Treffp. Chemie Lösung NEU - f.sbzo.de - Verlag E. Dorner

Treffpunkt Chemie Lösungen 17.12.2003 17:00 Uhr Seite 1 

Treffpunkt 

Chemie 

Lösungen 

31 

P 

3 

H 

1 

H 

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23 

H 

80 

Se 

27 

Li 

23 

Na 

24 

Mg 

K


TreffpunktChemie – neu 

Lösungen 

Herausgegeben von: 

Dieter Frühauf, Braunschweig 

Hans Tegen, Hambühren 

Bearbeitet von: 

Joachim Blum 

Bernd Braun 

Dr. Kurt Dvorak 

Dieter Frühauf 

Dr. Erwin Graf 

Thomas Günkel 

Jürgen Hietel 

Friederike Krämer-Brand 

Sandra Kranz 

Erhard Mathias 

Angelika Meinhold 

Wolfgang Münzinger 

Mariola Schröer 

Bernd Schumacher 

Hans Tegen 

unter Mitarbeit der Verlagsredaktion 

Alle Rechte vorbehalten. Dieses Werk sowie einzelne Teile desselben 

sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung in anderen als den 

gesetzlich zugelassenen Fällen ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung 

des Verlages nicht zulässig. 

Grafiken: Thilo Pustlauk 

Satz: O&S Satz GmbH, Hildesheim; Verlag E. DORNER GmbH, Wien 

Repro: Seyss GmbH, Wien 

Druck und Bindung: Ferdinand Berger & Söhne GmbH, Horn 

Lösungen zu Buch-Nr.115538 

Frühauf, Tegen u.a. 

Treffpunkt Chemie – neu 

©2004 E.DORNER GmbH 

Ungargasse 35, 1030 Wien 

Tel. 01/533 56 36, Fax:01/533 56 36-15 

E-Mail:office@dorner-verlag.at 

www.dorner-verlag.at 

ISBN 3 - 7055 - 0653 - 6


Inhaltsverzeichnis 

Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge für gefährliche Stoffe . . . . . . 4 

|1| Stoffe und ihre Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

|2| Chemische Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 

|3| Wasser – eine Grundlage des Lebens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 

|4| Wie gewinntman Metalle? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

|5| Chemische Verwandtschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 

|6| Die Weltder kleinsten Teilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 

|7| Chemische Bindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 

|8| Säuren,Basen und Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 

|9| Chemie und Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 

|10| Baustoffe und Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 

|11 | Die Weltdes Kohlenstoffs:Organische Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 

|12| Alkohol,Essig,Ester – wichtige Stoffe in Alltag und Technik . . . . . . . 29 

|13| Chemie und Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 

|14 | Seifen,Waschpulver und Duftstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 

|15 | Organische Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 

Notizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 

3


Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge 

Gefahrenhinweise (R-Sätze) 

Diese Hinweise geben in einer ausführlicheren Weise als die Gefahrensymbole Auskunft über die Art der Gefahr. 

R 1 

R 2 

R 3 

R 4 

R 5 

R 6 

R 7 

R 8 

R 9 

In trockenem Zustand explosionsgefährlich 

Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen 

explosionsgefährlich 

Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen 

besonders explosionsgefährlich 

Bildet hochempfindliche explosionsgefährliche 

Metallverbindungen 

Beim Erwärmen explosionsfähig 

Mit und ohne Luft explosionsfähig 

Kann Brand verursachen 

Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren 

Stoffen 

Explosionsgefahr bei Mischung mit brennbaren 

Stoffen 

R 10 Entzündlich 

R 11 Leicht entzündlich 

R 12 Hoch entzündlich 

R 14 Reagiert heftig mit Wasser 

R 15 Reagiert mit Wasser unter Bildung hoch entzündlicher 

Gase 

R 16 Explosionsgefährlich in Mischung mit brandfördernden 

Stoffen 

R 17 Selbstentzündlich an der Luff 

R 18 Bei Gebrauch Bildung explosionsfähiger/leicht 

entzündlicher Dampf-Luftgemische möglich 

R 19 Kann explosionsfähige Peroxide bilden 

R 20 Gesundheitsschädlich beim Einatmen 

R 21 Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut 

R 22 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken 

R 23 Giftig beim Einatmen 

R 24 Giftig bei Berührung mit der Haut 

R 25 Giftig beim Verschlucken 

R 26 Sehr giftig beim Einatmen 

R 27 Sehr giftig bei Berührung mit der Haut 

R 28 Sehr giftig beim Verschlucken 

R 29 Entwickelt bei Berührung mit Wasser giftige Gase 

R 30 Kann bei Gebrauch leicht entzündlich werden 

R 31 Entwickelt bei Berührung mit Säure giftige Gase 

R 32 Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige 

Gase 

R 33 Gefahr kumulativer Wirkung 

R 34 Verursacht Verätzungen 

R 35 Verursacht schwere Verätzungen 

R 36 Reizt die Augen 

R 37 Reizt die Atmungsorgane 

R 38 Reizt die Haut 

R 39 Ernste Gefahr irreversiblen Schadens 

R 40 Irreversibler Schaden möglich 

R 41 Gefahr ernster Augenschäden 

R 42 Sensibilisierung durch Einatmen möglich 

R 43 Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich 

R 44 Explosionsgefahr bei Erhitzen unter Einschluss 

R 45 Kann Krebs erzeugen 

R 46 Kann vererbbare Schäden verursachen 

R 48 Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer 

Exposition 

R 49 Kann Krebs erzeugen beim Einatmen 

R 50 Sehr giftig für Wasserorganismen 

R 51 Giftig für Wasserorganismen 

R 52 Schädlich für Wasserorganismen 

R 53 Kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen 

haben 

R 54 Giftig für Pflanzen 

R 55 Giftig für Tiere 

R 56 Giftig für Bodenorganismen 

R 57 Giftig für Bienen 

R 58 Kann längerfristig schädliche Wirkungen auf die 

Umwelt haben 

R 59 Gefährlich für die Ozonschicht 

R 60 Kann die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen 

R 61 Kann das Kind im Mutterleib schädigen 

R 62 Kann möglicherweise die Fortpflanzungsfähigkeit 

beeinträchtigen 

R 63 Kann das Kind im Mutterleib möglicherweise 

schädigen 

R 64 Kann Säuglinge über die Muttermilch schädigen 

R 65 Gesundheitsschädlich: Kann beim Verschlucken 

Lungenschäden verursachen 

R 66 Wiederholter Kontakt kann zu spröder oder rissiger 

Haut führen 

R 67 Dämpfe können Schläfrigkeit oder Benommenheit 

verursachen 

4


für gefährliche Stoffe 

Sicherheitsratschläge (S-Sätze) 

Hier werden Empfehlungen gegeben, wie Gesundheitsgefahren beim Umgang mit gefährlichen Stoffen abgewehrt 

werden können. 

S 1 

S 2 

S 3 

S 4 

S 5 

S 6 

S 7 

S 8 

S 9 

Unter Verschluss aufbewahren 

Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen 

Kühl aufbewahren 

Von Wohnplätzen fernhalten 

Unter … aufbewahren (geeignete Flüssigkeit vom 

Hersteller anzugeben) 

Unter … aufbewahren (inertes Gas vom Hersteller 

anzugeben) 

Behälter dicht geschlossen halten 

Behälter trocken halten 

Behälter an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren 

S 12 Behälter nicht gasdicht verschließen 

S 13 Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln 

fernhalten 

S 14 Von … fernhalten (inkompatible Substanzen sind 

vom Hersteller anzugeben) 

S 15 Vor Hitze schützen 

S 16 Von Zündquellen fernhalten – Nicht rauchen 

S 17 Von brennbaren Stoffen fernhalten 

S 18 Behälter mit Vorsicht öffnen und handhaben 

S 20 Bei der Arbeit nicht essen und trinken 

S 21 Bei der Arbeit nicht rauchen 

S 22 Staub nicht einatmen 

S 23 Gas/Rauch/Dampf/Aerosol nicht einatmen 

(geeignete Bezeichnung(en) vom Hersteller 

anzugeben) 

S 24 Berührung mit der Haut vermeiden 

S 25 Berührung mit den Augen vermeiden 

S 26 Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich 

mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren 

S 27 Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen 

S 28 Bei Berührung mit der Haut sofort abwaschen mit 

viel … (vom Hersteller anzugeben) 

S 29 Nicht in die Kanalisation gelangen lassen 

S 30 Niemals Wasser hinzugießen 

S 33 Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladung 

treffen 

S 35 Abfälle und Behälter müssen in gesicherter Weise 

beseitigt werden 

S 36 Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen 

S 37 Geeignete Schutzhandschuhe tragen 

S 38 Bei unzureichender Belüftung Atemschutzgerät 

anlegen 

S 39 Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen 

S 40 Fußboden und verunreinigte Gegenstände mit … 

reinigen (Material vom Hersteller anzugeben) 

S 41 Explosions- und Brandgase nicht einatmen 

S 42 Bei Räuchern/Versprühen geeignetes Atemschutzgerät 

anlegen (geeignete Bezeichnung(en) vom 

Hersteller anzugeben) 

S 43 Zum Löschen … (vom Hersteller anzugeben) 

verwenden (wenn Wasser die Gefahr erhöht, 

anfügen: „Kein Wasser verwenden“) 

S 45 Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt hinzuziehen 

(wenn möglich dieses Etikett vorzeigen) 

S 46 Bei Verschlucken sofort ärztlichen Rat einholen 

und Verpackung oder Etikett vorzeigen 

S 47 Nicht bei Temperaturen über … °C aufbewahren 

(vom Hersteller anzugeben) 

S 48 Feucht halten mit ... (geeignetes Mittel vom Hersteller 

anzugeben) 

S 49 Nur im Originalbehälter aufbewahren 

S 50 Nicht mischen mit … (vom Hersteller anzugeben) 

S 51 Nur in gut gelüfteten Bereichen verwenden 

S 52 Nicht großflächig für Wohn- und Aufenthaltsräume 

verwenden 

S 53 Exposition vermeiden – vor Gebrauch besondere 

Anweisungen einholen 

S 56 Diesen Stoff und seinen Behälter der Problemfallentsorgung 

zuführen 

S 57 Zur Vermeidung einer Kontamination der Umwelt 

geeigneten Behälter verwenden 

S S9 

Information zur Wiederverwendung beim Hersteller/ 

Lieferanten erfragen 

S 60 Dieser Stoff und sein Behälter sind als gefährlicher 

Abfall zu entsorgen 

S 61 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere 

Anweisungen einholen/Sicherheitsdatenblatt zu 

Rate ziehen 

S 62 Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. 

Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung 

oder dieses Etikett vorzeigen 

S 63 Bei Unfall durch Einatmen: Verunfallten an die 

frische Luft bringen und ruhig stellen 

S 64 Bei Verschlucken Mund mit Wasser ausspülen 

(nur wenn Verunfallter bei Bewusstsein ist) 

5


|1| Stoffe und ihre Eigenschaften 

Seite 10 

1 Fragen zum Text 

a) Metalle haben einen metallischen Glanz, sind 

undurchlässig für Licht, leiten den elektrischen Strom, lassen 

sich gut verformen, sind bei Zimmertemperatur fest 

(mit Ausnahme des Quecksilbers) und sie sind gute Wärmeleiter. 

b) Metalle unterscheiden sich hinsichtlich der Magnetisierbarkeit, 

der Dichte und der Härte. Ebenso weisen sie 

unterschiedliche Schmelz- und Siedetemperaturen auf 

(geht nicht aus dem Text hervor). 

a) 

2 Theorie 

Leichtmetalle 

3 Theorie 

b) Aus Zink werden Bleche und Rohre hergestellt. Es ist 

ein Bestandteil galvanischer Elemente. Als Korrosionsschutz 

verzinkt man häufig Eisen. Aus Zinn werden 

Tuben, dünne Metallfolien, Zinngeschirr (heute seltener) 

und Zinnfiguren hergestellt. Zum Schutz vor Korrosion 

verzinnt man häufig Eisenbleche („Weißblech“ als Material 

für Konservendosen). 

Seite 11 

Pinnwand: Metalle 

Schwermetalle 

Titan ( = 4,51 g/cm 3 ) Kupfer ( = 8,93g/cm 3 ) 

Aluminium ( = 2,7g/cm 3 ) Silber ( = 10,5g/cm 3 ) 

Kalium ( = 0,86g/cm 3 ) Blei ( = 11,4g/cm 3 ) 

Magnesium ( = 1,74g/cm 3 ) Zink ( = 7,2g/cm 3 ) 

Cobalt ( = 8,83g/cm 3 ) 

Gold ( = 19,3g/cm 3 ) 

Platin ( = 21,45 g/cm 3 ) 

Eigenschaft Zink Zinn 

Schmelztemperatur 420 °C 232 °C 

Siedetemperatur 910°C 2400 °C 

1. Gold ist ein Edelmetall, Kupfer ein Halbedelmetall. Auf 

den Kupfermünzen hat sich im Laufe der Zeit eine Oxidschicht 

gebildet, auf den goldenen Gegenständen nicht. 

2. Bei der Verarbeitung der Schmuckstücke ist vor allem 

von Vorteil, dass Gold weich und besonders gut dehnbar 

ist. Aus 1cm 3 Gold (19,3g) lässt sich ein Draht von 58 km 

Länge ziehen! Goldlegierungen sind härter und mechanisch 

haltbarer als reines Gold. 

4. Die Schmelztemperatur von Zinn ist sehr niedrig 

(232 °C). Man kann das Metall mit einfachen Mitteln zum 

Schmelzen bringen und aus dem flüssigen Metall Figuren 

gießen. 

5. Der Umgang mit quecksilberhaltigen Gegenständen 

erfordert besondere Sorgfalt. Quecksilberdämpfe sind 

stark gesundheitsgefährdend. Da sie bereits bei Zimmertemperatur 

entweichen, muss das Metall stets verschlossen 

aufbewahrt werden. 

6. Verbrauchte Batterien und Leuchtstoffröhren gehören 

zum Sondermüll (bzw. können dort zurückgegeben werden, 

wo man diese Artikel gekauft hat). 

7. Ein Liter Quecksilber wiegt 13550g, also beeindruckende 

13,55 kg! 

Seite 15 

Exkurs:Alltag 

Was sind eigentlich Dispersionen? 

1. Trotz Emulgator setzt sich im Laufe der Zeit ein kleiner 

Teil der gelösten Flüssigkeit auf dem Gemisch ab, bzw. 

ein Teil des gelösten Feststoffes setzt sich am Boden des 

Gefäßes ab. Gründliches Rühren oder Schütteln mischt 

die Stoffe wieder. 

Seite 17 


a) Das Steinsalz wird zerkleinert und in Wasser gelöst. Die 

Verunreinigungen sedimentieren (setzen sich ab). Die 

Salzlösung kann danach dekantiert (abgegossen) werden. 

Die Lösung kann statt dessen auch filtriert werden. Die 

gewonnene Lösung wird dann eingedampft, das Speisesalz 

bleibt zurück. 

b) Beim Filtrieren werden die Stoffe nach der Teilchengröße 

ihrer Bestandteile getrennt. Beim Eindampfen 

nutzt man die unterschiedlichen Siedetemperaturen von 

Wasser und Kochsalz. 

c) Destilliertes Wasser ist durch Destillation (Sieden und 

Kondensieren) gereinigtes Wasser. 

d) Im Leitungswasser befinden sich u.a. gelöste Mineralstoffe 

wie Calcium- und Magnesium-Salze. Beim Erwärmen 

würden diese Stoffe Ablagerungen an den Heizstäben 

des Bügeleisens verursachen. Destilliertes Wasser 

hingegen ist frei von diesen Stoffen. 

2 Experiment 

Beispiel: 

Glasscheibe 

Dichte 7,2g/cm 3 7,3g/cm 3 Becherglas 

3. Wolfram besitzt eine sehr hohe Schmelztemperatur 

(3410°C). Der Glühfaden hat deshalb eine relativ lange 

Lebensdauer. 

Schale mit Salzwasser 

6


|1| Stoffe und ihre Eigenschaften 

3 Medizin 

Meerwasser hat mit etwa 3,6% einen erheblich höheren 

Salzgehalt als unser Körper (physiologische Kochsalzlösung 

ca. 0,9%). Organen würde wegen des Konzentrationsunterschiedes 

Wasser entzogen. Der Körper würde 

austrocknen. 

Destilliertes Wasser enthält dagegen keinerlei Salze. So 

würden den Körperzellen lebenswichtige Mineralstoffe 

entzogen. 

Seite 19 


a) Die Abfallentsorgung ist unterschiedlich geregelt. Die 

Gemeinde gibt Auskunft. 

b) Batterien, Medikamente und Altöldosen gehören zum 

Sondermüll. 

Batterien: Sammelboxen beim Händler; Medikamente: 

Apotheke; Altöldosen: Verkaufsstellen, z.B. Tankstellen. 

c) Papier wird zerkleinert und gewässert und so wieder in 

einzelne Fasern aufgelöst. (Der eingeweichte Papierbrei 

wird oft noch gebleicht bzw. die alte Druckfarbe wird entfernt; 

das ist aber im Buch nicht dargestellt.) 

Der Brei wird auf ein Sieb aufgetragen und entwässert. 

So bildet sich wieder ein neues Papierblatt. Das fertige 

Papier wird geglättet und aufgerollt. 

d) Ein Dreizehnjähriger hat statistisch gesehen bereits 

6500 kg, ein Vierzehnjähriger 7000 kg und ein Fünfzehnjähriger 

7500 kg Müll verursacht. 

2 Aufgabe 

a) Hier sind verschiedene Trennverfahren denkbar. 

Beispiel: Ein Magnet zieht die Eisennägel heraus. Papierschnipsel, 

Styropor und Plastikteilchen könnten durch 

Auslesen getrennt werden, der Sand bleibt zurück. Die 

leichten Teile kann man auch mit einem Fön herausblasen. 

In Wasser wird der Sand absinken (die Nägel natürlich 

auch), Kunststoffteile werden schwimmen; die 

Papierschnipsel werden zunächst schwimmen und sich 

dann mit Wasser voll saugen und schweben oder langsam 

absinken. 

b) (lndividuelle Antwort) 

Seite 20 


a) Aktivkohle absorbiert Geruchsstoffe an ihrer Oberfläche. 

