1.7 Grundgesetze Flashcards

1
Q

Was umfasst das Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?

A
  • Gesetze der Massenerhaltung: die Gesamtmasse bleibt bei einer chemischen Reaktion erhalten
  • Gesetz der konstanten Proportionen: die Elemente reagieren immer in einem bestimmten konstanten Verhältnis zueinander, unabhängig von der Menge der beteiligten Elemente
  • Gesetz der multiplen Proportionen: die Massenverhältnisse der Elemente, die sich in mehr als einer Verbindung miteinander verbinden können, stehen immer in einem Verhältnis kleiner ganzer Zahlen zueinander
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2
Q

Welches Hintergrundwissen benötigt man für das Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?

A
  • Bildung neuer Stoffe bei chemischen Reaktionen
  • Unterscheidung: Element vs. Verbindung
  • Aggregatzustände
  • Geschlossene/offene Systeme
  • Gesetz der Massenerhaltung
  • Gesetz der konstanten Proportionen
  • Gesetz der multiplen Proportionen
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3
Q

Welche Lehrer*innenversuche gibt es zu dem Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?

A
  • Boyle-Versuch
  • Elektrolytische Zersetzung von Wasser
  • Zinksulfid-Synthese
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4
Q

Welche Schüler*innenversuche gibt es zum Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?

A
  • Streichholz-Versuch
  • Fällungsreaktionen
  • Kupfersulfid-Synthese
  • Massenzunahme und Massenabnahme
  • Verbrennung von Eisen
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5
Q

Was sind mögliche Lernziele für den Boyle-Versuch?

A

Lernziel 1: Die S*S beschreiben die Verbrennungsreaktion als chemische Reaktion, bei welcher ein Feststoff zu gasförmigen Produkten umgesetzt wird.

Lernziel 2: Die S*S entwickeln anhand der Beobachtungen und Messwerte des Versuchs das Gesetz von der Erhaltung der Masse.

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6
Q

Was wird beim Boyle-Versuch gezeigt?

A

Bei diesem Versuch wird die Massenerhaltung anhand einer einfachen Verbrennungsreaktion in einem geschlossenen System gezeigt.

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7
Q

Welche Sicherheitshinweise sind beim Boyle-Versuch zu beachten?

A
  • Gasflasche
  • Entzündbare Stoffe
  • CO
  • Wärmehandschuh
  • geschlossenes System
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8
Q

Beschreibe kurz den Boyle-Versuch

A
  • Aktivkohle in geschlossenem System verbrannt, danach nicht mehr zu sehen
  • Vorher und nachher wiegen –> kein Unterschied –> Massenerhaltung
  • Kohlenstoff + Sauerstoff –> Kohlenstoffdioxid
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9
Q

Welche Funktionsform hat der Boyle-Versuch?

A
  • Problemexperiment
  • Erarbeitungsexperiment
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10
Q

Was zeigt der Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”?

A

Bei diesem Versuch wird das Gesetz der konstanten Proportionen und das Atomanzahlverhältnis im Wasser-Molekül anhand der elektrolytischen Zersetzung von Wasser gezeigt.

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11
Q

Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser” erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SuS erkennen die unterschiedlichen Volumina der beiden Gase und können daraus die Summenformel H2O ableiten.

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12
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”.

A
  • elektrolytische Zersetzung von Wasser mit dem Hoffmann‘schen Zersetzungsapparat
  • demineralisiertem Wasser gefüllt und die Platinelektroden werden an eine Stromquelle mit einer Gleichspannung von ca. 10 V angeschlossen
  • Verhältnis ablesen
  • Knallgas- und Glimmspanprobe
  • Verhältnis 2:1
  • Wasserstoff an der Kathode (Minuspol) und der Sauerstoff an der Anode (Pluspol)

Red: 2 H+(aq) + 2 e- –> H2(g)
Ox: 2 H2O(l) –> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-
Ges: 2 H2O(l) –> 2 H2(g) + O2(g)

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13
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”?

A

LV
Erarbeitungsexperiment/
Bestätigungsexperiment

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14
Q

Was zeigt der Versuch der Zinksulfid-Synthese?

A

Bei diesem Versuch wird das Atomanzahlverhältnis von Zinksulfid anhand der Stärke und Vollständigkeit der Rektion bei der Synthese aus Zink und Schwefel ermittelt.

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15
Q

Welches Lernziel kann bei dem Versuch der Zinksulfid-Synthese erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SuS beschreiben den Versuch als chemische Reaktion, bei dem es zu einem beobachtbaren Energie- und Stoffumsatz kommt, wobei sie die stoffartkennzeichnenden Eigenschaften nennen können.
Lernziel 2: Die SuS können beschreiben, bei welchem Massenverhältnis die Reaktion am stärksten abläuft und mit Hilfe der Berechnung der Stoffmengen auf die Summenformel schließen.

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16
Q

Was ist der Unterschied zwischen Sulfid, Sulfit und Sulfat?

A

Sulfit: SO3 2-
Sulfid: S 2-
Sulfat: SO4 2-

17
Q

Beschreibe kurz den Versuch zur Zinksulfid-Synthese.

A
  • Zink und Schwefelpulver in verschiedenen Verhältnissen (1:2. 1:1 und 2:1) vorsichtig und ohne Druck in einer Porzellanschale vermischen
  • auf feuerfester Unterlage bis zum Einsetzen der Reaktion erhitzen
  • Stärke und Vollständigkeit der Umsetzung beobachten
  • Zink:Schwefel 2:1 reagiert am stärksten und vollständig –> Massenverhältnis
  • unter Berücksichtigung der molaren Massen der Elemente –> Atomanzahlverhältnis von 1:1, also ZnS
    -Reaktionsgleichung
    Zn(s) + S(s) –> ZnS(s)
18
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch der Zinksulfid-Synthese?

