, hat also nur eine Schale. Da die erste Scha-le nur maximal zwei Elektronen aufnehmen kann, hat Helium bereits mit zwei Elektronen eine voll besetzte Außenschale.Die farblose und geruchlosen Edelgase haben so niedrige Siedetemperaturen, dass sie bereits weit unter 0°C gas-förmig sind. Im Gegensatz zu anderen gasförmigen Ele-menten liegen in den Edelgasen einzelne Atome vor. (Zur Erinnerung: In Sauerstoff liegen O
2-Moleküle als klein-
ste Bausteine vor.) Eine wichtige gemeinsame Eigen-schaft der Edelgase ist, dass sie nicht brennbar sind. Die-se Eigenschaft macht die Edelgase interessant für viele technische Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen oder die Anwesenheit von Sauerstoff eine Rolle spielen.
Helium: Das Gas ist nach dem griechischen Sonnengott Helios benannt und hat eine niedrige Dichte (0,000 178 5 ). Es wird aus Erdgas gewonnen. Verwen-dung findet Helium als Ballon-gas, zusammen mit Sauerstoff als Atemgas beim Tauchen und in Helium-Neon-La-sern. Wenn Helium elektrischen Strom leitet, leuchtet es milchig rosa.
Neon: Es ist das am wenigsten reaktive aller Elemente. Neon wird gerne als Füllgas in Neonröhren verwendet und ist ebenfalls ein wichtiger Bestandteil von Helium-Neon-Lasern.
Argon: Sein Name wird vom altgriechischen Wort für „träge” abgeleitet. Argon ist das billig-ste inerte (= reaktionsträge) Gas, weil es in der Erdatmosphäre in relativ großen Mengen (fast 1 %) vorhanden ist. Seine Anwen-dungen beruhen darauf, dass das Gas auch bei hohen Temperaturen nicht reagiert. Als Schutzgas wird Argon beim Schweißen und bei der Herstellung von Legierun- gen aus sehr unedlen Metallen verwendet. Zudem ist es Bestandteil von Energiesparlampen und Leuchtstoff-röhren. Bei der Erzeugung von flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff (durch Destillation), ist Argon eines der Nebenprodukte.
Krypton: Da es ein schlechter Wärmeleiter ist und die Tempe-ratur des Glühfadens mehr als 3 000 °C betragen kann, wird Krypton häufig als Füllgas von Glühlampen verwendet. So ergibt sich eine bessere Lichtausbeute als bei der Füllung mit Argon oder Stickstoff. Zusätz-lich wird es bei Leuchtstoffröhren (also auch Energie-sparlampen) genutzt. Wenn Krypton elektrischen Strom leitet, leuchtet es bläulich weiß.
Xenon: Dieses Edelgas wird in Xenon-Kurz-Bogenlampen in Ki-noprojektoren oder Suchschein-werfern sowie in Gasentladungs-lampen von Autoscheinwerfern oder Blitzlichtgeräten verwendet. Wenn Xenon elektrischen Strom leitet, leuchtet es blass-violett. Von Xenon sind einige Verbindungen mit Flour bekannt.
Radon: Radon ist radioaktiv und kommt als natürliche Strah-lungsquelle in Gesteinen vor, z. B. Granit. Dies ist eine der Ursachen dafür, dass in Kellern eine hohe Radonkonzentration vorkommen kann. Da es ein Zerfallsprodukt von Uran ist, haben Thermalquellen oft hohe Radonwerte, da das Wasser durch die beim Zerfall abgegebene Wärme erhitzt wird.
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Aufgabe 1
Nenne sechs gemeinsamen Eigenschaften von Edelgasen
Aufgabe 2Ergänze die Tabelle mithilfe deines Chemiebuchs
Eigenschaften Helium Neon Argon Krypton Xenon Radon
Siedetemperatur
Dichte
Aufgabe 3Begründe, mithilfe der Siedetemperaturen (aus Aufgabe 2), warum alle Edelgase bei Zimmertempe-ratur gasförmig sind
Aufgabe 4In der Technik werden Edelgase durch fraktionierte Destillation von flüssiger Luft gewonnen Flüssige Luft hat eine Temperatur von ca -190 °C Gib an, in welcher Reihenfolge man die Edelgase bei der fraktionierten Destillation in flüssiger Luft auffangen kann
Aufgabe 5Im Jahr 1962 wurde eine unerwartete Entdeckung gemacht Forscher konnten eine Xenonverbindung nachweisen Inzwischen sind mehrere Xenonverbindungen bekannt, an denen meisten das Element Fluor beteiligt ist a) Begründe, warum die Entdeckung einer Xenonverbindung die chemische Fachwelt damals so
erstaunt hat
b) Begründe, warum ausgerechnet das Element Fluor an den Xenonverbindungen beteiligt ist
Aufgabe 6Gib an, welche Eigenschaften Helium zu einem geeigneten Füllgas von Heißluftballonen machen
Aufgabe 7Beschreibe mithilfe des Schalenmodells, wodurch sich ein Heliumatom von den Atomen aller anderen Edelgase unterscheidet
Station 8
Die Edelgase (2)
Hinweis: Beantworte die Aufgaben auf einem Zusatzblatt
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Station 9
Nebengruppenelemente (1)