Sie reinigt den Kochdunst von diesen Stoffen. 

b) Durch die schnelle Rotation der Siebtrommel wird der 

Saft aus den Früchten herausgeschleudert und so vom 

Fruchtfleisch getrennt. 

c) Bei der Extraktion wird die unterschiedliche Löslichkeit 

von Stoffen eines Stoffgemischs genutzt. 

Seite 23 

Trainer 

1. An ihrer unterschiedlichen Dichte, Schmelztemperatur 

und ihrem Verhalten beim Erwärmen. 

2. Magnesium gehört zur Stoffgruppe der Metalle, Quarz 

ist ein diamantartiger Stoff und Kerzenwachs ein flüchtiger 

Stoff. 

3.a) und b) 

Reinstoff 

Eisen 

Silber 

Kupfer 

Schwefel 

Kohlenstoff 

Sauerstoff 

Stoffgemisch 

Granit (Gemenge) 

Benzin (Lösung) 

Duschgel (Emulsion) 

Tinte (Lösung oder ggf. Suspension) 

Parfüm (Lösung) 

Meerwasser (Lösung) 

Edelstahl (Legierung) 

Messing (Legierung) 

Brausepulver (Gemenge) 

Fruchtsaft (Suspension) 

Bronze (Legierung) 

Badeschaum (Schaum) 

c) Schaum ist ein Gemisch eines Gases in einer Flüssigkeit, 

z.B. Luft in Wasser (Badeschaum). Fruchtsaft ist eine 

Suspension. Hier sind feste Teilchen (Fruchtfleisch) in 

einer Flüssigkeit (Wasser) verteilt. 

Eine Legierung besteht aus mindestens einem Metall und 

einem weiteren Feststoff, z.B. Stahl (Eisen/Kohlenstoff) 

oder Messing (Kupfer/Zink). 

4. a) Es handelt sich um eine Emulsion. 

b) Das Eigelb hat die Aufgabe des Emulgators. Es sorgt 

für die dauerhafte Vermischung von Öl und Wasser bzw. 

Essig. 

5. Beim Goldwaschen wurde die unterschiedliche Dichte 

der Stoffe genutzt. Der leichtere Sand wurde vom Wasser 

weggespült, die schwereren Goldteilchen setzen sich 

ab. 

6. Die wässrige Magermilch hat die größere Dichte. Das 

Fett schwimmt oben. 

7. Beim Aufgießen des Kaffees werden die Geschmacks-, 

Farb- und Wirkstoffe aus dem Pulver extrahiert. Anschließend 

wird der Kaffeesatz vom Kaffeegetränk durch Filtrieren 

getrennt. 

8. Wasser hat zwar eine Siedetemperatur von 100 °C, 

doch es werden bereits ab 80°C dampfförmige Wasserteilchen 

mit den Alkoholteilchen destilliert. 

Die Siedetemperaturen der beiden Stoffe unterscheiden 

sich zu wenig, um sie vollständig voneinander zu trennen. 

9. Fette, Öle und Benzin lösen sich nicht im Wasser. Im 

Ölabscheider schwimmen sie aufgrund ihrer geringeren 

Dichte auf dem Wasser und können dort entfernt werden. 

7


|2| Chemische Reaktionen 

Seite 29 


a) Bei einer chemischen Reaktion entstehen aus vorhandenen 

Stoffen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften. Aus 

der metallischen Eisenwolle ist ein dunkelgrauer spröder 

Stoff entstanden, der schwerer ist als Eisenwolle. 

b) Die Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der sich 

ein Stoff mit Sauerstoff verbindet. 

c) Nein, verbinden sich zwei Stoffe zu einem neuen Stoff, 

ohne dass Sauerstoff beteiligt ist, so ist das eine chemische 

Reaktion, aber keine Oxidation. 

2 Theorie 

a) Aus dem metallischen Magnesium hat sich ein neuer 

Stoff, nämlich das weiße, pulvrige Magnesiumoxid, 

gebildet. 

b) Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid; 

Energie wird frei. 

3 Experiment 

a) Die Außenflächen des Kupferbriefs haben sich dunkel 

verfärbt. Die Innenflächen haben sich nicht verändert. 

b) An den Außenflächen hat eine Oxidation des Kupfers 

stattgefunden, es hat sich ein neuer Stoff, das dunkle 

Kupferoxid, gebildet. An den Innenflächen konnte diese 

chemische Reaktion nicht stattfinden, da kein Sauerstoff 

ins Innere des Kupferbriefs gelangen konnte. 

c) Kupfer + Sauerstoff Kupferoxid; Energie wird frei. 

Seite 31 


a) Aus zwei vorhandenen Stoffen (Zink und Schwefel) ist 

ein neuer Stoff entstanden, der andere Eigenschaften als 

Zink und Schwefel hat. Er hat ein anderes Aussehen, eine 

andere Dichte, eine andere Schmelztemperatur als Zink 

und ist nicht elektrisch leitfähig. Er hat sogar eine neue 

Eigenschaft, er leuchtet fluoreszierend im UV-Licht. 

b) Zink + Schwefel Zinksulfid; Energie wird frei 

c) Die Aktivierungsenergie ist die Energie, die zum Auslösen 

einer Reaktion zugeführt werden muss. 

2 Alltag 

a) Schwefel. 

b) Es handelt sich um eine chemische Reaktion zwischen 

Silber und Schwefel. 

3 Demonstrations-Experiment 

a) Unter Aufglühen wird aus dem metallischen Kupfer 

und dem gelben Schwefel mattes, dunkles Kupfersulfid. 

b) Es ist ein neuer Stoff entstanden, der völlig anders aussieht 

als die Ausgangsstoffe Kupfer und Schwefel. 

c) Kupfer + Schwefel Kupfersulfid; Energie wird frei. 

Seite 33 


a) Kohlenstoffmonooxid 

b) Schwefeldioxid und Stickoxide 

c) Kohlenstoffdioxid 

d) Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid 

Seite 34 


a) Rosten ist eine sehr langsame Reaktion. Die Energieabgabe 

ist über einen so langen Zeitraum verteilt, dass es 

zu keiner fühlbaren Erwärmung des Metalls kommt. 

b) Das Eisen wird dadurch vor dem Sauerstoff aus der Luft 

und vor Wasser geschützt. 

2 Experiment 

a) Die mit Wasser befeuchtete, entfettete Stahlwolle 

rostet. Die entfettete, trockene Stahlwolle rostet erst nach 

längerer Zeit und die eingeölte Stahlwolle rostet nicht. 

b) Bei der mit Wasser befeuchteten, entfetteten Stahlwolle 

steigt der Wasserspiegel im Reagenzglas bis fast auf 

ein Fünftel der Reagenzglashöhe. Der Sauerstoff der im 

Reagenzglas eingeschlossenen Luft wird bei der Oxidation 

des Eisens zu Eisenoxid verbraucht. Bei der entfetteten 

trockenen Stahlwolle steigt der Wasserspiegel 

zunächst nicht. Erst nach einiger Zeit steigt er sehr langsam 

an. Die trockene Stahlwolle rostet wesentlich langsamer, 

da nur die Luftfeuchtigkeit das Rosten unterstützt. 

Der Wasserspiegel bei der eingeölten Stahlwolle steigt 

nicht, da durch den Ölfilm das Rosten verhindert wird. 

Seite 36 


a) Elemente: Gold, Silber, Kupfer, Eisen, Zink, Aluminium, 

Magnesium, Schwefel, Kohlenstoff, Sauerstoff, 

Stickstoff, Argon, Krypton … 

Verbindungen: Eisenoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, 

Kupferoxid, Silberoxid, Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, 

Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Zinksulfid, 

Kupfersulfid, Eisensulfid … 

b) Zinksulfid: Zink und Schwefel 

Eisenoxid: Eisen und Sauerstoff 

Kohlenstoffdioxid: Kohlenstoff und Sauerstoff 

c) Bei der Verbrennung von Holz entstehen im Wesentlichen 

Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf. Beide Stoffe 

sind gasförmig und verflüchtigen sich. 

2 Experiment 

Beide Wägungen ergeben das gleiche Ergebnis. In einem 

geschlossenem System (mit dem Luftballon abgeschlossen) 

ist eine chemische Reaktion abgelaufen. Da nichts 

entweichen und nichts hinzukommen kann, muss die 

Masse gleich bleiben. 

3 Umwelt 

Sauerstoff: Luft (elementar), Wasser (Verbindung), Gesteine, 

Erze und Sand (als Silicate und Oxide). 

8


|2| Chemische Reaktion 

Silicium: Gesteine, Erde, Sand (Silicate). 

Aluminium: in Verbindungen mit Silicium und Sauerstoff 

in Gesteinen und Erde. 

Eisen: Erze 

Calcium, Magnesium: Kalk, Dolomit (Carbonate) 

Natrium, Kalium: Salze (Chloride, Sulfate, Carbonate) 

Wasserstoff: Wasser (Verbindung). 

c) 

+ 

Seite 38 


a) – Alle Stoffe sind aus kleinsten, kugelförmigen Teilchen, 

den Atomen, aufgebaut. 

– Atome sind unveränderlich und unteilbar. 

– Alle Atome eines Elements haben die gleiche Größe und 

Masse. 

– Die Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich 

in Größe und Masse. 

b) Die Atome werden bei einer chemischen Reaktion 

umgeordnet. Es kommt weder eins hinzu, noch verschwindet 

eins, noch werden die Atome verändert. Die 

Anzahl und die Masse der beteiligten Atome bleiben 

dabei immer gleich. 

c) 

Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid; 

Energie wird frei 

Magnesium-Atome und Sauerstoff-Atome gruppieren 

sich um und verbinden sich zu Magnesiumoxid; dabei 

wird Energie frei. 

Seite 39 

+ 

Zink + Sauerstoff Zinkoxid; Energie wird frei. 

4. a) Mit der Glimmspanprobe kann man den Sauerstoff 

nachweisen. Silber ist ein glänzendes Metall, das sich 

leicht verformen lässt. 

b) Man bläst die Atemluft in Kalkwasser. Es bildet sich ein 

weißer Niederschlag. 

5. a) Aktivierungsenergie. 

b) Zunächst müssen die Kupfer- und die Schwefel-Atome 

voneinander getrennt werden. Erst dann können sie reagieren. 

Dabei entsteht soviel Energie, dass immer mehr 

Kupfer- und Schwefel-Atome voneinander getrennt werden 

und miteinander reagieren können. 

6. a) Das Wachs wird flüssig, steigt den Docht hoch und 

verdampft. Der Wachsdampf reagiert mit dem Sauerstoff 

der Luft. Die entstehenden heißen, gasförmigen Oxide 

ziehen nach oben ab. Von unten wird weiterer Sauerstoff 

nachgesaugt. 

b) Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid; 

Energie wird frei. 

7. a) Die Stahlwolle rostet. Das Eisen reagiert mit Sauerstoff 

zu Eisenoxid. 

b)Das Wasser nimmt nach einiger Zeit fast 20 % des Reagenzglasvolumens 

ein. Das ist das Volumen des Sauerstoffs 

in der Luft, der mit dem Eisen zu Rost reagiert hat. 

8. a) Der Zerteilungsgrad ist sehr groß. 

b) Aus Eisen bildet sich Eisenoxid. Der dazu nötige Sauerstoff 

stammt aus der Luft. Das Eisenoxid, in dem der 

Sauerstoff fest gebunden ist, muss also schwerer sein als 

das Eisen zuvor. 

Trainer 

1. a) Mit Löschschaum muss die Sauerstoffzufuhr unterbunden 

werden. Brennendes Benzin würde auf dem 

Wasser schwimmend weiterbrennen. Bei großer Hitze 

kann das Löschwasser explosionsartig verdampfen und 

das brennende Benzin weiter verbreiten. 

b) Mit Wasser wird das brennende Holz abgekühlt. 

c) Bei der Verbrennung von Lacken und Lösungsmitteln 

können giftige Gase entstehen. 

2. Luft ist ein Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Edelgasen, 

Kohlenstoffdioxid und weiteren Gasen. Durch 

Abkühlen auf sehr tiefe Temperaturen lässt sich das 

Gemisch trennen. 

3. a) Es ist ein neuer Stoff mit neuen Eigenschaften (weiß, 

Nichtmetall) entstanden. 

b) Zink + Sauerstoff Zinkoxid; Energie wird frei 

9


|3| Wasser – eine Grundlage des Lebens 

Seite 43 


a) Grundwasser, Quellwasser, Oberflächenwasser. 

b) Uferfiltrat wird aus Brunnen neben einem Fluss gewonnen 

und anschließend einer Reinigung unterworfen. 

c) Das Wasser sickert durch verschiedene Bodenschichten, 

an denen die Verunreinigungen hängen bleiben. 

Kleinstlebewesen im Boden bauen weitere Verschmutzungen 

ab. 

d) Aktivkohle besitzt eine sehr große Oberfläche, an der 

die Verunreinigungen haften bleiben (Adsorption). 

e) Chlor oder Ozon töten Krankheitserreger ab. 

2 Eperiment 

a) Die Tinte wird von der Aktivkohle adsorbiert. Die Filtration 

liefert klares Wasser. 

b) Das Dieselöl wird von der Aktivkohle adsorbiert, das 

Wasser ist dann fast wieder geruchlos. 

3 Experiment 

Die Teststäbchen sind nach Vorschrift zu verwenden. Der 

Nitratgehalt der meisten Mineralwässer liegt unter 10mg/l. 

4 Alltag 

a) Informationen erhält man vom örtlichen Wasserwerk. 

b) Der Wasserverbrauch lässt sich mithilfe der Wasseruhr 

feststellen (oder über die letzte Wasser-Abrechnung). 

Seite 44 


a) Wasser ist aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff 

aufgebaut. 

b) Man kann dies durch eine Analyse zeigen. 

c) Eine Synthese ist der Aufbau eines Stoffes aus Elementen; 

eine Analyse ist die Zerlegung eines Stoffes in seine 

Elemente. 

Seite 45 


a) An der Glasspitze brennt Wasserstoff. 

b) Magnesium reagiert mit Wasser zu Magnesiumoxid 

und Wasserstoff. Dabei wird Wärme frei. 

c) Das Magnesium wird oxidiert, das Wasser reduziert. 

3 Experiment 

a) Der brennende Holzspan erlischt im aufsteigenden 

Wasserdampf; das brennende Magnesiumband reagiert 

unter heftiger Feuererscheinung mit dem Wasserdampf. 

b) Magnesium + Wasser 

Magnesiumoxid + Wasserstoff; Energie wird frei. 

(Der Wasserstoff kann bei Zutritt von Luft wieder zu Wasserdampf 

verbrennen.) 

c) Magnesium wird oxidiert, Wasser wird reduziert. 

4 Experiment 

a) Wasser und Sauerstoff reagieren zu Wasser. Dabei wird 

Wärme frei. 

b) Man führt sie durch, um ungewollte und gefährliche 

Explosionen zu vermeiden. (Reiner Wasserstoff ist nicht 

so gefährlich wie ein Wasserstoff-Luft-Gemisch). 

c) Das wasserfreie weiße Kupfersulfat wird durch Wasseraufnahme 

zu blauem, wasserhaltigem Kupfersulfat. 

Dies nutzt man zum Nachweis von Wasser. 


a) Die Reaktion verläuft vollständig, ohne dass ein Restgas 

übrig bleibt. 

b) Zwei Raumteile Sauerstoff bleiben übrig, weil für eine 

vollständige Reaktion zwei Raumteile Wasserstoff und ein 

Raumteil Sauerstoff benötigt werden. 

Seite 47 


a) 1,3g/l : 0,084 g/l = 15,5 

15,5I Wasserstoff sind ebenso schwer wie 1lSauerstoff. 

b) Wasserstoff ist ein brennbares Gas. Die Luftschiffe können 

brennen oder sogar explodieren. 

c) Wasserstoff wird zum Schweißen und Schneiden, als 

Reduktionsmittel, für unbemannte Wetterballons oder als 

Antrieb von Kraftfahrzeugen verwendet. 

d) In einem Gasentwickler lässt man z.B. Salzsäure auf 

Zink tropfen. (Knallgasprobe nicht vergessen!) 


a) Es ist kein Knallgasgemisch im Zylinder vorhanden, es 

kann also keine Explosion erfolgen. 

b) Der Wasserstoff entzündet sich an der unteren (offenen) 

Seite des Zylinders. Im Zylinder ist kein Sauerstoff 

vorhanden, die Kerze erlischt deshalb. Wenn man die 

Kerze herauszieht, entzündet sie sich wieder an der Flammenfront. 

3 Demonstration-Experiment 

a) Aus dem matten, schwarzen Kupferoxid wird rot-glänzendes, 

metallisches Kupfer. 

b) Der Wasserstoff reduziert das Kupferoxid zu Kupfer; 

der Wasserstoff oxidiert dabei zu Wasser. 

4 Theorie 

a) Wasserstoff ist etwa 15-mal leichter als Luft. Der Ballon 

steigt durch den Auftrieb. 

b) Die Dichte von Helium ist ebenfalls geringer als die der 

Luft; deshalb eignet sich Helium auch zum Füllen von Ballons. 

Seite 49 


a) BERZELIUS schlug vor, die lateinischen oder griechischen 

Anfangsbuchstaben der Elemente als Abkürzungen 

10


|3| Wasser – eine Grundlage des Lebens 

zu verwenden. Beginnen mehrere Elemente mit dem 

gleichen Buchstaben, wird ein zweiter, kleingeschriebener 

Buchstabe zugefügt. 

b) Sie bezeichnen zum einen das Element, den Stoff. 

Zum anderen stehen sie für ein Atom eines Elementes. 

c) Molekülformeln geben die Atomanzahl an, die in 

einem Molekül vorhanden sind. Verhältnisformeln geben 

das Anzahlverhältnis der verschiedenen Atomarten in 

einer salzartigen Verbindung an (Elementargruppe). 

d) Chemische Formeln beschreiben den Aufbau eines 

Moleküls oder einer Elementargruppe und stehen als 

Abkürzungen für die entsprechenden Stoffe. 