A

LV
Erarbeitungsexperiment

19
Q

Was kann mit dem Streichholzversuch gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird das Gesetz der Erhaltung der Masse anhand der Verbrennung von Streichhölzern in einem geschlossenen System gezeigt.

20
Q

Welches Lernziel kann mit dem Streichholzversuch erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SuS können mit Hilfe ihres Vorwissens (aus 2.2, 3.2 und 3.3) eigenständig ein Experiment entwickeln, um die Massenerhaltung bei chemischen Reaktionen zu überprüfen.
Lernziel 2: Die SuS können aus den Ergebnissen des Versuches das Gesetz zur Massenerhaltung formulieren.

21
Q

Beschreibe kurz den Streichholzversuch.

A
  • 2 Streichhölzer in RG, mit Luftballon verschließen
  • wiegen
  • erhitzen, entzünden
  • abkühlen, wiegen
    –> Gewicht bleibt gleich, Massenerhaltung
22
Q

Welche Funktionsform hat der Streichholzversuch?

A
  • SV
  • Übungsversuch
  • Bestätigungsexperimet
23
Q

Was kann mit dem Versuch “Fällungsreaktionen” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird das Gesetz der Erhaltung der Masse anhand von zwei Fällungsreaktionen gezeigt.

24
Q

Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Fällungsreaktionen” erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SuS können die Fehlvorstellung, Feststoffe seien schwerer als Flüssigkeiten, beurteilen

25
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Fällungsreaktionen”.

A
  • Silbernitrat/Natriumchlorid-Gemischs –> weiß
  • Eisen(III)-chlorid/Natriumhydroxid–Gemischs –> rot-braun
  • Gewicht bleibt gleich
    RG:
    Ag+(aq) + Cl-(aq) –> AgCl(s) ↓
    Fe3+(aq) + 3 OH-(aq) –> Fe(OH)3(s) ↓
26
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch der Fällungsreaktion?

A
  • SV
  • Bestätigungsexperiment
27
Q

Was kann mit dem Versuch der Kupfersulfid-Synthese gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird die das Gesetz der konstanten Proportionen anhand der Synthese von Kupfersulfid aus den Elementen Kupfer und Schwefel gezeigt

28
Q

Welche Lernziele können mit dem Versuch der Kupfersulfid-Synthese erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SS berechnen mithilfe der Messwerte des Versuchs das Massenverhältnis von Kupfer und Schwefel in Kupfersulfid.
Lernziel 2: Die S
S erläutern das Gesetz der konstanten Proportionen anhand der Messwerte des Ver-suchs.

29
Q

WElche Funktionsform hat der Versuch “Kupfersulfidsynthese”?

A

SV
Erarbeitungs-/Bestätigungsexperiment

30
Q

Beschreibe kurz den Versuch zur Kupfersulfid-Synthese.

A
  • überschuss Schwefelpulver in RG, Kupferblech (gewogen) drüber, in Stativ einspannen, Luftballon drüber
  • Erhitzen
  • Kupferblech wiegen
  • mit verschieden großen Kupferblechen wdh
  • Masse ist danach ca. 1/4 größer als vorher
  • Cu(s) + S(s) –> CuS(s)
  • Massenverhältnis ca. 4
  • Nebenreaktion kann Ergebnis verfälschen bei zu langem erhitzen (2 CuS(s) + 3 O2(g) –> 2 CuO(s) + 2 SO2(g))
31
Q

Was kann mit dem Versuch “Massenzunahme und Massenabnahme” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch werden die Massenverhältnisse bei chemischen Reaktionen anhand von einer Massenzunahme und einer Massenabnahme während einer Reaktion gezeigt

32
Q

Welches Lernziel kann bei dem Versuch Massenzunahme und Massenabnahme erreicht werden?

A

Lernziel 1: Die SuS können anhand des Experimentes begründen, das Verbrennungen nicht immer zu einem Masseverlust führen.

33
Q

Beschreibe kurz den Versuch Massenzunahme und Massenabnahme.

A
  • Kerze wird gewogen und dann angezündet
  • Eisenwolle wird gewogen und danach mit Gasbrenner entzündet
  • anschließend werden beide wieder gewogen
  • Massenzunahme bzw. -abnahme
34
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch Massenzunahme und Massenabnahme?

A
  • SV
  • Problem/Bestätigung/Übungs
35
Q

Was kann mit dem Versuch “Verbrennung von Eisen” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird der Einfluss des Zerteilungsgrads auf die Stärke der Reaktion anhand von der Verbrennung von Eisen gezeigt.

36
Q

Welches Lernziel kann bei dem Versuch Verbrennung von Eisen erreicht werden?

A

Die S*S beschreiben anhand der Verbrennung von Eisen, dass die Stärke der Reaktion vom Zerteilungsgrad bzw. der Oberfläche des Stoffes abhängt.

37
Q

Beschreibe kurz den Versuch verbrennung von Eisen

A

Eisenpulver, Eisenwolle und Eisennagel werden in Brennerflamme gemacht
- Unterschiedliche Stärke der reaktion erkennbar

38
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Verbrennung von Eisen”

A

LV/SV
Problemexperiment/
Erarbeitungsexperiment