Scandium ist das erste Element, das zu den so-genannten Nebengruppenelementen gehört. Alle Elementen der acht Nebengruppen sind Metalle. Viele unserer wichtigsten Gebrauchs-metalle wie Eisen und Kupfer gehören in die-se Gruppen. Die Metalle der Nebengruppen haben in der Regel ein oder zwei Elektronen auf der Außenschale. Im Vergleich zu den Ele-mentfamilien der Hauptgruppen mit gleicher Anzahl an Außenelektronen kann man bei den Nebengruppen jedoch keine systematischen Veränderungen oder Ähnlichkeiten erkennen.Die Nebengruppen werden im Periodensys-tem ab der 4. Periode zwischen der II. und III. Hauptgruppe eingeschoben. In der 6. und 7. Periode werden zusätzlich noch die Elemente der Lanthanoide (Ordnungszahlen von 57 bis 71) und Actinoide (Ordnungszahlen von 89 bis 103) eingefügt.Die Elemente der Nebengruppen unterscheiden sich von denen der Hauptgruppen durch ihren Atomaufbau. Bei den ersten 20 Elementen kön-nen wir noch ohne Schwierigkeiten die Regeln der Schalenbesetzung nach dem Schalenmodell anwenden. Ab dem Element Scandium (Ord-nungszahl 21) wird die Sache allerdings kom-plizierter, denn ab der 3. Schale können sich auch mehr als acht Elektronen in einer Schale aufhalten. Diese werden in den Nebengruppen aber erst dann aufgefüllt, wenn bereits eine neue Außenschale begonnen wurde.Diese Änderung wird am Beispiel der benach-barten Elemente Calcium (Ordnungszahl 20) und Scandium (Ordnungszahl 21) erklärt. Cal-cium hat 20 Elektronen in seiner Atomhülle, zwei davon auf der 4. Schale. Nun wäre es zu erwarten, dass das Element Scandium mit seinem 21. Elektron die vierte Schale weiter auffüllt. Tatsächlich hat es aber nur zwei Au-ßenelektronen. Das 21. Elektron wird genutzt, um die 3. Schale weiter aufzufüllen. Die fol-genden Elemente (vom Titan bis zum Zink) verfahren genauso. Sie füllen die 3. Schale
immer weiter mit Elektronen auf, bis diese mit 18 Elektronen voll besetzt ist. Dann geht es beim Gallium mit drei Außenelektronen auf der 4. Schale weiter.
Auch die sogenannten „Seltenen Erden“ (auch Seltene-Erd-Elemente genannt, Abkürzung: SEE) zählen zu den Nebengruppenelementen. Sie gehören zur Gruppe der Lanthanoiden. Die Seltenen Erden haben ihren Namen von ihrem Vorkommen in gesteinsbildenden Mineralen. Anders als beispielsweise Silicium oder Cal- cium ist ihr Anteil am Aufbau der Erdkruste aber nur sehr gering. Trotzdem sind die Ele-mente dieser Stoffgruppe begehrte Materialien für moderne Schlüsseltechnologien. Neodym wird in Legierungen zur Herstellung von Dau-ermagneten verwendet, ebenso Samarium und Praseodym. Dauermagnete aus SEE-Legierun- gen findet man zum Beispiel in den Genera-toren von Windkraftanlagen. Lanthan findet in Akkumulatoren Verwendung. Viele Selte- ne Erdmetalle werden in Leuchtmitteln von LCD- oder Plas-mabildschirmen verwendet. Eu-ropium ist zum Beispiel verant-wortlich für die Rotkomponen-te im RGB-Far-braum (rot-grün-blau). Gadolinium ist für das grüne Licht auf Radarbildschirmen verant-wortlich.
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Calcium Scandium
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Station 9
Nebengruppenelemente (2)
Aufgabe 1Alle Elemente der Nebengruppen gehören zur Stoffgruppe der Metalle und haben ähnliche Eigen-schaften Formuliere mithilfe des Atomaufbaus eine Vermutung, warum das so ist
Aufgabe 2Bewerte die folgenden Aussagen und kreuze an, ob sie richtig oder falsch sind
Aufgabe 3Die Namen der Nebengruppenmetalle sind in den Buchstaben in jeder Zeile versteckt Notiere mithilfe der Beschreibungen das passende Element Tipp: Die Buchstaben haben bereits die richtige Reihenfolge Recherchiere, wenn nötig, im Internet
Aussage richtig falsch
Ytterbium gehört zu den Seltenen Erden
Die Elemente der 4 Periode füllen ab Scandium zunächst die 4 Schale auf
Eisen hat als achtes Element der 4 Periode eine mit acht Elektronen voll be-setzte Außenschale
Ab der 3 Periode gehören alle Elemente zu den Nebengruppen
Das Element mit der Ordnungszahl 58 gehört zu den Lanthanoiden
Rutherfordium folgt auf die Actinoiden-Elemente
Alle Nebengruppenelemente sind radioaktiv
MELWPODLTZFORBDANM… hat eine sehr hohe Schmelztempera-
tur und dient daher als Glühfaden in Glühlampen
UWLIZMAJTNRTONRHMUALN … wird in Akkumulatoren verwendet
SAQRUEPCNKTSKILYBCER … war früher die Füllung in Flüssigkeits-thermometern
GKOANDENVORLUINKMIPUKLM … ist für das grüne Licht auf Radarbild-schirmen verantwortlich
QPMLAIMCPUWTVEAIWKN… wirkt als Katalysator Daher sind die
Hohlräume im Autoabgaskatalysator mit diesem Metall beschichtet