3. a) Br, Ni, K, Au, Ag, Xe 

b) Bor, Rubidium, Zinn, Platin, Antimon, Fluor 

c) Wasser, Kohlenstoffdioxid, Bleioxid, Diphosphorpentoxid, 

Zinksulfid, Distickstofftrioxid 

4. a) C + O 2 

CO 2 

b) H 2 

O + Ca CaO + H 2 

2 Theorie 

a) Wolfram (W), Titan (Ti), Platin (Pt). 

b) Fe = Eisen, Co = Cobalt, Ga = Gallium, Sb = Antimon. 

Seite 50 

Exkurs:Theorie 

Die Wertigkeit– ein Hilfsmittel zum Aufstellen von 

Formeln 

1. Wasserstoff ist einwertig, Sauerstoff zweiwertig, Chlor 

einwertig, Kohlenstoff vierwertig. 

2. Magnesium ist zweiwertig. 

3. Al 2 

O 3 

4. Im SO 2 

ist der Schwefel vierwertig, im SO 3 

sechswertig. 

Seite 51 


a) Wortgleichung aufstellen, Symbole und Formeln einsetzen, 

Reaktionsgleichung einrichten, Energieumsatz 

angeben. 

b) Sie ist kürzer und überschaubarer. Sie gibt auch an, in 

welchem Mengenverhältnis die Stoffe miteinander reagieren. 

c) Exotherm: Energie wird frei; endotherm: Energie muss 

zugeführt werden. 

Seite 52 

Trainer 

1. Etwa indem man ausgeatmete Luft über ein Glas streichen 

lässt, das man mindestens eine Stunde in den Kühlschrank 

gestellt hat. Der Wasserdampf kondensiert an der 

kalten Oberfläche, es entstehen Wassertröpfchen. 

2. Die Öffnung muss nach unten zeigen, weil Wasserstoff 

leichter als Luft ist. 

11


|4| Wie gewinntman Metalle? 

Seite 54 


a) Kupfer kommt teilweise gediegen vor. Es lässt sich gut 

aus Kupfererzen gewinnen, leicht schmieden und in Formen 

gießen. 

b) Man findet es wegen seiner Korrosionsbeständigkeit 

auf Hausdächern und Kirchtürmen und als Röhrenwerkstoff 

in der Gas-, Wasser- und Heizungsinstallation. Als 

guter Wärmeleiter begegnet es uns in Wärmetauschern 

von Heizkesseln und Kühlanlagen oder in Edelstahlkochtöpfen 

als Kupfer-Sandwichboden. Die meisten Elektrogeräte 

und elektronischen Geräte würde es ohne Kabel, 

Draht und Leiterbahnen aus Kupfer als hervorragenden 

Stromleiter nicht geben. 

Seite 61 

Pinnwand: Metalle 

1. Es werden etwa 2,34gbenötigt. 

2. Neusilber, „Alpaka“, ist eine Kupfer-Nickel-Zink-Legierung. 

Man nennt es daher auch Nickel-Messing. Es enthält 

50–65%Kupfer, 8–26 % Nickel, der Rest ist Zink. 

3. Die Metalle finden sich in den Elektronikbauteilen als 

Elektrokabel, in Drähten und Leiterbahnen, in Lötverbindungen 

und als Kontaktmaterial in Schaltern. 

4. Bei der Verwertung von Elektronikschrott können die 

natürlichen Vorkommen der Metalle geschont und die 

mit der Gewinnung einhergehenden Umweltbelastungen 

gemindert werden. 

5. Beim Recyceln von Elektronikschrott können neben 

den gewünschten Metallen aus den Platinenkunststoffen 

Produkte entstehen, die gefährlich sind für die Gesundheit 

des Menschen und die Umwelt. 

6. Weißgold kann eine Legierung aus Gold und Palladium 

oder aus Gold, Nickel, Kupfer und Zink sein. Gelbgold 

kann Gold von hoher Reinheit sein, aber auch aus 

Gold, Silber, Kupfer und Zink (Zahngold) bestehen. Rotgold 

kann 58 % Gold, 38% Kupfer und 4% Silber, aber 

auch 75%Gold und 25%Kupfer enthalten. 

7. Quecksilber führt im menschlichen Körper zu schweren 

Organ- und Nervenschäden. Es ist nicht auszuschließen, 

dass über Jahre aus dem Amalgam Quecksilber 

herausgelöst wird. Bei Risikopatienten empfehlen die 

Zahnärzte daher heute Keramik-, Kunststoff- oder Goldplomben. 

Seite 63 

Trainer 

1. a) Gediegen heißt, dass das Metall als Element vorkommt, 

nicht in der Form einer chemischen Verbindung. 

b) Kupfer kommt in seinen Verbindungen in Form von 

Erzen, aber auch in Spuren als Metall vor. 

c) Es ist als Halbedelmetall beständig gegen Korrosion, 

lässt sich gut verarbeiten, schmieden, ziehen und legieren 

und ist ein guter Wärmeleiter und Leiter für den elektrischen 

Strom. 

2. a) Edelstahl ist Stahl, der durch Legierungsbestandteile 

wie Chrom und Nickel besondere Eigenschaften erhält, 

wie hohe Elastizität und Bruchfestigkeit. 

b) Das Kupfer leitet die Wärme schneller und gleichmäßiger 

von der Herdplatte in das Innere des Topfes. 

c) Das Beschichtungsmetall, z.B. Zinn, verhindert die Entstehung 

von giftigen Kupferverbindungen durch Einwirkung 

von Essig oder Fruchtsäuren. 

3. a) 2PbO + C 2Pb + CO 2 

b) Zinkoxid lässt sich mit Magnesium oder Aluminium 

reduzieren. 

c) Der Kohlenstoff reduziert das Bleioxid zu Blei. Er 

nimmt den Sauerstoff des Bleioxids auf und wird dadurch 

zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. Den Gesamtvorgang bezeichnet 

man als Redoxreaktion. 

d) BIeioxid ist das Oxidationsmittel, Kohlenstoff das 

Reduktionsmittel. 

4. a) lm Hochofen wird aus Eisenerz Roheisen gewonnen. 

b) Eisenoxid wird mithilfe von Kohlenstoffmonooxid zu 

Eisen reduziert. Das Kohlenstoffmonooxid wird zu Kohlenstoffdioxid 

oxidiert. 

c) Das Anfahren eines Hochofens ist sehr langwierig und 

nicht einfach. Die dabei entstehenden hohen Temperaturen 

und das eventuelle Herunterfahren würden zu 

erheblichen Wärmespannungen innerhalb der Stahlkonstruktion 

und zu Brüchen in der Ausmauerung führen. 

5. a) Roheisen ist wegen seiner geringen Elastizität nicht 

schmied- oder walzbar. Stahldrähte oder -bleche lassen 

sich daraus nicht herstellen. 

b) Kohlenstoff, Silicium, Phosphor, Schwefel und Mangan 

werden durch das Frischen entfernt. 

c) Die Begleitstoffe verbrennen durch den zugeführten 

Sauerstoff. Dabei wird Wärme frei. 

6. a) lm Elektroofen werden durch Hinzufügen von bis zu 

25% Stahlschrott und Legierungsmetallen zur Stahlschmelze 

Stähle „nach Maß“ erschmolzen. 

b)Hoch belastbare Sägeblätter und Stahlbohrer werden 

aus sog. HSS-Stahl hergestellt. Das ist eine Stahllegierung 

mit 6 % Wolfram, 5%Molybdän und 2 % Vanadium. 

7. a) Schmuck soll über lange Zeit sein Aussehen behalten, 

wertbeständig bleiben und durch Umwelteinflüsse 

nicht verändert werden. 

b) Reines Gold ist sehr weich. Es würde als Schmuck 

schnell abnutzen und wird daher mit Metallen wie Kupfer, 

Nickel oder Silber legiert. 

8. a) Der Lötdraht enthält Zinn, Blei und Kupfer. 

b) Zink wird mithilfe von elektrischen Strom oder in der 

Schmelze flüssig als Rostschutz auf Eisenteile aufgebracht. 

Zinkstaubfarben haben den gleichen Zweck. 

12


|4| Wie gewinntman Metalle? 

9. a) Platin hat eine hohe Schmelztemperatur (1770 °C) 

und ist sehr widerstandsfähig gegenüber aggressiven 

Stoffen. Es ist ein Edelmetall. 

b) Ein Kilogramm Platin kostet etwa 18 000 Euro (Stand: 

2002). Ließen sich die im Abgaskatalysator verwendeten 

zwei Gramm komplett wiedergewinnen, hätte das Recycling-Platin 

einen Wert von 36 Euro. 

13


|5| Chemische Verwandtschaften 

Seite 71 

Trainer 

1. a) Alle Alkalimetalle sind sehr reaktionsfreudig, besonders 

Rubidium und Caesium. Sie würden sich z.B. 

sofort mit dem in der Luft enthaltenen Wasser, Sauerstoff 

und Kohlenstoffdioxid zu entsprechenden Produkten 

umsetzen. 

b) Natrium reagiert mit Wasser zu Natronlauge, dabei 

entsteht auch Wasserstoff. Wasserstoff ist brennbar und 

mit Luft zusammen explosiv (Knallgas)! 

2. a) Zunächst entzündet sich der entstehende Wasserstoff, 

dann verbrennt auch das Natrium. 

b) Die Verbrennungstemperatur des Natriums wird 

durch das Wasser herabgesetzt. Hauptreaktionspartner 

ist das Wasser und nicht der umgebende Luftsauerstoff. 

3. Fluor, Chlor, Brom und Iod haben gemeinsame Eigenschaften. 

Sie kommen wegen ihrer Reaktionsfähigkeit nur 

in Verbindungen als Salze vor. Es sind alles Nichtmetalle, 

die unterschiedlich stark reagieren. Fluor ist das reaktionsfähigste 

und giftigste Halogen. 

b) Brennendes Magnesium würde mit Wasser zu Wasserstoff 

und Magnesiumoxid und mit Kohlenstoffdioxid zu 

Kohlenstoff und Magnesiumoxid verbrennen. Der Einsatz 

von Löschwasser oder Kohlensäurelöschern würde den 

Brand also noch verstärken. 

10.a) Chlor tötet gesundheitsschädliche Keime im Trinkwasser 

ab. 

b) Fluor, Chlor und Brom sind starke Atemgifte. Insbesondere 

Fluor reagiert darüberhinaus sehr heftig und zerstört 

Haut und Schleimhäute. 

11. a) Alkalimetalle reagieren mit Wasser unter Bildung 

von Laugen und Wasserstoff. 

b) Chlorwasserstoff kann durch Verbrennung von Wasserstoff 

in Chlor hergestellt werden. Salzsäure erhält man 

dann durch Einleiten von Chlorwasserstoff in Wasser. 

c) Es entsteht ein Salz, ein Halogenid. Aus Chlor und 

Eisen entsteht Eisenchlorid. 

4. Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Halogene sind sehr 

reaktionsfreudige Elemente, die wasserlösliche Salze bilden. 

5. Es könnten eingesetzt werden: Barium-, Lithium- oder 

Strontium- und Calciumverbindungen. Der Lichtblitz 

könnte durch schlagartige Verbrennung von Magnesiumpulver 

erfolgen. 

6. a) Kaliumiodid könnte durch Reaktion von Iod mit 

Kalium, Calciumfluorid durch Einwirkung von Fluor auf 

Calcium entstehen. 

b) Unterscheidung durch die Flammenfärbung. 

7. a) Edelmetalle und Edelgase sind sehr reaktionsträge; 

sie sind außerdem selten und daher auch relativ teuer. 

b) Sie lassen sich nicht durch chemische Reaktionen 

nachweisen, weil sie so reaktionsträge sind. 

c) Helium: Füllgas für Ballons, Zeppeline und Atemgas für 

Taucher. 

Argon: Füllgas in Lampen und Schutzgas beim Schweißen. 

Krypton: Füllgas für Lampen. 

Xenon: Füllgas für Gasentladungslampen, das sind z.B. 

moderne Autolampen und Blitzlampen. 

8.a) Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, 

Radium. 

Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium. 

b) Die Edelgase stehen in der achten Hauptgruppe des 

Periodensystems, die Nichtmetalle findet man rechts und 

oben. Eine Ausnahme bildet der Wasserstoff. 

9. a) Das blanke Magnesium reagiert in geringem Maße 

mit dem Wasser. Es entsteht eine schwache Lauge am 

Magnesiumstreifen. Auch kleine Wasserstoffperlen werden 

sichtbar. Die Lauge bewirkt die Rotfärbung des Phenolphtaleins. 

14


|6| Die Weltder kleinsten Teilchen 

Seite 75 


a) Weil sehr wenige der positiv geladenen und sehr energiereichen 

-Teilchen stark abgelenkt wurden oder in die 

Ausgangsrichtung zurückprallten, musste der Atomkern 

sehr schwer und positiv geladen sein. 

b) 20 000 mm = 20 m. 

c) DALTONs Atom ist eine gleichmäßig von Masse erfüllte 

Kugel ohne elektrische Ladungen. 

RUTHERFORDs Atom besteht aus einem winzigen, elektrisch 

positiv geladenem Kern, der fast die gesamte Masse 

enthält und aus einer nahezu leeren Hülle. Sie wird von 

den schnell kreisenden, negativ geladenen Elektronen 

gebildet. 

Seite 80 


a) Die Anzahl der Protonen im Atomkern ist gleich der 

Anzahl der Elektronen in der Atomhülle. Somit bestimmt 

die Protonenzahl zugleich den Bau der Elektronenhülle 

und bestimmt damit die Anordnung der Elemente im 

Periodensystem. 

b) Sie besitzen 3 Elektronenschalen. 

c) Sie besitzen 2 Außenelektronen. 

d) Alle Edelgase haben voll besetzte Außenschalen. Sie 

sind chemisch besonders reaktionsträge. 

2 Theorie 

Seite 77 


a) Aus Protonen und Neutronen 

b) Die Anzahl der positiven Ladungen im Kern ist gleich 

der Anzahl der negativen Ladungen in der Hülle. 

c) H: 1u; He: 4u; Li: 7 u; Be: 9u; B: 11 u; C: 12u; N: 14 u; 

O: 16u; F: 19 u. 

a) 

2 Theorie 

b) Phosphor, Chrom, Platin, Gold, Quecksilber, Radium, 

Cobalt ( 

27 59 Co) oder Nickel ( 

59 

Ni). 28 

c) Weil sie sich chemisch nicht voneinander unterscheiden. 

3 Theorie 

a) 69u 

b) 189 u. 

c) 24,3g. 

d) 111,6g. 

1 H 2 1 1 

H 3 1 

H 12 C 16 O 18 O 27 6 8 8 

Al 32 S 33 S 34 S 

13 16 16 16 

p 1 1 1 6 8 8 13 16 16 16 

e – 1 1 1 6 8 8 13 16 16 16 

n 0 1 2 6 8 10 14 16 17 18 

3 Theorie 

20p + 

20 n 

40 

20 Ca 

4. Schale als Außenschale 

 

4. Periode 

2 Außenelektronen 

 

II. Gruppe 

20 Protonen 

 

Element Nr. 20 

a) Die Atome in der 1. Gruppe haben jeweils ein Außenelektron, 

die in der zweiten Gruppe jeweils 2, die in der 

dritten Gruppe haben jeweils 3 Außenelektronen und so 

weiter. 

b) Die erste Schale (K-Schale) kann maximal zwei Elektronen 

aufnehmen, die zweite Schale 8 Elektronen. 

c) 

7 + 16+ 

4 Theorie 

Ein Cobalt-Atom besitzt im Durchschnitt mehr Neutronen 

als ein Nickel-Atom. 

5 Experiment 

Im Modellversuch zum Massenspektrographen rollen 

Stahlkugeln von unterschiedlicher Masse über eine Glasplatte. 

Sie werden durch das Magnetfeld eines Stabmagneten 

unterschiedlich stark aus ihrer Bahn abgelenkt. Auf 

diese Weise werden sie nach ihrer Masse getrennt. 

Stickstoff 

18+ 

Argon 

Schwefel 

19+ 

Kalium 

15


|6| Die Weltder kleinsten Teilchen 

d) Die Metall-Atome haben in der Regel weniger Außenelektronen 

als die Nichtmetall-Atome. 

e) Alle genannten Perioden beginnen mit den chemisch 

sehr reaktionsfähigen Alkalimetallen. Es folgen weniger 

reaktionsfreudige Metalle, dann Übergangselemente und 

Nichtmetalle bis zu den Halogenen. Die Edelgase schließen 

die Perioden ab. 


Nebengruppenelemente im Periodensystem 

1. Die Schalenmodelle der genannten drei Atome sehen 

ganz ähnlich aus. Die 1. Schale ist jeweils mit 2 Elektronen 

besetzt, die 2. Schale mit 8 Elektronen, die 4. Schale 

mit 2 Elektronen; lediglich in der 3. Schale gibt es 

Unterschiede: Eisen hat 14, Cobalt hat 15 Elektronen, 

Nickel hat 16 Elektronen. 

b) Diese Chlor-Atome haben gleich viele Protonen und 

Elektronen, aber eine unterschiedliche Neutronenzahl 

(18 bzw. 20). 

11. Ihre Atome haben unterschiedlich viele Außenelektronen, 

und diese sind für die chemischen Eigenschaften 

verantwortlich. 

12. Die Karteikarten sollen selbstständig erarbeitet werden. 

Seite 81 

Trainer 

1. 19 250000 km. 

2. 6250000 000 000 Kohlenstoff-Atome. 

3. Der massive Atomkern ist über 10000mal kleiner als 

die praktisch leere Atomhülle. Durch diese Atomhüllen 

können die a-Teilchen leicht hindurchfliegen. 

4. Das Atommodell von Dalton enthält keine elektrischen 

Ladungen und besitzt keine strukturierte Elektronenhülle. 

Damit lassen sich weder die elektrischen Eigenschaften 

der Materie noch die Anordnung der Elemente im 

PSE und die chemischen Verwandtschaften erklären. 

5. 70 000 cm = 700 m. 

6. Der Bernstein wurde durch das Reiben negativ elektrisch 

geladen. 

