Atome und Moleküle als Bausteine der Stoffe

Atome und Moleküle als Bausteine der Stoffe Übung

• Benenne die Bausteine von Stoffen.

  Tipps

  Elektronen sind noch kleiner als die Bausteine der Stoffe.

  Aus Lego kann man keine Stoffe wie Wasser oder Aluminium zusammenbauen.

  Lösung

  Die Chemie sieht bei den Stoffen um uns herum sehr genau hin und erforscht sie bis ins kleinste Detail. So fand man heraus, dass Stoffe aus gleichen Teilchen aufgebaut sind. Jeder Stoff hat dabei seine eigenen Teilchen. Die einfachsten Teilchen sind die Atome. Setzt man mehrere Atome mit Bindungen zusammen, erhält man ein Molekül. Sterne bestehen übrigens aus Wasserstoff und Helium. Sie bestehen also auch aus Stoffen.

• Entscheide, welche Stoffe aus Atomen und welche aus Molekülen bestehen.

  Tipps

  Die einzelne Kugel ist ein Atom.

  Alle Edelgase bestehen aus Atomen. Sie enden meist auf -on.

  Lösung

  Alle Edelgase bestehen aus Atomen. Sie sind Gase mit einer geringen Dichte. Edelgase sind sehr reaktionsträge, weil sie selbst schon sehr stabil sind. Das liegt an ihrer Elektronenkonfiguration. Sie haben eine volle Außenelektronenschale. Andere Elemente wie Sauerstoff und Wasserstoff haben das nicht. Deswegen gehen sie Bindungen miteinander ein und teilen sich Elektronen. Sie bilden dadurch Moleküle. Wasser, Sauerstoff und Kohlenstoff zählen also zu den Stoffen, die aus Molekülen bestehen.

• Benenne die dargestellten Moleküle.

  Tipps

  Der Stoff Sauerstoff besteht aus zwei Sauerstoffatomen.

  Kohlendioxid besteht aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen.

  Lösung

  Sauerstoff ist ein sehr reaktionsfreudiger Stoff. Deswegen gibt es auch viele Moleküle, die Sauerstoff enthalten, wie Wasser und Kohlendioxid, genauer Kohlenstoffdioxid. Deswegen brauchen wir Sauerstoff auch zum Atmen. Die Energie aus der Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser nutzen wir in unseren Körpern. Die Formeln dienen dazu, den Aufbau von Molekülen darzustellen. So weiß man gleich, was das Molekül für Atome enthält.

• Erkläre, warum es so viele Verbindungen gibt, die Kohlenstoff enthalten.

  Tipps

  Im Diamant sind viele Kohlenstoffatome räumlich miteinander verbunden.

  Sauerstoff und Wasserstoff sind chemische Elemente.

  Lösung

  Kohlenstoff ist ein ganz besonderes Element. Es ist in der Lage, Bindungen mit sich selbst einzugehen. Dadurch kann es große Ketten und Gerüste bilden. Diese bilden die Grundlage für den Aufbau vieler verschiedener Moleküle und damit auch Stoffe. Die meisten Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindungen. Von diesen gibt es eine fast unüberschaubare Vielfalt.

• Entscheide, welche Aussagen zum Aufbau von Molekülen richtig sind.

  Tipps

  Nicht alle Elemente bilden Moleküle. Manche bestehen auch aus Atomen.

  Schwefelsäure ist ein etwas größeres Molekül.

  Lösung

  Moleküle sind Zusammenschlüsse von mehreren Atomen. Das können die gleichen Atome sein, wie bei Sauerstoff, oder verschiedene, wie du hier im Bild siehst. Das ist Alkohol. Es besteht aus Kohlenstoffatomen (blau), Wasserstoffatomen (grau) und einem Sauerstoffatom (rot). Weil Kohlenstoff mit sich selbst Bindungen bilden kann, kann es das Gerüst vieler Stoffe bilden. Die meisten davon nennt man organische Verbindungen.

• Erkläre, warum sich Moleküle bilden.

  Tipps

  Ein stabiler Zustand ist die Edelgaskonfiguration.

  Bindungen werden zwischen Atomen gebildet.

  Lösung

  Viele Elemente bilden Moleküle. Sie bestehen aus mindestens zwei Atomen. Das können Atome der gleichen Sorte sein, wie bei Sauerstoff (zwei Sauerstoffatomen), oder Atome von verschiedenen Elementen, wie bei Wasser (zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom). Viele Elemente streben die stabile Elektronenkonfiguration der Edelgase an. Diese haben acht Außenelektronen und damit eine volle Außenelektronenschale. Andere Elemente, die weniger Außenelektronen haben, gehen Bindungen ein und teilen sich Elektronen. Dadurch sind die Moleküle stabil.