ODNZIEDOUTDNEYLM … wird bei der Herstellung von starken Dauermagneten verwendet
BMLBUMWLVTZEATIKERV … ist das Material, aus dem die Elektro-den der Autobatterie bestehen
JEMKUPORUEMOLPRQILUBDM … ist für die Rotkomponente im RGB-Farbraum verantwortlich
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1 Nenne alle Mitglieder der Elementfamilie der Edelgase (3 Punkte)
2 Gib an, welche chemische Bedeutung das Wort „edel“ im Familiennamen der (2 Punkte) Edelgase hat
3 Beschreibe, welche Gemeinsamkeit die Edelgasatome bei der Verteilung ihrer (1 Punkt) Elektronen haben
4 Gib an, welches der folgenden Elemente nicht zu den Alkalimetallen gehört: (1 Punkt) Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Strontium, Caesium
5 Nenne drei gemeinsame Eigenschaften der Alkalimetalle (3 Punkte)
6 Ergänze den folgenden Satz: Die Reaktivität der Alkalimetalle nimmt innerhalb (1 Punkt)
einer Hauptgruppe von oben nach unten _______________________________
7 Begründe, warum Natrium und Kalium in Paraffin aufbewahrt werden (1 Punkt)
8 Beschreibe zwei Eigenschaften, in denen sich Alkalimetalle und Erdalkalimetalle (2 Punkte) ähnlich sind
9 Beurteile kurz die Aussage eines Mineralwasserherstellers, der mit einem niedrigen (2 Punkte) Natriumgehalt und hohen Magnesiumgehalt in seinem Wasser wirbt
Lernzielkontrolle: Chemische Verwandtschaften (1)
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10 Beschreibe, wie man im Labor sehr einfach Alkalimetalle nachweisen kann (1 Punkt)
11 In einem Feuerwerk siehst du gelbe, grüne und karminrote Farben Nenne, welche (3 Punkte) Elemente hierfür verwendet werden
12 Gib an, wie man die Elemente der VII Hauptgruppe nennt (1 Punkt)
13 Erkläre, warum Fluor, Chlor und Brom in der Natur nicht als Elemente vorkommen (2 Punkte)
14 Beschreibe und erkläre, wie man das Element Fluor in der Formelschreibweise darstellt (2 Punkte)
15 Gib an, welchen Namen das Reaktionsprodukt der Reaktion zwischen Aluminium (1 Punkt) und Brom trägt
16 Benenne die Stoffgruppe, zu der die Nebengruppenelemente gehören (1 Punkt)
17 Beschreibe, wodurch sich Nebengruppenelemente von den Hauptgruppenelementen (2 Punkte) unterscheiden
Gesamtpunktzahl: 29 Punkte erreicht: Punkte
Lernzielkontrolle: Chemische Verwandtschaften (2)
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1) Eigenschaften von Alkali- und Erdalkalimetallen Tabelle 1: Alkalimetalle:
Alkalimetall SymbolSchmelz-
temperatur (in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Reaktivität mit Wasser Härte
Lithium Li 180 1 342 0,53nimmt
zu ab
nimmt zu ab
Natrium Na 98 883 0,97
Kalium K 63 760 0,86
Rubidium Rb 39 686 1,53
Caesium Cs 28 669 1,88
Tabelle 2: Erdalkalimetalle:
Erdalkali-metall Symbol
Schmelz-temperatur
(in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Reaktivität mit Wasser
Magnesium Mg 649 1 107 1,74nimmt
zu ab
Calcium Ca 839 1 484 1,54
Strontium Sr 769 1 384 2,60
Barium Ba 725 1 640 3,51
2) a) Da Alkalimetalle heftig mit Wasser reagieren, würde ein Brand noch verstärkt werden b) Ein geeignetes Löschmittel wäre Sand c) Bewahrt man Alkalimetalle in Paraffin auf, wird es von Sauerstoff (in der Luft) und Luftfeuchtigkeit
abgeschirmt d) Die Reaktivität der Erdalkalimetalle nimmt von oben nach unten im Periodensystem zu
Also reagiert Calcium heftiger mit Wasser als Magnesium e) Caesium hat eine Schmelztemperatur von 28 °C Da die Körpertemperatur bei ca 37 °C liegt,
reicht sie aus, um Caesium vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen
Station 1: Die Alkali- und Erdalkalimetalle Seiten 5/6
Vermutung: Individuelle Lösungen
Beobachtung: a) Es sprudelt heftig Die Knallgasprobe ist positiv Die wässrige Lösung färbt sich pink b) Es passiert lange nichts An der Oberfläche des Magnesiumbandes bilden sich ein paar Bläschen Es ist dort eine leichte Pinkfärbung des Indikators zu erkennen Die Reaktion wird durch das Erwärmen verstärkt und etwas deutlicher
Ergebnis: Wie bei den Alkalimetallen nimmt die Heftigkeit der Reaktion auch bei den Erdalkalimetallen von oben nach unten innerhalb einer Hauptgruppe zu Calcium steht unter Magnesium, daher reagiert es heftiger mit Wasser Die Pinkfärbung des Indikators Phenolphthalein zeigt an, dass bei der Reaktion eine Lauge entsteht Die beo-bachteten Bläschen deuten auf eine Gasentwicklung hin Durch die Knallgasprobe wird das Gas als Wasser-stoff identifiziert
Calcium + Wasser ➞ Calciumlauge + WasserstoffMagnesium + Wasser ➞ Magnesiumlauge + Wasserstoff
