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Stöchiometrische Wertigkeit

Lerne, was die stöchiometrische Wertigkeit bedeutet und wie du sie berechnen kannst, um chemische Bindungen besser zu verstehen. Erfahre mehr über die Wertigkeiten von Wasserstoff und Sauerstoff und wie diese die Wertigkeiten anderer Elemente beeinflussen. Interessiert? Dann vertiefe dein Wissen mit unseren Übungsaufgaben im folgenden Text!

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Die Autor*innen
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André Otto
Stöchiometrische Wertigkeit
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Stöchiometrische Wertigkeit Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Stöchiometrische Wertigkeit kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, was der Begriff stöchiometrische Wertigkeit bedeutet.

    Tipps

    Das Wort „Wertigkeit“ beschreibt einen bestimmten Zahlenwert.

    Die Stöchiometrie versucht, die genauen Zahlenverhältnisse vor und nach einer Reaktion zu ermitteln.

    Lösung

    Die maximale Wertigkeit eines Elements lässt sich aus dem Periodensystem der Elemente ablesen. Die Wertigkeit kann wie folgt definiert werden:

    Die (stöchiometrische) Wertigkeit ist eine Zahl, die angibt, wie viel Wasserstoffatome ein Atom eines chemischen Elements binden oder ersetzen kann.

    Gleichzeitig sagt sie auch aus, wie viele Einfachbindungen ein Atom des Elements eingehen kann.

  • Nenne die stöchiometrische Wertigkeit der Elemente in den Verbindungen.

    Tipps

    Die Wertigkeit von Sauerstoff beträgt II.

    Zieht man von der Summe der Wertigkeiten von Sauerstoff die Summe der Wertigkeiten der Bindungspartner ab, erhält man als Differenz 0.

    Die römischen Zahlen von 1 bis 9:
    I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, und IX.

    Lösung

    In all diesen Verbindungen ist die Differenz der Summe der Wertigkeiten von Sauerstoff und der Summe der Wertigkeiten der Bindungspartner gleich 0.

    $\text{Anzahl } O \cdot \text{ Wertigkeit } O-\text{Anzahl And.} \cdot \text{ Wertigkeit And. } =0$

    Die Wertigkeit des Sauerstoffs ist als II festgelegt. Die Mengenverhältnisse können wir den Summenformeln entnehmen. Bis auf die $\text{Wertigkeit And.} $ haben wir also alle Informationen.

    $\dfrac{\text{Anzahl } O \cdot \text{ Wertigkeit} O}{\text{Anzahl And.} }= \text{Wertigkeit And. } $

    • $Na_2O$: $~\dfrac{I \cdot II}{II}= I$
    • $Al_2O_3$: $~\dfrac{III \cdot II}{II}= III$
    • $P_2O_5$: $~\dfrac{V \cdot II}{II}= V$
    • $Cl_2O_7$: $~\dfrac{VII \cdot II}{II}= VII$
  • Bestimme, auf wie viele Elektronen das Element mit der höchsten Wertigkeit in den Verbindungen Einfluss hat.

    Tipps
    Lösung

    Die Anzahl der Elektronen, auf die ein Atom in einer Verbindung direkten Einfluss hat, entspricht der Summe aller Elektronen in seinen kovalenten Bindungen und seinen freien Elektronenpaaren. Dies ist gleichzeitig auch die Summe der Hauptgruppe und der Wertigkeit des Elements.

    Phosphor hat in der Verbindung $P_2O_5$ die Wertigkeit 5 und steht auch in der 5. Hauptgruppe. Damit hat es Einfluss auf 10 Elektronen.

    Phosphor hat auch in der Verbindung $P_4O_{10}$ die Wertigkeit 5 und steht auch in der 5. Hauptgruppe. Damit hat es auch hier Einfluss auf 10 Elektronen.

    Chlor hat in der Verbindung $Cl_2O_7$ die Wertigkeit 7 und steht auch in der 7. Hauptgruppe. Damit hat es hier Einfluss auf ganze 14 Elektronen.

    Schwefel hat in der Verbindung $SO_3$ die Wertigkeit 6 und steht auch in der 6. Hauptgruppe. Damit hat es hier Einfluss auf ganze 12 Elektronen.

  • Ordne die Elemente nach Höhe ihrer maximalen Wertigkeit.

    Tipps

    Die maximale Wertigkeit eines Elements entspricht der Anzahl von Elektronen in seiner Valenzschale.

    Das Periodensystem könnte dir bei der Einteilung helfen.

    Lösung

    Die maximale Wertigkeit eines Elements entspricht der Anzahl von Elektronen in seiner Valenzschale. Diese stimmt mit der Nummer der Hauptgruppe im PSE überein, in der sich das Element befindet.

    Die maximale Wertigkeit der Elemente ist jedoch zumeist nicht die häufigste Wertigkeit des Elements.

  • Gib die stöchiometrischen Wertigkeiten von Wasserstoff und Sauerstoff an.

    Tipps

    Die Wertigkeiten von Wasserstoff und Sauerstoff wurden als Vergleichswerte festgelegt.

    Wasserstoff steht in der ersten Hauptgruppe.

    Sauerstoff steht in der sechsten Hauptgruppe.

    Lösung

    Die Basis der stöchiometrischen Wertigkeit ist die Festlegung der Wertigkeiten von Wasserstoff und Sauerstoff als Vergleichswerte.

    Dabei wurde Wasserstoff die Wertigkeit 1 zugeordnet und Sauerstoff die Wertigkeit 2.

    Anderen Stoffen wurde dann eine Wertigkeit anhand ihres Verhaltens in einer Verbindung mit Wasserstoff und/oder Sauerstoff zugeordnet.

  • Bewerte die Wertigkeit des Schwefels im Schwefeltrioxid im Vergleich zum Schwefelwasserstoff unter Beachtung der Oktettregel.

    Tipps

    Schwefel kann mehrere Wertigkeiten haben.

    Sauerstoff hat immer die Wertigkeit 2 und Wasserstoff immer die Wertigkeit 1.

    Lösung

    Schwefel kann mehrere Wertigkeiten annehmen, häufig: 2, 4 und 6.

    Im Schwefelwasserstoff hat es die Wertigkeit 2 und im Schwefeltrioxid die Wertigkeit 6. In anderen Molekülen, wie beim Schwefeldioxid, besitzt er hingegen die Wertigkeit 4.

    Bei vielen Schwefelverbindungen wird daher die Oktettregel verletzt.