7. Alle Isotope eines Elements besitzen gleiche chemische 

Eigenschaften. Ihre Atome unterscheiden sich nur in 

der Neutronenzahl, nicht in der Zahl der Protonen und 

Elektronen. Beispiele: 

12 

6 

C 

13 

6 

C 

14 

6 

C. 

8. a) Die Atome sind nach der Anzahl ihrer Schalen in 

Perioden und nach der Besetzung ihrer Außenschalen in 

Gruppen chemisch verwandter Elemente im PSE angeordnet. 

b) Alle Halogen-Atome besitzen 7 Außenelektronen und 

stehen in der VII.-Gruppe des PSE. 

c) Alle Edelgase. Sie sind chemisch besonders reaktionsträge. 

9. Das Atom hat 6 Elektronenschalen und 4 Außenelektronen. 

10. a) Das Chlor-Atom hat insgesamt 17 Elektronen in 

3 Elektronenschalen (3. Periode). Es besitzt 7 Außenelektronen 

(VII. Gruppe). 

16


|7| Chemische Bindung 

Seite 85 


a) Im Metalldraht bewegen sich freie Elektronen (vom 

negativen zum positiven Pol einer Stromquelle). 

b) Es entstehen neue Stoffe, Energie wird umgesetzt. 

c) Die positiv geladenen Kupfer-Ionen werden von der 

negativ geladenen Kathode angezogen. Die negativ 

geladenen Chlor-Ionen werden von der positiv geladenen 

Anode angezogen. 

2 Experiment 

a) Festes Kaliumnitrat und fester Schwefel sind Nichtleiter. 

b) Geschmolzenes Kaliumnitrat leitet, geschmolzener 

Schwefel nicht. 

Die Kaliumnitrat-Schmelze enthält bewegliche Ladungsträger, 

die Kalium- und Nitrat-Ionen. 

3 Experiment 

a) – 

b) An der Kathode bildet sich ein hellgrauer Überzug aus 

Zink. Nach einiger Zeit wachsen daraus verzweigte, 

metallisch glänzende Kristalle. An der Anode bildet sich 

eine braune Lösung 

c) Die Stärkelösung verfärbt sich dunkelblau. Bei der 

braunen Lösung handelt es sich um eine Iod-Lösung. 

Seite 86 

Exkurs:Technik 

1. Aluminium ist ein leichtes, festes und korrosionsbeständiges 

Metall, das sich gut mit anderen Metallen zu 

Legierungen verarbeiten lässt. Aluminium lässt sich leicht 

verformen, zu hauchdünnen Folien auswalzen oder zu 

komplizierten Formen pressen. Die Oxidschicht von eloxiertem 

Aluminium lässt sich leicht und dauerhaft einfärben. 

2. Bauxit wird von Eisen- und Siliciumverunreinigung 

gereinigt. Die Elektrolyse wird in graphitverkleideten 

Wannen mit Graphitanoden bei 5V Spannung und 

Stromstärken von 300 000 A durchgeführt. Das gewonnene 

Aluminium wird vom Boden der Elektrolysewanne 

abgesaugt, zu Blöcken vergossen und kann dann weiterverarbeitet 

werden. 

3. Da die Schmelztemperatur von Aluminiumoxid bei 

2045 °C liegt, setzt man zur Schmelzpunkterniedrigung 

Kryolith (Na 3 

AlF 6 

) zu und erreicht so eine Schmelztemperatur 

von 950°C. Allerdings entstehen bei der Elektrolyse 

hochgiftige Fluorverbindungen, die aus den Abgasen 

herausgefiltert werden müssen. 

Seite 88 


a) Gute elektrische Leiter, gute Wärmeleiter, verformbare, 

glänzende Oberfläche. 

b) Metallgitter: positiv geladene Metall-Ionen werden 

durch freie Elektronen (Elektronengas) zusammengehalten. 

Ionengitter: positiv und negativ geladene Ionen, die sich 

gegenseitig anziehen. 

Die Metall-Ionen lassen sich verschieben, ohne dass das 

Gitter zerbricht. Die freien Elektronen sorgen für die elektrische 

Leitfähigkeit. Das Ionengitter besitzt keine beweglichen 

Ladungsträger. Es zerbricht, wenn die Gitterbausteine 

verschoben werden. 

Seite 91 

Trainer 

1. Der durchschnittliche Kochsalzgehalt in Körperflüssigkeiten 

beträgt 0,9%. Ausgeschiedenes Kochsalz muss 

ersetzt werden, um Gesundheitsschäden zu vermeiden. 

Zuviel Kochsalz ist ebenfalls gesundheitsschädlich. 

2. Sie sind spröde, bilden regelmäßige Kristalle, leiten als 

Schmelze und wässrige Lösung den elektrischen Strom. 

3. Es liegt an der inneren Struktur des Kochsalzes. Die 

Ionen ordnen sich würfelförmig an. 

4. Elektrische Leitfähigkeit der Lösungen untersuchen. 

Zuckerlösung leitet nicht. 

5. Metalldraht: Gute Leitfähigkeit im festen Aggregatzustand 

durch freie bewegliche Elektronen. 

Salzlösung: deutlich schlechtere Leitfähigkeit. Die Elektrizität 

wird durch die vergleichsweise großen Anionen und 

Kationen transportiert. Außerdem nimmt die Leitfähigkeit 

ständig ab und ist beendet, wenn alle Ionen entladen 

sind. 

6. Kaliumchlorid besteht aus den chemisch stabilen K + - 

und Cl – -Ionen. Sie besitzen eine Edelgasschale. 

7. Gold lässt sich gut verformen, wobei der Zusammenhalt 

im Kristallgitter erhalten bleibt. Die Verformbarkeit 

beruht darauf, dass die Schichten der positiven Metall- 

Ionen aneinander vorbeigleiten können. Sie sind dabei 

ständig von Elektronen umgeben. 

8. a) Alle drei Teilchen besitzen eine „Neonschale“. 

b) Neon-Atome sind elektrisch neutral, Natrium-Ionen 

sind einfach positiv und Sauerstoff-Ionen zweifach negativ 

geladen. 

9. a) Metalle bestehen aus positiv geladenen Metall- 

Ionen und freien Elektronen. 

b) Die Verformbarkeit und die gute elektrische Leitfähigkeit 

kann man mit dem Elektronengas-Modell erklären. 

10. Die Anziehungskräfte zwischen benachbarten Molekülen 

sind sehr viel geringer als die Kräfte zwischen 

Ionen. 

11. Neon: Atome; Sauerstoff: Moleküle; Wasser: Moleküle; 

Kupfer: Ionen und freie Elektronen; Kupferoxid: Ionen; 

17


|7| Chemische Bindung 

Zinkchlorid: Ionen; Helium: Atome; Eis: Moleküle; Kohlenstoffdioxid: 

Moleküle. 

12. Sie besitzen eine maximal gefüllte Außenschale und 

können deshalb keine Elektronenpaarbindungen bilden. 

13. a) Im rechten Becherglas ist gefrorenes Wasser. 

b) Kerzenwachs. 

c) Wasser-Moleküle sind elektrische Dipole. Sie ziehen 

sich stärker an als unpolare Moleküle. 

14. a) Der Kühler würde platzen, wenn das Wasser gefriert. 

b) Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus. 

15. Metalle bilden regelmäßige Kristallgitter. 

16. Die Karteikarten sollen selbständig erarbeitet werden. 

18


|8| Säuren,Basen und Salze 

Seite 98 

a) Feste Citronensäure enthält keine Ionen, deshalb verfärbt 

sich Indikator-Papier nicht. Gibt man einige Tropfen 

Wasser hinzu, so reagiert es mit den Citronensäure-Kristallen 

und es entstehen frei bewegliche Ionen. Die H + - 

Ionen der entstandenen Citronensäure-Lösung verfärben 

den Indikator. 

b) Löß (beispielsweise am Kaiserstuhl zu finden) enthält 

Calciumcarbonat, das mit Salzsäure unter Entwicklung 

von Kohlenstoffdioxid reagiert. 

Der Schwefel verbrennt mit bläulicher Flamme; dabei 

reagiert er mit dem Sauerstoff im Standzylinder nach fol- 

6 Theorie 


a) Mit einem Indikator wie beispielsweise Universalindikator 

lassen sich Säuren nachweisen. Universalindikator 

färbt sich durch Säuren rot. 

b) Beim Zersetzen von kalkhaltigem Gestein durch Säuren 

entsteht Kohlenstoffdioxid. 

c) Säurehaltige Flüssigkeiten leiten den elektrischen Strom, 

weil frei bewegliche Ionen vorhanden sind. 

d) Die typischen Säureeigenschaften gehen auf die H + - 

Ionen zurück. 

7 Theorie 

( Hinweis: Tatsächlich sind es hydratisierte Ionen (H 3 

O + ); 

der Einfachheit halber wird in Treffpunkt Chemie aber Die Reaktionsgleichungen lauten: 

immer nur von H + -Ionen gesprochen.) 

a) 2 Na + 2 HCI 2 NaCI + H 2 

b) Zn + H 2 

SO 4 

ZnSO 4 

+ H 2 

2 Experiment 

c) 2 K + 2 HNO 3 

2 KNO 3 

+ H 2 

Obstsäfte (z.B. Orangensaft) und Erfrischungsgetränke 

(z.B. Mineralwasser) enthalten stets Säuren, die durch 

Indikatoren nachgewiesen werden können. 

Hinweis: Es ist empfehlenswert, bei der Untersuchung 


beispielsweise von Orangensaft oder Multivitaminsaft gender Reaktionsgleichung: 

Indikatorpapier oder Indikatorstäbchen zu verwenden, 

um die Farbunterschiede und Farbveränderungen deutlich 

zu erkennen. 

S + O 2 

SO 2 

; Energie wird frei 

3 Experiment 

a) Universalindikatorlösung wird durch Essig rot gefärbt, 

durch Leitungswasser dagegen violett. 

b) Je nach Indikator verändert sich die Farbe der Lösung, 

jedoch sind nicht alle Indikatoren geeignet, um saure und 

neutrale Lösungen unterscheiden zu können: 

Seite 104 

Indikator sauer neutral 


Bromthymolblau gelb grün 

Phenolphthalein farblos farblos 

Methylrot rot gelb 

Lackmus rot rotviolett 

c) Bromthymolblau, Universalindikator, Methylrot, Lackmus 

und Rotkohlsaft eignen sich gut zum Erkennen von 

Säuren, nicht aber Phenolphthalein. 

4 Experiment 

Stoff 

pH-Wert 

Muschelschalen und Schneckenhäuser bestehen wie 

Kalkstein vor allem aus Calciumcarbonat. Gibt man eine 

Säure wie Salzsäure hinzu, so entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid. 

Dieses lässt sich mit Kalkwasser nachweisen. 

Batteriesäure 

Meerwasser 

Reinigungsmittel für 

etwa 1 

etwa 8 

etwa 12 

5 Experiment 

Geschirrspülmaschinen 

a) Magnesium, Eisen und Zink sind unedle Metalle und 

reagieren mit verdünnter Salzsäure. Es entsteht ein farbloses 

Gas (Wasserstoff). Kupfer (Halbedelmetall) dagegen 

reagiert mit Salzsäure nicht. 

b) Reaktionsgleichungen: 

Mg + 2 HCI MgCI 2 

+ H 2 

2 Experiment 

Fe 

Zn 

+ 2 HCI FeCI 2 

+ 2 HCI ZnCI 

+ H 2 

+ H 

Das Schwefeldioxid reagiert mit Wasser in einer exothermen 

Reaktion zu Schwefliger Säure: 

SO 2 

+ H 2 

O H 2 

SO 3 

Die Schweflige Säure zerfällt in Wasser in H + -Ionen und 

Säurerest-Ionen. Die Protonen sind für die Farbveränderung 

des Indikators verantwortlich. 

a) Der pH-Wert ist ein Maß dafür, ob eine Lösung sauer, 

neutral oder alkalisch ist. 

b) Saure Lösungen haben einen pH-Wert kleiner 7, neutrale 

Lösungen von 7 und alkalische (basische) Lösungen 

einen pH-Wert über 7. Die pH-Skala reicht von 0 bis 14. 

c) Den pH-Wert kann man mit Indikatoren oder Messgeräten 

bestimmen. Vorteile der Indikatoren: preiswert, 

geringer Materialaufwand. Vorteile der Messgeräte: genaue 

und schnelle Messungen, elektronische Verarbeitung 

der Messwerte. 

d) 

e) Die Aussage ist falsch: Eine Flüssigkeit mit pH 3 enthält 

nicht doppelt so viele H + -Ionen, sondern 10-mal so viele 

wie eine Flüssigkeit mit pH 4. 

a) Die Messwerte können etwas schwanken, je nach 

Obstsorte; ungefähre Richtwerte: 

19


|8| Säuren, Basen und Salze 

Früchte 

pH-Wert 

Zitronen etwa 2,5 

Äpfel etwa 3,5 

Orangen etwa 3,0 

Kiwi etwa 3,0 

b) Die Messwerte können mitunter stark schwanken (z.B. 

Mineralwasser normal: deutlich sauer, Mineralwasser 

medium: kaum sauer, Mineralwasser still: fast neutral); 

die folgenden Werte sind deshalb als Richtwerte zu verstehen: 

Flüssigkeit 

pH-Wert 

Mineralwasser etwa 4 

Kaffee etwa 5 

Cola-Getränke etwa 3,5 

Tee etwa 6 

3 Technik 

Die eingesetzten pH-Messgeräte haben den Vorteil, dass 

kontinuierlich und sehr exakt Messungen durchgeführt 

werden können, Trübungen nicht stören und die Messwerte 

elektronisch aufgezeichnet weitergegeben werden. 

So können automatisch schnelle Abstimmungen zwischen 

Messwerten und zugegebener Säure bzw. Lauge 

vorgenommen werden. 

4 Alltag 

a) Regenwasser ist leicht sauer, weil es aus der Luft CO 2 

aufgenommen hat und daher Kohlensäure enthält. 

b) Sprudel, den man längere Zeit offen stehen lässt, verliert 

Kohlenstoffdioxid an die Luft (Zerfall von Kohlensäure), 

sodass der pH-Wert zunimmt (z.B. von pH 5 auf 

pH 6 ansteigt). 

Seite 106 


Die Reaktionsgleichungen lauten (die Formeln der Salze 

sind fett gedruckt): 

a) 2 HNO 3 

+ CaO Ca(NO 3 

) 2 

+ H 2 

O 

b) H 2 

SO 4 

+ 2 K K 2 

SO 4 

+ H 2 

c) H 3 

PO 4 

+ 3 NaOH Na 3 

PO 4 

+ 3 H 2 

O 

d) 2 HCI + MgCO 3 

MgCI 2 

+ H 2 

O + CO 2 

Seite 107 

Trainer 

1. a) Rotkohl-Gemüse wird oft mit Äpfeln oder etwas 

Essig gekocht; durch die zugesetzte Säure wird das 

Gemüse dann rot („Rotkohl“). Ohne Säurezusatz wird 

der Kohl beim Kochen blau. 

b) Ein Indikator ist ein Farbstoff, der je nach pH-Wert eine 

unterschiedliche Farbe hat. Mit Indikatoren kann man 

saure, neutrale oder alkalische Lösungen unterscheiden. 

c) Man schneidet frische Rotkohlblätter möglichst klein, 

kocht sie aus und filtriert den Rotkohlsaft. Die enthaltene 

Lösung ist der „Rotkohl-Indikator“. 

2. a) Salzsäure kann im Labor aus Koch salz und Schwefelsäure 

hergestellt werden, deshalb der Name „Salzsäure“. 

b) Gibt man Salzsäure zu Kalk, entweicht Kohlenstoffdioxid. 

Lässt man Salzsäure mit einem unedlen Metall wie 

zum Beispiel Zink reagieren, so erhält man als Gas Wasserstoff. 

Wasserstoff erhält man aber auch, wenn man 

Salzsäure elektrolysiert: Wasserstoff entsteht dann am 

Minus-Pol (Kathode). 

c) Eigenschaften der Schwefelsäure sind: flüssig, farblos, 

ätzend, hygroskopisch, färbt den Universalindikator rot, 

pH kleiner 7, leitet den elektrischen Strom, zersetzt viele 

organische Stoffe wie zum Beispiel Baumwolle oder 

Schafwolle. 

3. Die Aussagen b), c) und f) treffen auf Natronlauge zu. 

4. Vergleich von Säuren und Laugen (Auswahl) 

Eigenschaften Säure- Hydroxid- 

Lösungen Lösungen 

(Laugen) 

Leiten den elektrischen Strom ja ja 

Enthalten Ionen ja ja 

pH-Wert 7 

Charakteristische Ionen H + OH – 

5. a) Saure Lösungen: pH kleiner als 7; neutrale Lösung: 

pH 7; alkalische (basische) Lösungen: pH größer als 7. 

b) Der Universalindikator färbt sich im sauren Bereich rot, 

im neutralen Bereich ist er grün und im alkalischen 

Bereich ist er blauviolett. 

c) Der Indikator Phenolphtalein ist im sauren und neutralen 

Bereich farblos, im alkalischen Bereich rötlich. 

Saure und neutrale Lösungen kann man mit Phenolphthalein 

also nicht unterscheiden. 

6. In einem ersten Schritt prüft man die pH-Werte der 

Flüssigkeiten: Salzsäure hat einen pH-Wert kleiner 7, 

Natronlauge größer als 7. Die übrigen drei Flüssigkeiten 

sind neutral. Durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit 

kann man in einem zweiten Schritt die drei Flüssigkeiten 

unterscheiden: Destilliertes Wasser leitet den elektrischen 

Strom nur sehr schwach, Leitungswasser etwas 

stärker und Salzwasser am stärksten, weil in letzterem 

relativ viele Ionen vorhanden sind. 

7. Saure und alkalische Abfallflüssigkeiten neutralisieren 

sich gegenseitig. Wenn saure bzw. alkalische Lösungen 

im Labor anfallen, kann man sie im gemeinsamen Abfallbehälter 

leicht neutralisieren. 