Station 2: Die Reaktivität von Erdalkalimetallen im Vergleich
Seite 7
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1) Flammenfärbungen der Elemente: Barium (grün), Kalium (hellviolett), Strontium (orangerot), Lithium (karminrot), Calcium (ziegelrot), Natrium (gelb)
2) Das Kobaltglas filtert den Gelbanteil des Lichts heraus, sodass die Flammenfärbung für Kalium (zartes Violett) besser beobachtet werden kann
Station 3: Flammenfärbung durch Alkali- und Erdalkalimetalle
Seite 8
1) Eigenschaften von Halogenen:
Halogen Molekül-formel
Atom-masse (in u)
Farbe Aggregat-zustand
Schmelz-temperatur
(in °C)
Siede-temperatur
(in °C)
Dichte bei 20 °C
(in g/cm3)
Fluor F2 19 hellgelb gasförmig -219 -188 0,001 6
Chlor Cl2 35,5 gelbgrün gasförmig -101 -35 0,003 0
Brom Br2 80 rotbraun flüssig -7 59 3,12
Iod I2 127 violett fest 113 184 4,93
2) Die Atommasse nimmt vom Fluor zum Iod hin zu Dasselbe gilt für die Schmelz- und Siedetemperaturen sowie für die Dichte
3) Alle Halogene sind sehr reaktionsfreudig Ihre kleinsten Bausteine sind zweiatomige Moleküle Halogene reagieren mit Metallen zu Salzverbindungen
4) Brom hat eine Schmelztemperatur von – 7 °C Bei dieser Temperatur geht es vom festen in den flüssigen Zustand über Es geht erst bei 59 °C in den gasförmigen Zustand über Also ist es bei ca 20 °C flüssig
5) a) Natriumbromid b) Natriumiodid c) Kaliumfluorid d) Aluminiumchlorid
Station 4: Die Halogene – Allgemeines Seiten 9/10
1) Die Reaktivität der Halogene nimmt von Fluor bis Iod ab
2) a) Fluor kommt in der Natur nur in Verbindungen vor, weil es extrem reaktionsfreudig ist Elementares Fluor würde sofort mit den Zähnen reagieren und diese zerstören
b) Individuelle Lösungen, mögliches Beispiel: „Enthält Fluorverbindungen“
3) Alltagsbeispiele: 1) Zahnpasta – Fluor; 2) Speisesalz – Iod; 3) Schwimmbaddesinfektionsmittel – Chlor; 4) Halogenlampenfüllung – Brom
Station 5: Die Halogene im Alltag Seiten 11/12 Lö
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Versuch 1: Erwärmen und Abkühlen von Iodkristallen1) Es bilden sich sehr schnell violette Dämpfe, die aufsteigen Beim Abkühlen setzen sich am Stopfen und an
der Reagenzglaswand feine violette Kristalle ab 2) Das feste Iod geht beim Erwärmen direkt in den gasförmigen Aggregatzustand über Es sublimiert Beim Ab-
kühlen resublimiert es, d h es geht vom gasförmigen direkt in den festen Zustand über 3) Sublimation von Iod im Kugelteilchenmodell:
II
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sublimieren resublimierenIod (gasförmig) Iod (fest)Iod (fest)
Versuch 2: Iod hilft DetektivenBeobachtungen:a) Das Papier färbt sich leicht bräunlich Die Verfärbung beginnt in der Nähe des Iods Die Fingerabdrücke
nehmen die Farbe stärker an als das Papier b) Das Papier ist nach einiger Zeit wieder fast weiß
Erklärung des Versuchs: Iod liegt im festen Zustand in Form von kleinen, dunkelvioletten Kristallen vor Be-reits bei Zimmertemperatur geht Iod teilweise in den gasförmigen Zustand über, es sublimiert Das Gas färbt die Umgebung bräunlich Das Iodgas löst sich besonders gut in den fetthaltigen Fingerabdrücken Das Papier und das Fett entfärben sich wieder Nimmt man den Glasdeckel von der Petrischale ab, so diffundiert das Iod wieder in die Umgebungsluft (und den Abzug)
Erklärung des Sicherheitshinweises: Beim Erhitzen von Iod entstehen violette Dämpfe, die giftig sind und die Atemwege reizen Daher muss das Reagenzglas im Versuch 1 immer verschlossen bleiben und Versuch 2b im Abzug durchgeführt werden Aus diesem Grund wird Iod nicht offen gelagert, sondern muss in dicht schließenden braunen Glasflaschen aufbewahrt werden
Station 6: Sublimation von Iod Seiten 13/14
Beobachtung:
Natriumchlorid + Silbernitratlösung
Natriumbromid + Silbernitratlösung
Natriumiodid + Silbernitratlösung
unbekannte Substanz + Silbernitratlösung
Die Farbe des Nieder-schlags ist weiß
Die Farbe des Nieder-schlags ist weißgelb
Die Farbe des Nieder-schlags ist gelb
Die Farbe des Nieder-schlags ist gelb
Ergebnis: Es handelt sich bei der unbekannten Substanz um Kaliumiodid, weil der Niederschlag gelb ist
Station 7: Nachweis der Halogenide durch Fällungsreaktionen
Seite 15
1) Edelgase sind reaktionsträge und gasförmig Sie besitzen eine niedrige Siedetemperatur Desweiteren sind sie farblos, geruchlos und nicht brennbar, da sie nicht mit Sauerstoff reagieren Sie haben Atome als klein-ste Bausteine und eine voll besetzte Außenschale
2) Eigenschaften verschiedener Edelgase:
Eigenschaften Helium Neon Argon Krypton Xenon Radon
Siedetemperatur -269 °C -246 °C -186 °C -153 °C -108 °C -62 °C
Dichte 0,17 0,84 1,66 3,48 5,49 9,23
Station 8: Die Edelgase Seiten 16/17
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3) Alle Edelgase haben sehr niedrige Siedetemperaturen Sie gehen bereits weit unterhalb von 0 °C in den gasförmigen Zustand über
4) Zuerst Helium und Neon zusammen, weil bei -190 °C beide noch gasförmig sind; danach folgen (in dieser Reihenfolge): Argon, Krypton, Xenon und Radon
5) a) Man war damals der Überzeugung, dass Edelgase nicht mit anderen Stoffen reagieren können Edelgas-verbindungen wurden also nicht erwartet
b) Fluor gilt als das reaktivste aller Elemente
6) Helium hat eine sehr geringe Dichte und ist nicht brennbar
7) Heliumatome haben eine mit zwei Elektronen voll besetzte Außenschale Die Atome aller anderen Edelgase haben eine mit acht Elektronen voll besetzte Außenschale Für Helium gilt also nicht die Oktettregel
1) Die Nebengruppenelemente haben normalerweise ein oder zwei Außenelektronen Elemente mit gleicher Außenelektronenzahl haben häufig ähnliche Eigenschaften
2) Aussagen zu Nebengruppenelementen:
Aussage richtig falsch
Ytterbium gehört zu den Seltenen Erden X
Die Elemente der 4 Periode füllen ab Scandium zunächst die 4 Schale auf X
Eisen hat als achtes Element der 4 Periode eine mit acht Elektronen voll besetzte Außenschale
X
Ab der 3 Periode gehören alle Elemente zu den Nebengruppen X
Das Element mit der Ordnungszahl 58 gehört zu den Lanthanoiden X
Rutherfordium folgt auf die Actinoiden-Elemente X
Alle Nebengruppenelemente sind radioaktiv X
3) Eigenschaften von Nebengruppenelementen:
WOLFRAM … hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und dient daher als Glühfaden in Glühlampen
LANTHAN … wird in Akkumulatoren verwendet
QUECKSILBER … war früher die Füllung in Flüssigkeitsthermometern
GADOLINIUM … ist für das grüne Licht auf Radarbildschirmen verantwortlich
PLATIN… wirkt als Katalysator Daher sind die Hohlräume im Autoabgaskatalysator mit diesem
Metall beschichtet
NEODYM … wird bei der Herstellung von starken Dauermagneten verwendet
BLEI … ist das Material, aus dem die Elektroden der Autobatterie bestehen
EUROPIUM … ist für die Rotkomponente im RGB-Farbraum verantwortlich
Station 9: Nebengruppenelemente Seiten 18/19
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1) Edelgase: Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon
2) Als „edel“ bezeichnet man Elemente, die reaktionsträge sind Die Elemente der Edelgasfamilie reagieren fast gar nicht mit anderen Stoffen
3) Alle Edelgase besitzen eine voll besetzte Außenschale
4) Strontium ist ein Erdalkalimetall
5) Beispiele für gemeinsame Eigenschaften:
– Es sind Leichtmetalle – Sie bilden in der Reaktion mit Wasser Laugen und Wasserstoff – Sie werden unter Luftabschluss aufbewahrt – Sie sind sehr weich – Sie haben charakteristische Flammenfärbungen – Sie haben ein Elektron auf der Außenschale
6) Die Reaktivität der Alkalimetalle nimmt innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu
7) Natrium und Kalium reagieren mit der Luftfeuchtigkeit und mit dem Sauerstoff der Luft, Paraffin verhindert diese Reaktionen
8) Beispiele für Ähnlichkeiten: charakteristische Flammenfärbung, Reaktion mit Wasser zu Lauge und Wasser-stoff
9) Im Mineralwasser sind nur Verbindungen von Natrium und Magnesium enthalten Elementares Natrium wür-de sehr heftig mit dem Wasser reagieren; ähnlich elementares Magnesium
10) Die Flammenfärbung ist eine einfache Methode
11) Farben der Elemente: Gelb – Natrium, Grün – Barium, Karminrot – Lithium
12) Die VII Hauptgruppe nennt man Halogene
13) Diese Elemente sind sehr reaktionsfreudig Daher gehen sie sofort Verbindungen ein, wenn sie mit anderen Stoffen in Kontakt geraten
14) Man schreibt „F2“, weil die Halogene aus zweiatomigen Molekülen bestehen
15) Das Reaktionsprodukt nennt man Aluminiumbromid
16) Die Nebengruppenelemente sind Metalle
17) Die Nebengruppenelemente folgen nicht den Besetzungsregeln des Schalenmodells D h sie füllen nicht die Außenschale zuerst auf, sondern eine weiter innen liegende Schale
Lernzielkontrolle: Chemische Verwandtschaften Seiten 20/21
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1 . Tätigkeitsbeschreibung a) Füllt ein Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser Gebt ein bis zwei Calciumkörner dazu und verschließt es