8. Versucht man Salzsäure mit Zuckerwasser zu neutralisieren, 

so schlägt der Titrationsversuch fehl, weil Zucker- 

20


|8| Säuren, Basen und Salze 

wasser keine Hydroxid-Ionen enthält, die mit den Wasserstoff-Ionen 

zu Wasser reagieren können. 

9. Die folgenden Formelbruchstücke ergeben folgende 

Stoffe: 

Salzsäure H CI 

Salpetersäure H NO 3 

Schwefelsäure H 2 

SO 4 

Kohlensäure H 2 

CO 3 

Bromwasserstoffsäure H Br 

Phosphorsäure H 3 

PO 4 

Kalilauge K OH 

Calciumlauge Ca (OH) 2 

Natronlauge Na OH 

Natriumcarbonat Na 2 

CO 3 

Kaliumnitrat K NO 3 

Kupfersulfat Cu SO 4 

Bariumchlorid Ba CI 2 

Magnesiumhydroxid Mg(OH) 2 

Calciumcarbonat Ca CO 3 

10. a) und b) Aus Salpetersäure, Schwefelsäure, Natronlauge 

und Kalilauge kann man nach folgenden Reaktionsgleichungen 

die folgenden Salze herstellen: 

HNO 3 

+ NaOH NaNO 3 

+ H 2 

O 

Natriumnitrat 

HNO 3 

+ KOH KNO 3 

+ H 2 

O 

Kaliumnitrat 

H 2 

SO 4 

+ 2 NaOH Na 2 

SO 4 

+ 2 H 2 

O 

Natriumsulfat 

H 2 

SO 4 

+ 2 KOH K 2 

SO 4 

+ 2 H 2 

O 

Kaliumsulfat 

11. Die Aussage muss heißen (wenn als Ausgangsstoffe 

Salzsäure und Kalilauge in einer Neutralisationsreaktion 

zugrunde gelegt werden): 

„Konzentrierte Salzsäure reagiert mit Kalilauge in einer 

exothermen Reaktion zu Kaliumchlorid und Wasser.“ 

Hinweis: Auch folgende und weitere Aussagen sind denkbar 

und richtig: „Schwefelsäure reagiert mit Kalilauge in 

einer exothermen Reaktion zu Kaliumsulfat und Wasser.“ 

12. Natriumchlorid (NaCI) kann man zum Beispiel so herstellen: 

Weg 1: Natrium + Salzsäure (unedles Metall + Säure) 

2 Na + 2 HCI 2 NaCI + H 2 

Weg 2: Salzsäure + Natronlauge (Neutralisationsreaktion) 

HCI + NaOH NaCI + H 2 

O 

Weg 3: Natrium + Chlor (aus den Elementen) 

2 Na + CI 2 

2 NaCI 

21


|9| Chemie und Boden 

Seite 112 


a) Einen Verwertungsprozess, in dem nichts verloren 

geht, bezeichnet man als geschlossenen Kreislauf. 

b) Der in pflanzlichem und tierischem Eiweiß enthaltene 

Stickstoff gelangt in den Boden. Er wird von Bakterien 

und Pilzen über Ammoniumsalze in Nitrate umgewandelt. 

Die Nitrate werden von den Pflanzen aufgenommen 

und für die Bildung von Eiweißstoffen verwendet. 

c) Der Mensch entnimmt dem geschlossenen Kreislauf 

(Pflanze, Tier, Boden, Pflanze) Pflanzen und Tiere. Er verwertet 

sie außerhalb des Kreislaufs z.B. in Städten. Die 

Abfälle werden nicht mehr dem ursprünglichen Kreislauf 

zugeführt, sondern landen in Müllverbrennungsanlagen 

oder Deponien. 

d) Mangel: Durch die stetige Entnahme von Pflanzen aus 

dem geschlossenen Kreislauf verarmt der Boden an den 

entzogenen Nährstoffen, besonders Stickstoff und Phosphor. 

Überangebot: Durch Entsorgung von Abfällen (z.B. 

Gülle) kann ein Überangebot an Nährstoffen (Eutrophierung) 

erfolgen. 

e) Die Pflanzen brauchen Stickstoff für die Bildung von 

Eiweiß. 

Seite 113 


a) Mist, Gülle, Jauche und Pflanzenabfälle wie Stroh, Blätter, 

Kraut. 

b) Handelsdünger 

c) Wirtschaftsdünger, siehe unter a). 

d) Durch den Verzicht auf Pflanzenschutzmittel (Insekten 

und Unkrautvernichtungsmittel) wird der Ertrag geschmälert 

oder es wird ein vermehrter Einsatz an Arbeitskräften 

nötig. Beides verteuert die Produkte. 

Seite 116 


a) Durch die Müllsortierung in Glas (Weißglas, Buntglas), 

Altpapier und Pappe, Verpackungen aus Kunststoff sowie 

Metalle und Dosen wird die Restmüllmenge gemindert. 

b) Vorschläge zur Müllvermeidung könnten wie folgt 

aussehen: 

–Man kauft keine aufwändig verpackten Waren ein. 

–Man gibt den Verpackungsmüll gleich wieder im 

Geschäft ab, wenn man eingekauft hat. 

–Man gibt Glas (Weißglas und Buntglas), Altpapier und 

Pappe, Verpackungen aus Kunststoff sowie Metalle und 

Dosen in die eigens dafür vorgesehenen (und gekennzeichneten) 

Mülltonnen. 

–Man regt in der Wohngemeinde an, Müllcontainer für 

die getrennte Sammlung aufzustellen. 

–Man setzt sich dafür ein, dass Bio-Tonnen aufgestellt 

werden, in denen Küchenabfälle wie z.B. Gemüsereste 

usw. gesammelt werden. Diese können nach der Verrottung 

im Garten wiederverwendet werden. Bei größeren 

Wohnanlagen kann man die Grünanlagen mit wertvollem 

Kompost versorgen. 

c) Durch die Müllbehandlung (Verbrennung) entstehen 

weitgehend unschädliche Stoffe (Stoffe, die sich nicht 

weiter zersetzen), die im wesentlichen für den Boden 

(Deponie) verträglich sind. 

Seite 117 

Trainer 

1. a) Wenn man auf Kalkstein oder auf Marmor verdünnte 

Salzsäure träufelt, dann schäumt es: 

CaCO 3 

+ 2 HCl CaCl 2 

+ CO 2 

+ H 2 

O 

Bei anderen Gesteinen wie Basalt, Granit, Sandstein gibt 

es nicht eine solche Reaktion. Kalkstein besteht aus Calciumcarbonat. 

2. a) Pflanzen benötigen Kohlenstoffdioxid, Wasser und 

Mineralsalze zum Leben, sowie außerdem noch Licht und 

Wärme. 

b) Man kann das beispielsweise mit Topfpflanzen überprüfen. 

Entzieht man ihnen einen lebensnotwendigen 

Stoff, gehen sie ein. Gießt man die Pflanzen nicht mehr 

oder hält man sie nur in destilliertem Wasser (ohne Mineralsalze), 

dann sterben die Pflanzen ab. 

3. Liebig stellte fest, dass die Pflanze für ihr Wachstum 

dem Boden Mineralien entzieht. Wenn sich also die Pflanze 

so ernährt, dann muss dem Acker das wieder zugefügt 

werden, was ihm durch Pflanzenwachstum entzogen 

wurde. 

( Hinweis: Wie diese Ernährung erfolgt, das sagt Liebig hier 

nicht. Es kann dadurch geschehen, dass Mist oder Klärschlamm 

auf den Acker kommt oder indem Handelsdünger 

oder Gesteinsmehl auf dem Acker aufgebracht wird. 

Es gibt aber auch Böden, die so reichhaltig an Mineralien 

sind, dass lediglich mit Stickstoffdünger gedüngt werden 

muss.) 

4. Die Kalkablagerungen in Tropfsteinhöhlen (wie die bei 

Pamukkale, Türkei) entstanden durch Ausscheidungen 

von CaCO 3 

aus „gelöstem Kalk“ (Calciumhydrogencarbonat) 

nach folgender Gleichung: 

Ca(HCO 3 

) 2 

CaCO 3 

+ CO 2 

+ H 2 

O 

5. a) Hartes Wasser hat Vor- und Nachteile. Vorteile: Es 

enthält viele Salze (Mineralstoffe) und ist deshalb gesund. 

Nachteile: Beim Kochen scheidet sich Kesselstein ab, in 

Spül-, Wasch- und Kaffeemaschinen verkalken die Heizspiralen 

schnell (hoher Energieverbrauch, Schädigung 

der Geräte). 

b) Je nach Herkunft des Leitungswassers ist dieses weich 

(Zentralalpen) bis sehr hart (Kalkalpen). Weiches Wasser 

enthält wenig gelöste Salze, deshalb verkalken beispielsweise 

in Wien und im Mühlviertel (Untergrundgestein: 

Granit) Kaffeemaschinen deutlich langsamer als im 

Alpenvorland. 

6. a) Die Ausscheidungsprodukte der Verbraucher, die 

sich von den Pflanzen ernähren, landen überwiegend in 

Kläranlagen und gelangen nicht mehr auf den Acker 

zurück. 

22


|9| Chemie und Boden 

b) Der Kreislauf der Mineralstoffe muss aufrecht erhalten 

werden. Mit Klärschlamm als Dünger könnte man das 

erreichen. Doch Klärschlamm enthält heute leider auch 

Schadstoffe wie Schwermetalle und halogenierte Kohlenwasserstoffe. 

c) Der Landwirt kann nicht beliebig viel Gülle auf die Felder 

bringen, weil die Pflanze nicht unbegrenzt die Nitrate 

der Gülle aufnehmen kann. Die Überschüsse gelangen 

in das Grundwasser. 

7. In der ökologischen Landwirtschaft wird angestrebt, 

den Kreislauf möglichst geschlossen zu halten, sodass 

keine Schadstoffe von außen eingeschleust werden. Dünger 

wird aus dem eigenen Betrieb verwendet. Es werden 

nur soviel Tiere gehalten, wie man mit Futter vom eigenen 

Betrieb ernähren kann. Man überlastet so den Boden 

nicht mit Abfallstoffen. 

8. a) Industriell hergestellter Mineraldünger ist relativ 

teuer. Das liegt daran, dass ein erheblicher Energieaufwand 

getrieben werden muss, um den Mineraldünger 

herzustellen. 

b) Zuviel Düngung bedeutet für den Landwirt unnötige 

Kosten. Er wird bestrebt sein, gerade soviel zu düngen, 

dass seine Pflanzen bestens wachsen. Zu viel Düngung 

kann sich auch auf das Pflanzenwachstum negativ auswirken. 

12. a) Bei der Herstellung von Ammoniak wird hoher 

Druck und eine hohe Temperatur benötigt. Die Wahl der 

Temperatur und des Drucks muss ein Optimum zwischen 

Ausbeute und Reaktion gewährleisten. 

b) Aus Ammoniak lassen sich über die Salpetersäure die 

meisten Sprengstoffe herstellen. 

13. Bei Gewitter findet mit dem Blitz eine Luftverbrennung 

statt. Die dabei entstehenden Stickstoffoxide lösen 

sich im Wasser (z.B. Regenwasser). So entsteht in der 

Natur Salpetersäure. 

14. a) Durch Verbrennung von Ammoniak wird zunächst 

Stickstoffoxid gewonnen. Dieses bildet mit Luft in Wasser 

eingeleitet Salpetersäure. 

b) Die Elemente N und O der Luft gehen nur bei sehr 

hohen Temperaturen (z.B. bei Blitzen) eine Verbindung 

ein. Eine solche Methode zur technischen Herstellung zu 

verwenden würde sehr viel elektrische Energie zur Erzeugung 

von Blitzen benötigen und wäre daher zu teuer. 

15. Durch die Müllverbrennung erhält man weitgehend 

unschädliche Stoffe, die den Boden nicht mehr belasten. 

Die Rauchgase der Müllverbrennung werden gereinigt, 

sodass auf dem Luftweg weitgehend auch keine Schadstoffe 

in den Boden gelangen. 

9. Ca(NO 3 

) 2 

, Ca 3 

(PO 4 

) 2 

, K 2 

SO 4 

, KNO 3 

, (NH 4 

) 2 

SO 4 

Folgende chemischen Elemente sind in diesem Dünger 

enthalten: Calcium, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Schwefel, 

Sauerstoff, Wasserstoff. 

10. a) Schwefelsäure wird aus Schwefel und Luftsauerstoff 

industriell hergestellt. Schwefel wird über Schwefeldioxid 

zu Schwefeltrioxid oxidiert. Schwefeltrioxid wird anschließend 

in Wasser bzw. verdünnter Schwefelsäure gelöst. 

Hinweis: Das ältere Verfahren über das Rösten von sulfidischen 

Erzen ist inzwischen überholt. 

b) Die größten Mengen werden zur Herstellung von 

Phosphatdünger und zur Herstellung des Weißpigments 

Titandioxid verwendet. 

c) Leinen besteht im wesentlichen aus Cellulose, einer 

Verbindung die ähnlich wie Zucker aufgebaut ist. Die 

stark wasserentziehende Schwefelsäure kann diese Stoffe 

in Kohlenstoff und Wasser zersetzen. 

Eine Einkaufstüte aus Kunststoff kann durch Schwefelsäure 

nicht in Kohlenstoff und Wasser zerlegt werden, da 

dieser Kunststoff keinen Sauerstoff enthält. 

11. a) Durch Verbrennen von Phosphor und Auflösen des 

Phosphoroxids in Wasser kann man Phosphorsäure im 

Labor herstellen. 

Phosphor + Sauerstoff Phosphoroxid 

4 P + 5 O 2 

2 P 2 

O 5 

Phosphoroxid + Wasser Phosphorsäure 

2 P 2 

O 5 

+ 6 H 2 

O 4 H 3 

PO 4 

b) Phosphate werden zur Düngemittelherstellung und in 

der Lebensmittelindustrie verwendet (als Stabilisator in 

Wurst und Käse sowie als Säuerungsmittel in Getränken). 

23


|10| Baustoffe und Werkstoffe 

Seite 121 


a) Kalkstein brennen, zum entstandenen Branntkalk Wasser 

hinzugeben, den Löschkalk mit Wasser und Sand zu 

Mörtel anrühren. 

b) An der Baustelle wird gebrauchsfertiges Mörtelpulver 

(Löschkalk und Sand) mit Wasser angerührt. 

c) Beim Brennen von Kalkstein (Calciumcarbonat) entstehen 

Branntkalk (Calciumoxid) und Kohlenstoffdioxid. 

Wird Branntkalk mit Wasser versetzt, so entsteht Löschkalk 

(Calciumhydroxid). Beim Abbinden reagiert Calciumhydroxid 

mit Kohlenstoffdioxid zu Calciumcarbonat 

und Wasser. 

d) Es ist aus chemischer Sichtweise ein Kreislauf, weil Ausgangsstoff 

und Endstoff die gleichen sind: Calciumcarbonat. 

(Der Kreislauf ist allerdings offen, da als Ausgangsstoff 

natürlicher Kalkstein und nicht alter Mörtel 

aus Abbruchgemäuern genommen wird). 

2 Experiment 

a) Es entweicht gasförmiges Kohlenstoffdioxid, was zum 

Aufschäumen der Probe führt. 

b) 2 HCl + CaCO 3 

CaCI 2 

+ CO 2 

+ H 2 

O 

c) Kalkmörtel enthält zusätzlich Sand. Beim Abbinden 

verfilzen die Calciumcarbonat-Kristalle mit den Sandkörnchen, 

was die Härte des Mörtels erhöht. 

3 Experiment 

An gebranntem Marmor wird angefeuchtetes Universalindikatorpapier 

blau, da das entstandene Calciumoxid 

mit Wasser zu Calciumhydroxid reagiert. An nicht gebranntem 

Marmor verändert sich die Farbe des Indikatorpapiers 

nicht. 

4 Experiment 

a) Siehe Experiment 3. 

b),c) Nur die Probe an der Luft kann zu Calciumcarbonat 

abbinden, da Luft Kohlenstoffdioxid enthält. Bei den beiden 

anderen Proben fehlte das Kohlenstoffdioxid. Sie 

enthalten noch immer Löschkalk, der das Indikatorpapier 

blau färbt. 

Seite 123 


a) Rohstoffe sind Kalkstein und Ton oder ihr natürliches 

Gemisch Kalkmergel. 

b) Zementpulver wird mit der doppelten Menge Sand 

und Kies vermischt und mit Wasser angerührt. 

c) Es bildet sich durch Einbau von Wasser ein dichter Kristallfilz 

aus verschiedenen Silicaten. 

d) Die Silicate im Beton sind mit den natürlichen gesteinsbildenden 

Mineralen verwandt. Sand und Kies 

erhöhen die Härte, weil sie durch die Kristalle miteinander 

verbunden werden. 

e) Um die Zug- und Biegefestigkeit zu erhöhen. 

f) www.rohrbach-zement.de, 

www.heidelbergcement.de. Weitere Adressen über Suchmaschinen 

wie google.de. 

2 Experiment 

Eine große Härte und Festigkeit ergibt sich nur bei ausreichender 

Wasserzugabe. Je weniger Wasser vorhanden 

ist, umso unvollständiger härtet der Zement aus (weil 

sich weniger Silicate bilden). 

Seite 124 


a) Es wird Kristallwasser eingebaut, eine exotherme Reaktion, 

die zum Erhärten des Gipsverbandes führt. 

b) Stuckgips ist nur schwach gebrannter Gips, der mit 

Wasser vermischt schnell hart wird. 

c) www.gipsindustrie.de 

2 Experiment 

a) z.B. 

b) Da bei 200 °C fast das ganze Kristallwasser entwichen 

ist, erhärtet diese Probe lansamer als die erste. Die nicht 

gebrannte Probe bindet nicht ab. Sie kann kein Kristallwasser 

einbinden, da ihr keines fehlt. 

c) Siehe Tabelle. 

Seite 125 

Praktikum:Baustoffe 

V1:Kristallfilz aus Gips 

a), b) Die entstandenen mikroskopisch sichtbaren Gipskristalle 

erkennt man an den charaktisischen Schwalbenschwanz-Zwillingskristallen. 

c) Die Kristalle wachsen unter Einbindung von Kristallwasser. 