mit dem Stopfen Um das entstehende Gas aufzufangen, stülpt nach beendeter Reaktion das kleinere Reagenzglas senkrecht über die Öffnung des Glasrohrs und löst den Stopfen Gebt nun einen Tropfen Phenolphthalein in die Lösung im Reagenzglas
b) (Evtl . Lehrerversuch!) Nun wird mit dem aufgefangenen Gas die Knallgasprobe durchgeführt Fragt eu-ren Lehrer, wer diesen Schritt übernehmen darf
c) Füllt ein weiteres Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser Gebt hier das angeschmirgelte Magnesiumband dazu und verschließt es mit dem Stopfen Beobachtet den Versuch Wenn keine sichtbare Veränderung eintritt, gebt einen Tropfen Phenolphthalein dazu und beobachtet erneut Wenn wieder keine Veränderung eintritt, erwärmt das ge-schlossene Reagenzglas vorsichtig über der Brennerflamme Um das entstehende Gas aufzufangen, stülpt nach beendeter Reaktion das kleinere Reagenzglas senkrecht über die Öffnung des Glasrohrs und löst den Stopfen
d) (Evtl . Lehrerversuch!) Nun wird mit dem aufgefangenen Gas die Knallgasprobe durchgeführt Fragt eu-ren Lehrer, wer diesen Schritt übernehmen darf
2 . Einstufung der Gefahrstoffe
Bezeichnung des Stoffes
Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze
P-Sätze AGW in mg / m3
Calcium, gekörnt Gefahr
H261 EUH 014
P232P402+P404 –
Wasserstoff(als Reaktions-produkt)
Gefahr
H220 – P210 –
Phenolphthalein, w < 1 %, in Ethanol/Wasser gelöst
Gefahr
H225 –P210P280
P370+P378–
Magnesiumband – – – – – –
Wasser – – – – – –
3 . Gefahrenabschätzung
Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise
durch Einatmen × a) Explosionsgefahr wird minimiert, da mit Knallgas nur im Reagenzglasmaßstab experimentiert wird
b) Der Massenanteil des Phenolphthaleins der Phenolphthaleinlösung muss unter 1 % liegen, bei einer höheren Konzentration gilt die Lösung als krebserzeugend (K2)!
c) Da Erdalkalimetalle weniger heftig mit Wasser reagieren als Alkalimetalle, eignen sie sich gut für Schülerversuche
durch Hautkontakt ×
Brandgefahr ×
Explosionsgefahr ×
4 . Substitution von Gefahrstoffen
× Nein Ja
5 . Entsorgung
Das gebildete Kalkwasser sowie die Magnesiumhydroxid-lösung in das Sammelgefäß „Säuren und Laugen“ geben
6 . Schutzmaßnahmen
Mindest standards
TRGS 500
Schutzbrille Schutzhand-schuhe
Abzug geschlossenes System
Lüftungs- maß nahmen
Brandschutz-maßnahmen
Weitere Maßnahmen:
× × × ×
Schule: Fachlehrer / in:
Datum: Unterschrift:
Gefährdungsbeurteilung – Station 2: Die Reaktivität von Erdalkalimetallen im Vergleich
Seite 7
7 . Sonstiges Gefahrenhinweise – H-Sätze H220 Extrem entzündbares Gas H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar H261 In Berührung mit Wasser entstehen entzünd-
bare Gase
Ergänzende Gefahrenmerkmale – EUH-Sätze EUH014 Reagiert heftig mit Wasser
Sicherheitshinweise – P-Sätze P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen
sowie anderen Zündquellenarten fernhalten Nicht rauchen P232 Vor Feuchtigkeit schützen P280 Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Ge-sichtsschutz tragen P370+P378 Bei Brand: Sprühwasser, Trockenlöschpulver, CO2 zum Löschen verwenden P402+P404 In einem geschlossenen Behälter an einem trockenen Ort aufbewahren
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1 . Tätigkeitsbeschreibung a) Baut den Versuch wie im Bild dargestellt auf Haltet ein Magnesiastäbchen in die nichtleuchtende Brenner-
flamme Glüht das Magnesiastäbchen solange aus, bis die Flamme keine Färbung mehr aufweist b) Taucht das Stäbchen in die verdünnte Salzsäure (im Becherglas) und danach sofort in eine der Proben
Haltet das Magnesiastäbchen mit der Probe in die Brennerflamme Beobachtet die Flammenfärbung c) Reinigt das Magnesiastäbchen nach jedem Durchgang durch Eintauchen in die Salzsäure und Ausglühen
in der Brennerflamme d) Schaut bei den Proben Natriumchlorid und Kaliumchlorid durch das Kobaltglas e) Verwendet die Natriumchloridprobe zuletzt
2 . Einstufung der Gefahrstoffe
Bezeichnung des Stoffes
Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze
P-Sätze AGW in mg / m3
Bariumchlorid- Dihydrat
Gefahr
H301H332
EUH 014
P301+P310–
Kaliumchlorid – – – – – –Strontiumchlorid
Gefahr
H315H318H335
–P261P280
P305+P351+P338–
LithiumchloridAchtung
H302H315H319
–P302+P352
P305+P351+P338 –
Natriumchlorid – – – – – –Calciumchlorid,wasserfrei Achtung
H319 –
P305+P351+P338–
Magnesiastäbchen – – – – – –
Salzsäure, verdünntc = 1 mol/l
Achtung
H290 – – 3
3 . Gefahrenabschätzung
Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise
durch Einatmen × a) Bariumchlorid-Dihydrat ist giftig beim Verschlucken b) Lithiumchlorid, Calciumchlorid wasserfrei und Strontiumchlorid
verursachen schwere Augenreizungen c) Wahlweise im Abzug oder gut belüftetem Raum arbeiten d) Beim Erhitzen der Chloride der Alkali- und Erdalkalimetalle
entstehen Chlor-und Chlorverbindungen in kleinen Mengen
durch Hautkontakt ×
Brandgefahr ×
Explosionsgefahr ×
4 . Substitution von Gefahrstoffen
× Nein Ja
5 . Entsorgung
Die Salzreste zu den festen, anorganischen Abfällen gegeben
6 . Schutzmaßnahmen
Mindest standards
TRGS 500
Schutzbrille Schutzhand-schuhe
Abzug geschlossenes System
Lüftungs- maß nahmen
Brandschutz-maßnahmen
Weitere Maßnahmen:
× × × × ×
Schule: Fachlehrer / in:
Datum: Unterschrift:
Gefährdungsbeurteilung – Station 3: Flammen-färbung durch Alkali- und Erdalkalimetalle
Seite 8
7 . Sonstiges Gefahrenhinweise – H-Sätze H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein
H301 Giftig bei Verschlucken H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken H315 Verursacht Hautreizungen H318 Verursacht schwere Augenschäden H319 Verursacht schwere Augenreizung H332 Gesundheitsschädlich bei Einatmen H335 Kann die Atemwege reizen
Ergänzende Gefahrenmerkmale – EUH-Sätze –
Sicherheitshinweise – P-Sätze P261 Einatmen von Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf /
Aerosol vermeiden P280 Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz /
Gesichtsschutz tragen P301+P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt
anrufen P302+P352 Bei Berührung mit der Haut: Mit viel Wasser / … waschen P305+P351+P338 Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang be-
hutsam mit Wasser spülen Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen Weiter spülen
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1 . Tätigkeitsbeschreibung a) Lasst euch von eurem Lehrer einige Körnchen Iod in das Reagenzglas geben b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen c) Entzündet die Sparflamme des Gasbrenners d) Haltet das Reagenzglas kurz über (nicht in!) die kleine Flamme e) Beobachtet, was geschieht (Der Stopfen darf nicht geöffnet werden!) f) Stellt das Reagenzglas in den Reagenzglashalter und lasst es (in Eiswasser) abkühlen g) Beobachtet, was geschieht h) Wiederholt den Vorgang noch einmal
2 . Einstufung der Gefahrstoffe
Bezeichnung des Stoffes
Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze
P-Sätze AGW in mg / m3
Iod Achtung
H332H312H400
– P273P302+P352
1,1
(Eis-) Wasser – – – – – –
3 . Gefahrenabschätzung
Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise
durch Einatmen × Ioddämpfe können heftige katarrhalische Reaktionen derNasen- und Augenschleimhäute hervorrufen
durch Hautkontakt ×
Brandgefahr ×
Explosionsgefahr ×
4 . Substitution von Gefahrstoffen
× Nein Ja
5 . Entsorgung
Die Reste werden mit Natriumthiosulfatlösung versetzt und in den Ausguss gegeben
6 . Schutzmaßnahmen
Mindest standards
TRGS 500
Schutzbrille Schutzhand-schuhe
Abzug geschlossenes System
Lüftungs- maß nahmen
Brandschutz-maßnahmen
Weitere Maßnahmen:
× × ×
7 . Sonstiges Gefahrenhinweise – H-Sätze H312 Gesundheitsschädlich bei Hautkontakt
H332 Gesundheitsschädlich bei Einatmen H400 Sehr giftig für Wasserorganismen
Ergänzende Gefahrenmerkmale – EUH-Sätze –
Sicherheitshinweise – P-Sätze P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden
P302+P352 Bei Berührung mit der Haut: Mit viel Wasser / … waschen
Schule: Fachlehrer / in:
Datum: Unterschrift:
Gefährdungsbeurteilung – Station 6: Sublimation von Iod – Versuch 1
Seite 13
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1 . Tätigkeitsbeschreibung a) Ein Gruppenmitglied drückt seine Fingerkuppen fest auf das Filterpapier Legt das Papier in die Petri-
schale (Für ein besseres Ergebnis hat euer Lehrer möglicherweise Iodkristalle zerkleinert ) Gebt eine Spatelspitze feine Iodkristalle neben das Filterpapier in die Petrischale Verschließt die Petrischale mit dem Glasdeckel Beobachtet das Geschehen mindestens 15 Minuten
b) Nehmt (unter dem Abzug!) den Glasdeckel nach ungefähr 25 Minuten wieder ab Stellt die Petrischale offen in den Abzug Beobachtet was geschieht und notiert eure Ergebnisse
2 . Einstufung der Gefahrstoffe
Bezeichnung des Stoffes
Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze
P-Sätze AGW in mg / m3
Iod (zerrieben) Achtung
H332H312H400
– P273P302+P352
1,1
3 . Gefahrenabschätzung
Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise
durch Einatmen × Ioddämpfe können heftige katarrhalische Reaktionen derNasen- und Augenschleimhäute hervorrufen