V2:Gipsabdruck 

Luft Wasser luftdicht 

Härte hoch sehr hoch hoch 

Festigkeit hoch hoch hoch 

Abbindezeit 

nach etwa einer Stunde beginnen 

die Proben fester zu werden; kaum 

Unterschiede 

Brenn- 130 °C 200 °C – 

temperatur 

Temperatur 60 °C 40°C unverändert 

beim Abbinden 

Abbinde-Zeit 5 Minuten 2 Stunden – 

Material Stuckgips Estrichgips nicht 

abbindend 

a) Estrichgips würde zu langsam abbinden. 

b) Zum Anfertigen und Einfügen von Zahnersatz wird 

vom vorhandenen Gebiss ein Abdruck genommen. Allerdings 

wird ein solcher zunehmend anstatt mit Gips mit 

aushärtenden organischen Polymeren, meist Alginaten 

gemacht. 

24



V3:Woraus bestehtSchulkreide? 

a) Kalk hat nach der Skala von MOHS die Härte 3, Gips 

hingegen 2; also schont Gips die Tafeloberfläche mehr. 

b) Bindet die Probe mit Wasser ab, handelt es sich um 

Gips. 

c) Schulkreide schäumt nicht auf. Sie besteht aus Gips. 

Seite 126 


a) Ungebrannter Ton besteht aus weichen, wasserhaltigen 

Silicaten, gebrannter Ton hingegen aus harten, wasserfreien 

und gesinterten Silicaten. 

b) Beim Rohbrand verlieren die Tonminerale ihr Kristallwasser 

und härten zu wasserfreien Silicaten aus (von der 

Zusammensetzung und Härte her den natürlichen Silicaten 

wie dem Feldspat ähnlich). 

c) Je nach Temperatur und Grad der Versinterung weist 

die gebrannte Keramik Poren auf. Um sie wasserdicht zu 

machen, wird eine Glasur aufgebracht. 

2 Experiment 

Durch den Wasserverlust beim Trocknen und Brennen 

schrumpft das Tonplättchen. Die neu entstandenen wasserfreien 

Minerale haben ein geringeres Volumen als die 

wasserhaltigen Silicate des ungebrannten Tons. 

Seite 127 

Pinnwand: Verwendung von Keramik 

1. Nachteile sind die Brüchigkeit und die Wasserdurchlässigkeit. 

2. Je höher die Brenntemperatur, desto mehr versintert 

die Keramik. Dadurch wird sie härter und die Poren 

schließen sich zunehmend. 

3. Während Steinzeug noch mehr oder weniger Verunreinigungen 

in Form von Eisenoxiden enthält, ist Porzellan 

frei davon. 

4. Je höher die Brenntemperatur, um so härter sind die 

Fliesen. 

5. Vorteile sind große Härte und Verschleißfestigkeit. 

Seite 129 


a) Die Glasschmelze wird auf ein Bad mit flüssigem Zinn 

geleitet. Die zähe Glasmasse schwimmt obenauf. Walzen 

ziehen das Glas über die Zinnschmelze, wobei es langsam 

und gleichmäßig abkühlt. 

b) Sie sind spröde und hart. 

c) www.bauen.de, www.klassik-glaeser.de 

Seite 131 


a) Gemeinsamkeiten: Bestehen aus elementarem Kohlenstoff; 

sind widerstandsfähig gegen Chemikalien und 

sind brennbar. Unterschiede: Graphit sehr weich, grauschwarz, 

gut elektrisch leitend; Diamant: sehr hart, 

durchsichtig und nicht leitend. 

b) Bei sehr hohem Druck und sehr hoher Temperatur 

wandelt sich Graphit in Diamant um. 

c) www.brillantschmuck.de, www.indimant.de 

2 Experiment 

Die Porzellanschale wird schwarz. Es handelt sich um 

Ruß, ein Produkt der unvollständigen Verbrennung von 

Paraffin. Ruß besteht aus kleinsten Graphitkristallen. 

Seite 132 


a) Silicium wird aus dem reichlich vorhandenen Quarzsand 

hergestellt. 

b) Ein „Halbmetall“ wie Silicium wird durch Zugabe winziger 

Mengen von Phosphor und Aluminium (Dotieren) 

begrenzt leitend. 

Seite 133 

Trainer 

1. Salzsäure schäumt auf Kalkstein, auf nicht kalkhaltigem 

Gestein aber nicht. 

2. Beim Brennen wird Kalkstein (CaCO 3 

) zu Branntkalk 

(CaO). Beim Löschen wird Branntkalk zu Löschkalk 

(Ca(OH) 2 

). Beim Abbinden wird Löschkalk zu Kalkstein 

(CaCO 3 

). 

b) Zum Abbinden wird Kohlenstoffdioxid benötigt, welches 

in der Luft enthalten ist. Deshalb kann Kalkmörtel 

nur in kohlenstoffdioxidhaltiger Luft aushärten. 

3. a) Zum Abbinden benötigt Beton lediglich Wasser. 

b) Beide Stoffe haben etwa die gleiche Wärmeausdehnung. 

c) Gips wirkt infolge seiner Porosität feuchtigkeitsregulierend 

und dadurch ausgleichend auf das Raumklima. 

4. Ölschiefer ist ein natürliches Gemisch von Ton und 

Kalk mit Erdöl. Beim Erhitzen entweicht das im Gestein 

enthaltene Öl. Die Dämpfe werden abgekühlt und das 

kondensierte Öl zum Anheizen des Röhrenofens verwendet. 

5. Stuckverzierungen werden aus Stuckgips hergestellt. 

6. a) Die chemische Widerstandsfähigkeit und die hohe 

Schmelztemperatur des Graphits. 

b) Beide verbrennen zu Kohlenstoffdioxid. 

7. Nicht glasierter Ton ist wasserdurchlässig und verliert 

daher mehr Wasser durch Verdunstung. 

25



8. Bohrkopf (Zahnarztbohrer) mit Diamantsplittern besetzt. 

9. a) Andere Glassorten enthalten Zusatzstoffe wie Boroxid 

oder Aluminiumoxid, welche die Eigenschaften des 

Recyclingglases verändern würden. 

b) Weil Glas ein Gemisch von Stoffen mit unterschiedlichen 

Schmelztemperaturen ist. 

10. a) Weil Rohsilicium aus Sand in aufwändigen Verfahren 

zum erforderlichen Reinstsilicium umgewandelt wird. 

b) Es wird durch Kristallisation aus einer Schmelze von 

Reinstsillicium gewonnen. 

11. z.B. Vorderseite: Diamant, Rückseite der Karteikarte: 

Eigenschaften 

Aussehen 

elektrische 

Leitfähigkeit 

Diamant 

durchsichtig, stark lichtbrechend 

nicht leitend 

Härte sehr hart (Härte 10) 

Dichte 3,51 g/cm 3 

chemisches 

Verhalten 

Verwendung 

widerstandsfähig gegen alle 

Chemikalien, verbrennt an der Luft 

bei etwa 3000 °C 

Schmuck, Bohrköpfe, Trennscheiben 

26


|11| Die Weltdes Kohlenstoffs:Organische Chemie 

Seite 137 


a) Das gemeinsame Element aller organischen Stoffe 

ist Kohlenstoff. Elementarsymbol: C, Ordnungszahl: 6, 

4. Hauptgruppe, also 4 Außenelektronen; der Kern des 

Kohlenstoff-Atoms 12 C enthält 6Protonen und 6Neutronen 

(Nukleonenzahl 12 = Massenzahl), die Hülle ent- 

6 

hält 6 Elektronen. 

b) Erhitzt man Zucker im Reagenzglas, so wird er schwarz 

(verkohlt). Kochsalz verkohlt nicht, sondern schmilzt – 

allerdings nur bei starkem Erhitzen über 800 °C (Schmelztemperatur 

von NaCl: 801°C). 

c) Der schwedische Chemiker BERZELIUS prägte den 

Begriff „Organische Stoffe“. 

d) Einige einfache Kohlenstoffverbindungen wie Kohlenstoffmonooxid, 

Kohlenstoffdioxid und die Carbonate 

zählt man nicht zu den organischen Stoffen. 

e) Die große Vielfalt der organischen Verbindungen ist 

darauf zurückzuführen, dass sich die Kohlenstoff-Atome 

in unverzweigten Ketten sowie in Ringen miteinander zu 

Molekülen verbinden können. 

2 Experiment 

a) Papier und Watte (Baumwolle) werden sehr schnell 

braun bis schwarz, bei Holz (vor allem bei feuchtem Hartholz) 

dauert es etwas länger. 

b) Plexiglas wird beim Erhitzen schwarz, Fensterglas dagegen 

nicht: Plexiglas ist ein organischer Stoff, Fensterglas 

dagegen nicht. 

c) Der trockene Zucker wird zunächst gelb, später braun 

und schließlich schwarz (Verkohlung). Dabei kondensiert 

Wasser an den kalten Stellen des Reagenzglases. Dies ist 

ein Hinweis darauf, dass in Zucker Wasserstoff und Sauerstoff 

enthalten ist und sich der Wasserstoff mit dem 

Sauerstoff zu Wasser umgesetzt hat. 

3 Experiment 

a) Es ist besser, mit dem Brenner als mit einer Kerze zu 

arbeiten, da Kerzen sehr stark rußen und die Apparatur 

dadurch verschmutzt wird. 

b) Die Proteine im Eiklar zersetzten sich beim Erhitzen; 

dabei entsteht u.a. Ammoniak und Schwefelwasserstoff, 

da in Ei-Proteinen stets auch schwefelhaltige Aminosäuren 

(z.B. Cystein) vorhanden sind. Mit Bleiacetat (Indikator 

für Schwefelwasserstoff) reagiert Schwefelwasserstoff 

zu dunklem PbS (Bleisulfid). 

b) In der Abb. 3 ist ein Kreisprozess dargestellt, wie man 

Biogas gewinnen kann. Abfälle wie Gülle und Mist werden 

durch Bakterien zersetzt; dabei entsteht Biogas. Das 

Biogas kann als Heizgas benutzt werden; dabei entsteht 

Kohlenstoffdioxid und Wasser. Diese Stoffe brauchen die 

Pflanzen für die Fotosynthese. Die bei der Fotosynthese 

entstehenden Nährstoffe werden von Tieren gefressen 

und verdaut. Die Abfälle werden ausgeschieden und der 

Stoffkreislauf ist geschlossen. 

c) Vorteile von Biogas: hoher Heizwert, verbrennt zu Kohlenstoffdioxid 

und Wasser, erneuerbarer Energieträger. 

Seite 139 

Exkurs:Technik 

1. Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen ein Drittel 

weniger Stickstoffoxide als bei Erdöl und es bleiben keine 

Rückstände. Es setzt weniger Kohlenstoffdioxid frei als 

andere fossile Brennstoffe. Erdgas ist fast schwefelfrei und 

geruchsfrei. Zum Transportieren werden keine Tankschiffe 

oder Lastwagen, zur Aufbewahrung keine Behälter 

benötigt. 

2. Das meiste Erdgas erhalten wir aus den Ländern: Russland, 

Norwegen und den Niederlanden. 

3. Es enthält als Rohgas noch verschiedene Verunreinigungen 

sowie Schwefelwasserstoffgas. 

4. Um es bei Gefahr besser erkennen zu können, setzt 

man ihm einen an Knoblauch erinnernden Geruchstoff 

bei. 

Seite 142 


a) Da sich die Siedetemperaturen der einzelnen Ölbestandteile 

nur geringfügig unterscheiden, erhält man 

Gemische aus Stoffen mit ähnlichen Siedetemperaturen. 

b) Gase zum Heizen, Benzine als Kraftstoff, Petroleum/ 

Kerosin als Treibstoff für Flugzeuge, Diesel/leichtes Heizöl 

als Kraftstoff und zum Heizen, schweres Heizöl als 

Treibstoff für Tanker oder in Industrieanlagen, Asphalt im 

Straßenbau. 

Seite 145 

Seite 138 


a) Steckbrief von Methan: gasförmig, farblos, leichter als 

Luft, unlöslich in Wasser, löslich in Benzin, brennbar mit 

bläulicher Flamme, verbrennt zu Kohlenstoffdioxid und 

Wasser, bildet mit Luft explosive Gemische („schlagende 

Wetter”), entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe 

(z.B. in Faultürmen von Kläranlagen), Summenformel 

CH 4 

; Bestandteil von Erdgas und Biogas. 


a) Ethen fördert die Obstreifung. 

b) Ethan ist ein gesättigtes Molekül, Ethen dageben ein 

ungesättigtes (hat eine C=C-Doppelbindung im Molekül). 

c) Ungesättigte Kohlenwasserstoffe bestehen aus Molekülen, 

die mindestens eine Mehrfachbindung (Doppeloder 

Dreifachbindung) zwischen zwei C-Atomen haben. 

d) Summenformel der Alkene: C n 

H 2n 

e) Die sechs einfachsten Alkene heißen: Ethen, Propen, 

Buten, Penten, Hexen, Hepten. 

27


|11| Die Weltdes Kohlenstoffs:Organische Chemie 

f) Reaktionsgleichung für die Additionsreaktion zwischen 

Propen und Brom: 

H 

H 

C 

C 

H 

H 

C 

H 

g) Durch etwas gelöstes Brom rotbraun gefärbtes „Bromwasser“ 

wird entfärbt, weil Hexen (ungesättigt) das Brom 

aufnimmt (addiert) und dabei eine farblose gesättigte 

Verbindung (1,2-Dibrom-hexan) entsteht, die sich wie 

Hexen in Wasser nicht löst. 


H 

+Br 2 

 

Beim Durchleiten von Ethan (gesättigter Kohlenwasserstoff) 

durch Bromwasser entfärbt sich dieses nicht, 

jedoch bei Ethen, da Ethenmoleküle ungesättigt sind. 

Hinweis: Mit Bromwasser können gesättigte von ungesättigten 

Kohlenwasserstoffen unterschieden werden. 

H 

H 

C 

Br 

H 

C 

Br 

H 

C 

H 

1,2-Dibrompropan 

H 

haben. Da aufgrund des Stammnamens nur ein C-Atom 

vorhanden ist (der Stammname leitet sich von Methan 

ab), kann es folglich Methen nicht geben. 

5. a) Frigene und Halone sind gute Lösemittel für organische 

Stoffe und nicht brennbar. 

b) Frigene und Halone gehören zur Gruppe der Halogenkohlenwasserstoffe. 

c) Früher wurden Halogenkohlenwasserstoffe häufig als 

Lösemittel, Kühlmittel, Treibgase und Aufschäummittel 

für Kunststoffe verwendet. Da sie die Umwelt und die 

Gesundheit gefährden, verzichtet man heute weitgehend 

auf ihre Verwendung. 

d) F luor c hlor k ohlenw asserstoffe (FCKW) schädigen die 

Ozonschicht, einige verstärken den Treibhauseffekt in der 

Erdatmosphäre. Dadurch gefährden diese Stoffe möglicherweise 

nicht nur das Klima auf der Erde, sondern auch 

das Leben in seiner Vielfalt wie wir es heute kennen. 


Alkine – ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 

C C-Dreifachbindung 

1. a) Das Wasser tropft beim Öffnen der Schraube auf das 

Calciumcarbid. Es entsteht Ethin, das aus einer Düse vor 

einem Reflektor entweicht. Das Ethin wird angezündet, 

die Flamme dient als Lichtquelle. 

b) Calciumcarbid + Wasser Ethin + Calciumhydroxid 

CaC 2 

+ 2 H 2 

O C 2 

H 2 

+ Ca(OH) 2 

Verbrennung von Ethin: 

Ethin + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser 

2C 2 

H 2 

+ 5 O 2 

4 CO 2 

+ 2 H 2 

O 

Seite 148 

Trainer 

1. a) Alle organischen Stoffe enthalten Kohlenstoff. 

b) Die C-Atome in organischen Stoffen können sich zu 

unverzweigten Ketten, verzweigten Ketten und Ringen 

miteinander verbinden. Dadurch ist eine sehr große Vielfalt 

von organischen Stoffen möglich. 

2. Methangas kann man nicht nur als Heizgas (z.B. für 

Gasheizungen) verwenden, sondern es spielt auch bei 

der Herstellung zahlreicher Stoffe wie zum Beispiel organischer 

Lösemittel eine große Rolle. 

3. a) Die allgemeine Summenformel der Alkane ist C n 

H 2n+2 

. 

Demnach haben alle Isomere von Nonan die Summenformel 

C 9 

H 20 

; die isomeren Alkane mit 15 C-Atomen 

haben die Summenformel C 15 

H 32 

. 

b) Die in Halbstrukturformeln abgebildeten Alkane heißen: 

1. Pentan 

2. Butan 

4. Methen müsste von der Endung her ein Alken sein, 

d. h. mindestens eine C=C-Doppelbindung im Molekül 

28


|12| Alkohol,Essig,Esther – wichtige Stoffe in Alltag und Technik 

Seite 152 


a) Sie unterscheiden sich in der Kettenlänge und in der 

Giftigkeit für den menschlichen Organismus. 

b) Methanol wird vor allem als Lösemittel und als Treibstoffzusatz 

verwendet. 

c) Weingeist besteht aus reinem Ethanol mit 4%Wasser. 

Spiritus ist durch Zusatzstoffe ungenießbar gemacht. 

d) Propanol wird vor allem als kosmetischer Alkohol und 

als Druckereihilfsmittel verwendet. 

Seite 154 


a) Essig wird durch Enzyme von Essigbakterien aus verdünntem 

Alkohol und Luftsauerstoff hergestellt. 

b) Beim Submers-Verfahren wird verdünnter Alkohol mit 

Essigbakterien „geimpft“ und unter Kühlung mit Luftsauerstoff 

oxidiert. Nach 24 bis 36 Stunden enthält die 

Lösung 5%bis 6 % Essig. 

c) Der chemische Vorgang ist die Oxidation des Ethanols. 

Seite 157 

Pinnwand: Carbonsäuren in Natur und Alltag 

1. Rhabarber und Spinat enthalten relativ viel Oxalsäure. 

Eine vermehrte Oxalsäureaufnahme kann zur Bildung 

von Nierensteinen führen (Calciumoxalat). 

2. Die Sorbinsäure wurde zunächst aus der Vogelbeere, 

Sorbus aucuparia, gewonnen. 

3. a) Sie sorgen für die Gasentwicklung und für den sauren 

Geschmack. Zusammen mit dem Natron (Natriumhydrogencarbonat, 

NaHCO 3 

) im Brausepulver und dem 

Wasser reagieren die Säuren unter anderem zu Kohlenstoffdioxid. 

b) Citronensäure kommt in sehr vielen Früchten vor, 

außerdem in Milch, Nadelhölzern, Wein und Tabakblättern. 

Geringe Mengen kommen in jedem Organismus 

vor, als Teil des biochemischen Citronensäure-Zyklus. 

Weinsäure kommt ebenfalls in sehr vielen Früchten vor, 

vor allem in Weintrauben. Bei der Weinherstellung kann 

sich Weinsäure als so genannter Weinstein ablagern. 

4. Die enthaltene Milchsäure hat eine konservierende 

Wirkung. 

Seite 159 

Trainer 

1. Auf Weingeist, reines Ethanol, muss Branntweinsteuer 

entrichtet werden. Auf den vergällten, ungenießbaren 

Spiritus dagegen nicht, deshalb ist er viel preiswerter. 

2. Der Zucker des Mostes wird durch Hefepilze zu Alkohol 

abgebaut. 

3. Alkanol-Moleküle besitzen einen hydrophilen und 

einen hydrophoben Teil. Deshalb können sie gute Lösemittel 

sowohl für wasserlösliche als auch für wasserunlösliche 

Verschmutzungen sein. 

4. Es handelt sich um Alkohole und Carbonsäuren. 

5. Kohlenstoff-Nachweis: Etwas Ethanol wird im Standzylinder 

verbrannt. Der Kohlenstoff wird als Kohlenstoffdioxid 

mit Kalkwasser nachgewiesen. 

Wasserstoff-Nachweis: Bei der Verbrennung von Ethanol 

im Standzylinder kondensiert eine farblose Flüssigkeit an 

den Wänden des Gefäßes. Aufgestreutes wasserfreies 

Kupfersulfat färbt sich blau. Es ist also als Oxidationsprodukt 

Wasser entstanden, sodass im Ethanol-Molekül Wasserstoff 

enthalten sein muss. 

Sauerstoff-Nachweis: Ethanoldampf wird im Reagenzglas 

über erhitztes Magnesium geleitet. Es entsteht weißes 

Magnesiumoxid. Das Ethanol-Molekül muss also Sauerstoff 

enthalten. 

6. Die ersten sechs Alkohole sind Methanol, Ethanol, Propanol, 

Butanol, Pentanol und Hexanol. 

7.a) Die Hydroxylgruppe ist für die gute Wasserlöslichkeit 

der kurzkettigen Alkohole sowie für die im Vergleich zu 

den entsprechenden Alkanen hohen Siedetemperaturen 

verantwortlich. 

b) Bei den langkettigeren Alkoholen überwiegt der Einfluss 

des Alkylrestes gegenüber der Hydroxylgruppe. Die 

Wasserlöslichkeit nimmt also ab, die Löslichkeit in unpolaren 

Lösungsmitteln wie Benzin nimmt dagegen zu. 

8. Es handelt sich um Propanol, Ethanol, Methanol und 

Propansäuremethylester. 

9. Glykol und Glycerol sind wasserklare, farlose, dickflüssige 

Flüssigkeiten. Sie schmecken süß, allerdings ist Glykol 

giftig. Sie sind vielseiteig verwendbar. Glykol wird 

hauptsächlich als Frostschutzmittel, zur Herstellung von 

Kunststoffen, als Lösungsmittel und zum Enteisen von 

Flugzeugtragflächen benutzt. Glycerol ist ein „Allroundtalent” 

und wird vor allem zur Herstellung von Salben 

und Cremes, in der Druckindustrie, zur Sprengstoffherstellung 

und zur Herstellung von Kunststoffen verwendet. 

10. Essigsäure wurde früher in riesigen, mit Buchenspänen 

gefüllten Holzfässern, den „Essigbildnern“, hergestellt. 

Über die Holzspäne wurde von oben ein Gemisch aus verdünntem 

Ethanol und Essig gesprüht. Von unten wurde 

im Gegenstrom ständig Luft eingeblasen. Die Essigherstellung 

dauerte auf diese Weise einige Tage. Heute wird 

Essig mit dem „Submers-Verfahren“ gewonnen. In Stahloder 

Kunststofftanks wird verdünnter Alkohol unter Kühlen 

mit Luftsauerstoff durchströmt. Die Lösung wird mit 

Essigbakterien geimpft. Nach ca. 24 Stunden ist die 

Essiggärung beendet. 

11. 

Methansäure 

Ethansäure 

Propansäure 

Butansäure 

H 

COOH 

CH 3 

COOH 

CH 3 

CH 2 

COOH 

CH 3 

CH 2 

CH 2 

COOH 

29


|12| Alkohol,Essig,Esther – wichtige Stoffe in Alltag und Technik 

12. Citronensäure, Milchsäure, Weinsäure, Buttersäure. 

13. a) Weil bei den kurzkettigen Säuren der Einfluss der 

polaren Carboxylgruppe, bei den langkettigen dagegen 

der Einfluss des unpolaren Alkylrestes überwiegt. 

b) Links: Essigsäure/Wasser; Mitte: Stearinsäure/Wasser; 

rechts: Essigsäureethylester/Wasser. 

14.a) Ester werden aus Säuren und Alkoholen gewonnen. 

b) Reaktionen, die unter Wasserabspaltung verlaufen, 

nennt man Kondensationsreaktionen. 

c) Essigsäureethylester, Butansäureethylester, Propansäurebutylester, 

d) Essigsäureethylester kann man aus Essigsäure und 

Ethanol herstellen. 

15. a) Wachse kann man im Labor aus langkettigen Alkoholen 

und einer Carbonsäure herstellen. 

b) Aus Butansäure und Methanol lässt sich Butansäuremethylester 

(ein Ananasaroma) gewinnen: 

CH 3 

CH 2 

CH 2 

C +OH CH 3 

 

O 

OH 

O 

CH 3 

CH 2 

CH 2 

C O CH 3 

+ H 2 

O 

30


|13| Chemie und Ernährung 

Seite 165 


a) Einfachzucker (Monosaccharide): Traubenzucker (Glucose), 

Fruchtzucker (Fructose); Zweifachzucker (Disaccharide): 

Rohr-, Rüben- oder Haushaltszucker (Saccharose), 

Malzzucker (Maltose) 

Vielfachzucker (Polysaccharide): Stärke, Cellulose. 

b) Zweifachzucker. 

c) Rübenzucker ist ein Disaccharid aus Glucose und Fructose. 

d) Nur Marmeladen mit einem hohen Zuckergehalt 

haben eine längere Haltbarkeit. Zucker ist hygroskopisch, 

entzieht den Mikroorganismen Wasser, das sie zur Vermehrung 

benötigen. 

e) In der Cellulose sind Tausende von Einfachzucker- 

Molekülen linear angeordnet, in der Stärke dagegen spiralig 

gewunden. 

2 Experiment 

a) Stärke ist zum Beispiel enthalten in Mehl, Nudeln, 

Brot, Kartoffeln. 

b) Durch das 15-minütige Kochen in essigsaurer Lösung 

wird die Stärke hydrolytisch gespalten, d. h. die Stärkespirale 

wird in die Einzelzucker-Moleküle aufgespalten. 

Der Stärkenachweis ist dann negativ. 

3 Experiment 

Die Fehling-Probe ist mit den Einzelzuckern Glucose und 

Fructose positiv, Haushaltszucker muss erst gespalten 

werden, bevor der Nachweis positiv wird. 

4 Experiment 

Glucose ist enthalten in Banane, Orange, Zitrone und 

Milch; in Kartoffeln und Mehl ist keine Glucose enthalten, 

die Zwiebel speichert Saccharose. Evtl. nicht eindeutige 

Versuchsergebnisse können zur Diskussion über die eingesetzte 

Untersuchungsmethode (hier: Teststäbchen) 

genutzt werden. 

Seite 166 

Praktikum:Fotogramm miteinem Blatt 

V1:Nachweis der Fotosynthese 

Beobachtung: Nur an den Stellen, an denen das Blatt 

belichtet wurde, ergibt sich mit Iod-Kaliumiodid-Lösung 

eine blauviolette Färbung, die Stärke nachweist. 

Auswertung: Fotosynthese (und damit auch die Stärkebildung) 

findet also nur bei Licht statt. 

Seite 169 


a) Fette sind leichter als Wasser. Durch die langen, unpolaren 

Kohlenwasserstoffketten der Fettsäure-Reste sind 

sie hydrophob. Fette lösen sich daher nur in unpolaren 

Lösemitteln wie Heptan oder Waschbenzin. Sie sind nur 

gering löslich in Methanol und unlöslich in Wasser. 

b) Natürliche Fette sind Gemische aus verschiedenen 

Fettsäure-Glycerin-Estern. 

c) Ester sind Reaktionsgemische aus der Reaktion von 

Alkohol mit Säuren. Fette entstehen durch die Reaktion 

des dreiwertigen Alkohols Glycerin mit drei Fettsäuren. 

d) Fette sind Ester aus Glycerin und meistens langkettigen 

Fettsäuren. 

Strukturformel eines Fettes: 

e) Ungesättigte Fettsäuren haben eine oder mehrere 

C=C-Doppelbindungen. 

f) Durch Licht, Sauerstoff und Mikroorganismen entstehen 

aus den langkettigen Fettsäuren kurzkettige Fettsäuren. 

Diese verursachen den unangenehmen, ranzigen 

Geruch und Geschmack. 

2 Experiment 

a) Das Fett in den Sonnenblumenkernen lässt sich mit 

Brennspiritus herauslösen. Wenn der Spiritus verdunstet 

ist, bleibt das Fett übrig. Es lässt sich mit der Fettfleckprobe 

nachweisen. 

b) Fett lässt sich z.B. gut in Wurst, Käse und Nüssen nachweisen. 

3 Experiment 

a) Fettflecken lassen sich nicht mit Wasser, aber mit 

Waschbenzin entfernen. 

b) Salatöl + Wasser: zwei Schichten; Salatöl + Waschbenzin: 

eine Schicht (Salatöl löst sich in Waschbenzin). 

4 Experiment 

Der Fettanteil in Wurst beträgt zwischen 15 und 50%. 

5 Theorie 

a) Stearinsäure ist eine gesättigte Fettsäure und reagiert 

nicht mit Brom (linkes Reagenzglas); Ölsäure entfärbt als 

ungesättigte Fettsäure Brom oder Iodlösung (rechtes 

Reagenzglas). 

b) An die beiden Kohlenstoff-Atome der Doppelbindung 

lagern sich Brom-Atome an: 

C 17 

H 33 

COOH + Br 2 

C 17 

H 31 

Br 2 

Seite 173 

Trainer 

O 

C 

O 

H 2 C 

CH 

H 2 C 

O 

O 

1. a) Nur eine vielseitige Ernährung versorgt uns mit den 

nötigen Vitaminen, Mineral- und Ballaststoffen, Kohlenhydraten, 

Fetten und Proteinen. Dabei ist auf das richtige 

Verhältnis von Inhaltsstoffen und Energiegehalt zu 

achten. Durch Abwechslung werden im Körper verschiedene 

Stoffwechselwege in Anspruch genommen. 

b) Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Vitamine, Mineralund 

Ballaststoffe und Wasser. 

O 

C 

O 

C 

Fett 

31


|13| Chemie und Ernährung 

c) Vor allem Fette und Kohlenhydrate, seltener Eiweißstoffe. 

2. a) Links ist Fructose abgebildet, rechts Glucose. 

b) Es sind Monosaccharide (Einfachzucker); sie gehören 

zu den Kohlenhydraten. 

3. Entweder die Kartoffel durchschneiden oder reiben, 

Iod-Kaliumiodid-Lösung darauf tropfen. Die blauschwarze 

Färbung zeigt Stärke an. 

4. a) Monosaccharide: Glucose, Fructose; Disaccharide: 

Saccharose, Maltose; Polysaccharide: Stärke, Cellulose. 

b) Glucose kann mit den Glucose-Teststäbchen oder mit 

der Fehling-Probe nachgewiesen werden; Fructose kann 

sich in wässriger Lösung in Glucose umlagern; deshalb ist 

die Fehling-Probe mit Fructose ebenfalls positiv. 

c) Bei der Fotosynthese bilden die grünen Pflanzen mithilfe 

der Energie aus der Sonne und den Grundbausteinen 

Wasser und Kohlenstoffdioxid Kohlenhydrate. So 

wird die Energie der Sonne „gebunden“. Durch Abbau 

der Kohlenhydrate kann die Energie wieder freigesetzt 


(Energiegehalt). 1g Kohlenhydrate oder Protein liefern 

„nur“ 17kJ Energie, Fett etwa das Doppelte. 

9. Nur fetthaltige Dressings ermöglichen die Aufnahme 

von fettlöslichen Vitaminen wie A, D, E und K in den Körper 

und damit ihre Verwertung. 

10. a) Mineralstoffe wie Calcium und Phosphat sind Baustoffe 

zum Aufbau der Knochen. Andere Mineralien sind 

in Spuren nötig als Katalysator oder Enzymaktivator (wie 

Magnesium) oder als Bestandteil eines Hormons wie 

beim Iod. 

b) Reife Früchte enthalten neben dem Zucker auch noch 

Vitamine sowie Mineralien und Ballaststoffe. 

11. Die Wissenskartei soll mithilfe des Schulbuches selbstständig 

erarbeitet werden. 

5. a) Ein Fett-Molekül ist eine Verbindung, die aus der 

Reaktion eines dreiwertigen Alkohols Glycerin mit drei 

langkettigen Fettsäuren hervorgegangen ist. 

b) Flüssige Fette weisen im Gegensatz zu harten Fetten 

Doppelbindungen auf. 

c) Erdöl ist ein Gemisch verschiedener Alkane, während 

Pflanzenöle Ester aus dem Alkohol Glycerin und langkettigen 

Fettsäuren sind. 

6. Fette sind aufgrund ihrer unpolaren Eigenschaften am 

besten in Hexan löslich; man kann sie aber auch mit Alkohol 

lösen. Ethanol besteht aus einer unpolaren C-C-Kette 

und einer polaren Hydroxylgruppe (OH-Gruppe). Im 

polaren Lösemittel Wasser sind Fette unlöslich. 

7.a) Eiweißstoffe (Proteine) bestehen aus Aminosäureketten. 

b)In einem Polypeptid sind viele Aminosäure-Moleküle 

durch Peptidbindungen miteinander verknüpft, d. h. die 

COOH-Gruppe des einen Moleküls reagiert mit der NH 2 

- 

Gruppe des anderen Moleküls. Dabei wird Wasser abgespalten. 

c) Durch die Länge der Polypeptidketten und dadurch 

dass es ca. 20 verschiedene Aminosäuren gibt, die beliebig 

miteinander kombiniert werden können, ergibt sich 

die große Vielfalt. 

d) Proteine können durch Hitze, Säuren, Laugen oder 

Schwermetalle denaturiert werden. 

e) Das Element Stickstoff (N) ist Teil der Aminogruppe 

und deshalb charakteristisch für alle Aminosäuren. 

Außerdem bestehen alle Aminosäuren noch aus den Elementen 

H, C und O. In der variablen Restgruppe können 

u.a. auch die Elemente Schwefel und Phosphor vorkommen. 

8. Das Eigelb stellt das Nährgewebe für die Zeit der embryonalen 

Entwicklung des Huhns dar. Das Eiklar schützt 

den Embryo vor Erschütterungen. Wegen des viel höheren 

Fettgehalts hat das Eigelb einen sehr hohen Nährwert 

32


|14| Seifen,Waschpulver und Duftstoffe 

Seite 177 


a) Das ganze Teilchen ist ein Seifenanion, das wie folgt 

benannt werden kann: 

Kohlenwasserstoffrest 

hydrophob 

wasserabstoßend 

fettliebend 

b) Das Tensid-Molekül schiebt sich mit seinem hydrophoben, 

fettliebenden Ende an das Öl oder den Schmutz, 

das hydrophile, negativ geladene Ende ragt zum Wasser. 

c) Haben Tensid-Moleküle das Schmutzteilchen eingehüllt, 

ragen nach außen nur noch die wasserliebenden, 

negativ geladenen Enden der Tenside. Dadurch bekommen 

alle Schmutz- oder Ölteilchen eine negative Ladung. 

Die Teilchen stoßen sich ab. 

C 

O 

O – 

hydrophil 

wasserliebend 

b) Die Tensidteilchen schieben sich mit ihren hydrophilen 

Enden zwischen die Wassermoleküle, die hydrophoben 

Enden ragen aus dem Wasser heraus. 

c) Die Tensidmoleküle schieben sich mit ihren fettliebenden, 

hydrophoben Enden an das Öl oder den Schmutz, 

die wasserliebenden, negativ geladenen hydrophilen 

Enden ragen zum Wasser. Haben die Tensid-Moleküle das 

Schmutzteilchen eingehüllt, ragen nach außen nur noch 

die negativ geladenen Enden der Tenside. Dadurch 

bekommen die Schmutz- oder Ölteilchen eine negative 

Ladung. Die Teilchen stoßen sich ab. 

4. a) Es könnte der Emulgator fehlen. 

b) Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W) und Wasser-in-Öl- 

Emulsionen (W/O). In ersteren sind feinste Öl-Tröpfchen 

mithilfe eines Emulgators in Wasser fein verteilt. Bei Wasser-in-Öl-Emulsionen 

(W/O) ist es genau umgekehrt. 

2 Experiment 

a) Die schwimmende Nadel bzw. Büroklammer geht 

unter, wenn die Oberflächenspannung durch Seife verringert 

worden ist. 

b) Nur bei Seifenlösung gelangt die Aktivkohle durch den 

Papierfilter. Tenside setzen die Oberflächenspannung 

herab, sodass die Aktivkohleteilchen benetzt und zerteilt 


Hinweis: Nicht jede Aktivkohle ist hierfür geeignet. Gut 

geeignet ist Clarocarbon F, Art. Nr. 2508, Merck, Darmstadt. 

c) Die Seifen-Anionen bilden auf der Wasseroberfläche 

einen Film, der sich immer weiter ausbreitet und das 

„Boot“ (Streichholz) vor sich her schiebt. 