durch Hautkontakt ×
Brandgefahr ×
Explosionsgefahr ×
4 . Substitution von Gefahrstoffen
× Nein Ja
5 . Entsorgung
Die Reste werden mit Natriumthiosulfatlösung versetzt und in den Ausguss gegeben
6 . Schutzmaßnahmen
Mindest standards
TRGS 500
Schutzbrille Schutzhand-schuhe
Abzug geschlossenes System
Lüftungs- maß nahmen
Brandschutz-maßnahmen
Weitere Maßnahmen:
× × × ×
7 . Sonstiges Gefahrenhinweise – H-Sätze H312 Gesundheitsschädlich bei Hautkontakt
H332 Gesundheitsschädlich bei Einatmen H400 Sehr giftig für Wasserorganismen
Ergänzende Gefahrenmerkmale – EUH-Sätze –
Sicherheitshinweise – P-Sätze P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden
P302+P352 Bei Berührung mit der Haut: Mit viel Wasser / … waschen
Schule: Fachlehrer / in:
Datum: Unterschrift:
Gefährdungsbeurteilung – Station 6: Sublimation von Iod – Versuch 2
Seite 14
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1 . Tätigkeitsbeschreibung a) Nehmt drei Reagenzgläser Löst in jedem Reagenzglas immer nur eine der folgenden
Chemikalien: Natriumchlorid, Natriumbromid und Natriumiodid Ihr braucht jeweils nur eine Spatelspitze des jeweiligen Stoffes
b) Gebt anschließend in jedes Reagenzglas einige Tropfen Silbernitratlösung hinzu c) Zuletzt wiederholt die Schritte a) und b) mit der unbekannten Substanz d) Entscheidet nun, ob es sich bei der unbekannten Substanz um Kaliumchlorid, Kaliumbromid oder Kalium-
iodid handelt
2 . Einstufung der Gefahrstoffe
Bezeichnung des Stoffes
Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze
P-Sätze AGW in mg / m3
Natriumchlorid – – – – – –Natriumbromid – – – – – –Natriumiodid Achtung
H400–
P273–
Silbernitratlösung, c = 0,1 mol/l
Achtung
H315H319H410
–P273
P302+P352P305+P351+P338
–
Silberchlorid (alsReaktionsprodukt)
– – – – – –
Silberbromid (alsReaktionsprodukt)
– – – – – –
Silberiodid (alsReaktionsprodukt)
Achtung
H410–
P273P391 –
Kaliumiodid – – – – – –
3 . Gefahrenabschätzung
Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweisedurch Einatmen × Die Silbernitrat-Lösung verursacht schwere Augenreizung
durch Hautkontakt ×Brandgefahr ×Explosionsgefahr ×
4 . Substitution von Gefahrstoffen × Nein Ja
5 . EntsorgungChemikalienreste in das Entsorgungsgefäß „Schwermetallsalzlösungen“ geben
6 . Schutzmaßnahmen
Mindest standards
TRGS 500
Schutzbrille Schutzhand-schuhe
Abzug geschlossenes System
Lüftungs- maß nahmen
Brandschutz-maßnahmen
Weitere Maßnahmen:
× × ×
Schule: Fachlehrer / in:
Datum: Unterschrift:
Gefährdungsbeurteilung – Station 7: Nachweis der Halogenide durch Fällungsreaktionen
Seite 15
7 . Sonstiges Gefahrenhinweise – H-Sätze H315 Verursacht Hautreizungen H319 Verursacht schwere Augenreizung H400 Sehr giftig für Wasserorganismen H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit
langfristiger Wirkung
Ergänzende Gefahrenmerkmale – EUH-Sätze –
Sicherheitshinweise – P-Sätze P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden P391 Verschüttete Mengen aufnehmen P302+P352 Bei Berührung mit der Haut: Mit viel Wasser / …
waschen P305+P351+P338 Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten
lang behutsam mit Wasser spülen Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen Weiter spülen
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Lernzirkel Periodensystem und Atommodell
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Quellenverzeichnis:S. 5 Kalium unter Tetrahydrofuran © Schmid & Rauch; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:KaliumunterTetrahydrofuran.JPG
(17.05.2017); public domainS. 5 Natrium © Dnn87; https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Na_(Sodium).jpg (17.05.2017); cc-by-sa 3.0S. 16 Leuchtstoffröhre © stockphoto-graf; Fotolia.com (Nr. 62734514)S. 16 Glühlampe © erashow; Shutterstock.com (Nr. 93922045)S. 18 Fernseher (LCD-Bildschirm) © Shutterstock.com (Nr. 123185938)S. 19 Thermometer © vladischern; Fotolia.com (Nr. 41170995)S. 20 Lithium © Dnn87; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Limetal.JPG (17.05.2017); c-by-sa 3.0S. 27 PSE (Periodensystem der Elemente) © Alejo Miranda; Shutterstock.com (Nr. 601315928)S. 28ff. Gefahrenpiktogramme © lesniewski; Fotolia.com (Nr. 48487818)S. 28ff. Arbeitsschutz Piktogramme © Gooseman; Fotolia.com (Nr. 51313738)
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Stefan Lohr, Bettina WeylandSatz: Druckerei Joh. Walch, Augsburg Bestellnr.: 07648DA4
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