Seite 180 

Trainer 

1. a) Es ist die Oberflächenspannung des Wassers. 

b) Wasser-Moleküle bilden untereinander Wasserstoffbrückenbindungen, 

so das sich die Wasser-Moleküle so 

verhalten, als seien sie miteinander verkettet. 

c) Seifen- oder Waschmittellösung verringert die Oberflächenspannung 

des Wassers. Der Wasserläufer würde 

untergehen. 

2. a) Man benötigt pflanzliche oder tierische Fette oder 

Öle, Natronlauge oder Kalilauge. Weiterhin Wasser und 

als Hilfsstoff Kochsalz. 

b) In weichem Wasser schäumt die Seifenlösung, während 

sie in hartem Wasser nicht schäumt und sich zudem 

noch trübt, da sich unlösliche Kalkseife bildet. 

c) Kalkseifen entstehen aus der Verbindung zwischen 

Calcium-Ionen und Seifen-Anionen. Sie bilden sich, wenn 

man in hartem Wasser mit Seife wäscht. Der Name 

kommt daher, dass man Wasser, das viele Calcium-Ionen 

enthält, auch als „kalkhaltig“ bezeichnet. 

3. a) Ein solches Molekül muss sowohl hydrophobe wie 

hydrophile Eigenschaften aufweisen. 

33


|15| Organische Werkstoffe 

Seite 187 


a) Ein Extruder besteht aus einem beheizbaren Metallzylinder, 

in dem sich ein schneckenartig geformter 

Metallstab dreht. 

Füllt man Kunststoffgranulat in einen Extruder, wird der 

Kunststoff geschmolzen. Die Metallschnecke transportiert 

die plastische Masse zur Extruderöffnung und presst 

sie heraus. 

b) Ein Kunststoffbecher entsteht beim Spritzgießen. Der 

aus einem Extruder austretende Kunststoff wird dabei in 

eine entsprechende Hohlform gepresst und dann abgekühlt. 

Auch beim Vakuumformen kann man aus einer erhitzten 

Kunststoffplatte Becher oder ähnliche Gefäße herstellen. 

c) Aus Kunststoffgranulat wird eine Folie, wenn man das 

Kunststoffrohr an der Extruderöffnung mit Druckluft zu 

einem weiten dünnen Schlauch aufbläst. Kunststofffasern 

stellt man her, indem man verflüssigtes Granulat durch 

Düsen mit winzigen Öffnungen presst. 

2 Experiment 

Der Ausgangsstoff Styropor P enthält geringe Mengen 

Pentan, welches beim Erwärmen gasförmig wird und den 

Kunststoff aufschäumt. 

Glatte und unbeschädigte Kunststoffkugeln erhält man, 

wenn die Metallform mit Silikonöl eingefettet ist und vor 

dem Öffnen unter kaltem Wasser gut abgekühlt wird. 

3 Experiment 

Als Thermoplast nimmt das Polystyrol des Bechers nach 

dem Erwärmen die ursprüngliche Scheibenform des Ausgangswerkstückes 

an. 

4 Experiment 

Aus Nylon lassen sich Fäden ziehen, die man im kalten 

Zustand noch weiter verstrecken kann. 

Seite 189 


a) Die Etiketten geben nur die Faseranteile an. Chemische 

Zusatzstoffe müssen nicht genannt werden. 

b) Z.B. Mercerisieren, Pflegeleicht-Ausrüstung und Sanitized. 

c) Eigenschaften von Fasern 

Naturfasern haben eine gekräuselte Oberfläche, halten 

gut warm, nehmen viel Feuchtigkeit auf, trocknen langsam, 

verschmutzen leicht, knittern beim Waschen, einige 

kann man bei über 90°C waschen. Chemiefasern 

haben eine glatte Oberfläche, sind reißfest, scheuerfest, 

besonders haltbar, speichern wenig Feuchtigkeit, fühlen 

sich schnell nass an, trocknen schnell, sind knitterfrei und 

formbeständig, sind nur von 30–60 °C waschbar. 

d) Wegen ihrer gekräuselten Oberfläche schließen Naturfasern 

mehr Luft ein als Chemiefasern. Luft ist ein schlechter 

Wärmeleiter und guter Isolator. Daher halten Naturfasern 

gut warm. Sie können mehr Feuchtigkeit aufnehmen 

als die glatten Chemiefasern. Deshalb dauert 

das Trocknen viel länger. 

2 Alltag 

a) Hinweis: Nicht zu viel Wasser auf die Stoffproben 

geben! 

Die hydrophobe Chemiefaser lässt das Wasser durch. Das 

Löschblatt bleibt trockener als beim Baumwollgewebe, 

das viel Wasser aufnehmen kann. 

b) Die Eigenschaften von Naturfasern und Chemiefasern 

werden kombiniert. Die Seite mit dem Kunststoffgewebe 

wird auf der Haut getragen. Sie leitet die Feuchtigkeit 

schnell an das Baumwollgewebe, das viel Wasser aufnimmt 

und langsam nach außen abgibt. Solche Textilien 

fühlen sich länger trocken an als Kleidung aus einschichtigem 

Gewebe. 

3 Experiment 

Die Cellulosefäden aus Baumwolle und Leinen brennen 

gut. Es bildet sich weiße Asche und es riecht nach verbranntem 

Papier. 

Die Eiweißfäden aus Seide und Schafwolle verbrennen 

langsamer und hinterlassen einen blasig-kohligen Rückstand. 

Es riecht nach verbrannten Haaren. 

4 Umwelt 

Selbst Öko-Textilien sind nicht völlig frei von Zusatzstoffen. 

Einige notwendige Trageeigenschaften (z.B. kratzfrei) 

lassen sich mit reinen Baumwollfasern nicht erreichen. 

Öko-Textilien enthalten aber deutlich weniger 

Zusatzstoffe als gewöhnliche Kleidung. Für Allergiker 

kann das sehr vorteilhaft sein. Derzeit sind Öko-Textilien 

im Durchschnitt teurer als Textilien aus veredelten Fasern. 

Seite 190 

Exkurs:Alltag 

Wetterfeste Bekleidung durch Hightech-Chemie 

1. Mikrofasergewebe enthalten nur sehr kleine Poren, sie 

sind undurchlässig für Wind und Wasser. Wasserdampf 

besteht aus einzelnen Wassermolekülen, die so klein sind, 

dass sie durch die Poren nach außen gelangen können. 

2. Klassische Regenbekleidung besteht aus gummibeschichtetem 

Gewebe. Wind und Wasser können nicht 

eindringen. Da verdunstender Schweiß aber auch nicht 

nach außen kann, fühlt sich solche Kleidung auch innen 

schnell nass an. Außerdem ist sie beträchtlich schwerer 

als Kleidung aus Mikrofasern. 

3. Natürlich ist auch die Fähigkeit, „atmungsaktiv“ zu 

sein, begrenzt. Bei großen Anstrengungen schwitzt man 

stark. Die erhöhte Wärmeproduktion des Körpers lässt 

dann so viel Feuchtigkeit verdampfen, dass nicht alle 

Wassermoleküle durchgelassen werden können. 

Seite 191 


a) Bäume von Gummibaumarten werden angeritzt. 

Latex tritt aus. Darin enthaltene Kautschuktröpfchen 

gerinnen zu einem Klumpen, wenn man Essig hinzugibt. 

34



b) Kautschuk: zähes Grundmaterial; Ruß: verhindert zu 

starken Abrieb; Schwefel: vernetzt Kautschuk zu Gummi, 

sorgt also für die Elastizität. 

c) Schwefelbrücken zwischen den kettenartigen Kautschukmolekülen 

machen aus zähem Kautschuk elastischen 

Gummi. Das geschieht bei großer Hitze in Heizpressen. 

Seite 193 


a) Ein Klebstoff muss ein gutes Haftvermögen (Adhäsion) 

und eine große innere Festigkeit (Kohäsion) besitzen. 

b) Flüssige Kleber können besonders gut in die kleinsten 

Unebenheiten der zu verbindenden Werkstücke eindringen. 

c) Adhäsionskräfte wirken zwischen Kleber und Werkstück. 

Kohäsionkräfte wirken zwischen den Klebstoff- 

Molekülen. 

d) Chemisch abbindende Klebstoffe sind hart, wenn die 

chemische Reaktion zwischen den Bestandteilen des Klebers 

zu Ende ist. 

Physikalisch abbindende Klebstoffe werden hart, wenn 

das Lösungsmittel verdunstet ist. 

2 Experiment 

a) Mithilfe von Wasser wird Stärke zum Quellen gebracht. 

Es entsteht ein Kleister, der beim Abkühlen eindickt. 

b) Casein quillt unter Laugeneinwirkung rasch auf. Es bildet 

sich ein zäher Leim. 

c) Hinweis : Sind die Kleber zu zähflüssig geworden, können 

sie mit Wasser streichfähig gemacht werden. Klebestellen 

sollen mit Klammern fixiert werden, bis der Kleber 

abgebunden hat. 

3 Experiment 

a) Holzleim verbindet gleichartige Brettchen besser miteinander. 

Holzleim kann man gleichmäßig auf glatte Flächen 

auftragen. Trotzdem ist die Klebewirkung der Spagetti 

beachtlich. 

b) Die Nudeln wirken als Klebstoff, das Wasser als 

Lösungsmittel. 

4 Experiment 

Polyethenfolie wirkt als Schmelzklebstoff. Sie wird beim 

Erwärmen weich und beim Abkühlen fest, ohne sich 

dabei chemisch zu verändern. 

Seite 194 


a) Einerseits fallen Kunststoffabfälle selten in reiner Form 

an. Andererseits werden die Ketten der Makromoleküle 

bei jedem Schmelzvorgang etwas kürzer. 

b) Recycling bedeutet Wiederverwertung. Beim Verbrennen 

von Kunststoffen geht die hergestellte Kunststoffsubstanz 

verloren. Außerdem entstehen Abfallprodukte. 

Man nutzt nur den Energiegehalt. 

c) Die Verwertung von Kunststoffabfällen schont Rohstoff 

wie Erdöl, verringert die Abfallmenge und nutzt 

wenigstens einen Teil der bei der Herstellung eingesetzten 

Energie. 

Seite 196 

Trainer 

1. Holzschliff ist ein gelbbraun gefärbter Brei aus Holzfasern 

und Wasser. Daraus kann man holzhaltige Papiersorten 

wie Zeitungspapier, Packpapier und Karton herstellen. 

Entfernt man aus Holzschliff das gelblich-braune Lignin 

(sowie Harze), erhält man Zellstoff. Er besteht nur noch 

aus reinen weißen Cellulosefasern. Er dient zur Herstellung 

weißer Papiersorten. 

Leim verhindert das Auslaufen der Tinte beim Schreiben. 

Füllstoffe sorgen dafür, dass das Papier glatt wird. Zusatzstoffe 

bewirken bestimmte Eigenschaften wie Farbe oder 

Reißfestigkeit beim Drucken. 

2. Holzhaltiges Papier enthält noch den eigentlichen 

Holzstoff Lignin. 

3. Auch Baumwolle besteht ja aus Cellulosefasern, deshalb 

kann man Papier damit herstellen. Die Cellulosefasern 

der Baumwolle sind sogar länger und damit hochwertiger 

als Cellulosefasern im Holz. Hochwertiges Papier 

aus diesen Fasern (z.B. Banknoten) kann man daher 

sogar waschen. 

4. Ein duroplastischer Kunststoff verformt sich beim 

Erwärmen nicht (Stecker-Kupplung). 

Der Schwamm besteht aus einem Elastomer. Er kann 

durch Druck verformt werden, nimmt aber dann seine 

alte Form wieder an. 

Thermoplaste werden beim Erhitzen weich und formbar 

(Jogurt-Becher). 

5. Vorteile: Geringe Dichte, Resistenz gegen viele Chemikalien, 

Formbarkeit für spezielle Verwendungen, preisgünstige 

Massenproduktion, nicht leitend, gut isolierend. 

Nachteile: Rohstoffverbrauch, umweltbelastend (oft kein 

Recycling möglich), verändern ihre Eigenschaften nach 

langer Zeit oder nach häufigem Gebrauch. 

6. Polymerisation: Viele gleichartige Moleküle mit je einer 

Doppelbindung reagieren zu einem kettenförmigen 

Makromolekül. 

Polykondensation: Unterschiedliche Moleküle mit reaktionsfähigen 

Gruppen bilden Makromoleküle. Bei jedem 

Reaktionsschritt wird ein Molekül Wasser abgespalten. 

7.a) Beim Schmelzspinnen wird Kunststoffgranulat zu 

Chemiefasern verarbeitet. Das Granulat wird geschmolzen, 

durch feine Düsen gepresst und dann abgekühlt. Es 

entstehen sehr dünne Kunststofffäden, die man auf Rollen 

aufspult. 

b) Mithilfe eines Extruders wird Kunststoffgranulat zu 

Kunststoffstäben geformt, aus denen verschiedene Formen 

(Rohre, Gefäße, Folien) hergestellt werden können. 

35



Der Extruder ist ein Metallzylinder, in dem sich ein 

schneckenartig geformter Metallstab dreht. Eingefülltes 

Granulat schmilzt. Der drehende Metallstab befördert die 

plastische Masse zur Extruderöffnung und presst sie heraus. 

8. a) Chemiefasern haben eine glatte Oberfläche und 

nehmen nur wenig Feuchtigkeit auf. Sie können kaum 

Luft einschließen. Sie sind reiß- und scheuerfest und 

formstabil. 

Naturfasern sind mehr oder weniger gekräuselt. Sie können 

viel Luft einschließen und viel Feuchtigkeit aufnehmen. 

Sie verschmutzen und knittern leicht. 

b) Textilien aus Chemiefasern fühlen sich glatt an, werden 

schnell feucht, trocknen aber auch wieder rasch. Kleidung 

aus Chemiefasern ist haltbar, widerstandsfähig und 

lange formstabil (z.B. Dauerbügelfalten). 

Textilien aus Naturfasern halten besser warm und bleiben 

länger trocken. Sie sind nicht so pflegeleicht wie Kleidung 

aus Chemiefasern. 

15. Reine thermoplastische Kunststoffe können durch 

Umschmelzen zu neuen Kunststofferzeugnissen geformt 


Kunststoffmischungen werden verbrannt und zur Gewinnung 

von Wärmeenergie genutzt. 

Bei der Pyrolyse werden die Makromoleküle chemisch zerlegt. 

Es entstehen Ausgangsmonomere, aus denen man 

wieder neue Kunststoffe herstellen kann. 

Bei der Hydrierung spaltet man die Makromoleküle und 

wandelt sie in Rohöl-ähnliche Stoffe um. 

16. Wenn die Herstellung von Kunststoffen aus nachwachsenden 

Rohstoffen zukünftig in großtechnischem 

Rahmen verwirklicht werden könnte, dann würde das 

den Rohstoff Erdöl schonen. Hinzu kommt, das der 

Abbau solcher Kunststoffe durch Bakterien erfolgen kann 

und dass dabei keine umweltbelastenden Abfallstoffe 

entstehen. Bei ihrer Entsorgung entsteht kein zusätzliches 

Kohlenstoffdioxid (es ist ja zuvor von den Pflanzen aus 

der Luft entnommen worden). 

9. (Reine) Baumwolle: Sagt aus, dass das Kleidungsstück 

nur aus Baumwolle ohne Zusätze besteht. In der Praxis 

heißt das: Es sind geringere Mengen an Zusätzen enthalten 

als bei veredelten Stoffen. Ganz ohne Zusätze 

kommt heute keine Textilherstellung mehr aus. 

Mercerisierte Baumwolle: Ist Baumwolle, die mit Natronlauge 

behandelt wurde. Dadurch wird Baumwolle glatt 

und glänzend (seidenartig). Sie fühlt sich angenehm an 

und kann mit modischen Mustern versehen werden. 

Sanitized: Textilien sind mit Chemikalien behandelt, die 

die Entwicklung von Pilzen und Bakterien verhindern 

bzw. verlangsamen. Einerseits soll die Ausbreitung von 

Haut- und Fußpilzen eingedämmt werden. Andererseits 

soll die Geruchsentwicklung verhindert werden, die entsteht, 

wenn Bakterien Schweiß zersetzen. 

Teflon: sehr stabiles Polytetrafluorethen, ist entweder zu 

einer mikroporösen Membran oder zu Mikrofasergewebe 

verarbeitet. 

10. Die glatte Chemiefaser wird auf der Haut getragen. 

Sie leitet die Feuchtigkeit schnell von der Haut weg. Weil 

das Baumwollgewebe diese Feuchtigkeit in großen Mengen 

aufnehmen kann, fühlt sich derartige Kleidung lange 

trocken an. 

11. Adhäsionskräfte sind die Verbindungskräfte zwischen 

dem Klebstoff und dem zu klebenden Gegenstand. Kohäsionskräfte 

wirken zwischen den Molekülen des Klebstoffs. 

12. Sie gehören zu den Reaktions-Klebstoffen, weil beim 

Aushärten eine chemische Reaktion stattfindet. Der eigentliche 

Klebstoff entsteht erst durch die Reaktion. 

13. Der Klebstoff ist in einem Lösungsmittel aufgelöst. Er 

ist ausgehärtet, wenn das Lösungsmittel verdunstet ist. 

14. Bei der Vulkanisation wird die zähe Kautschukmasse 

in Heizpressen stark erwärmt. Dabei bilden Schwefel- 

Atome Brückenbindungen zwischen den kettenartigen 

Kautschukmolekülen. Erst dadurch wird aus dem zähen 

Kautschuk elastisches Gummi. 

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Notizen


Notizen


Notizen


Lösungen zu Buch-Nr.115538 

Frühauf, Tegen u.a. 

Treffpunkt Chemie – neu 

©2004 E.DORNER GmbH 

ISBN 3 - 7055 - 0653 - 6

Treffp. Chemie Lösung NEU - f.sbzo.de - Verlag E. Dorner

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