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C 9.4 Quantitative Aspekte chemischer Reaktionen 24 C 9.4 Quantitative Aspekte chemischer Reaktionen Es bietet sich an, diesen Lehrplanabschnitt im Anschluss an „C 9.3 Chemische Bindung: Salze – Ionenbindung“ zu behandeln und nicht am Schuljahresende. Für die Vorstellung von Salzkristallen ist die Avogadro-Zahl eine Hilfe. Stoffverteilungsplan Lehrplan 1 Atommasse und atomare Masseneinheit, Stoffmenge, Avogadro-Konstante, 2 molare Masse, molares Volumen Stundenthema Atommasse und atomare Masseneinheit, Molekülmasse, Stoffmenge und Teilchenzahl, molare Größen 3 4 5 einfache Berechnungen unter Verwendung von Größengleichungen; Beispiele mit Bezug zur Lebenswelt Beispiele Atommasse und atomare Masseneinheit Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans Vorschläge zu Inhalten und Niveau Bezugnahme auf das Dalton-Atommodell: Jedes Atom besitzt eine bestimmte, vom Element abhängige Atommasse (Unterschied nur in den Isotopenmassen). Beispiel: m (1 Atom Wasserstoff) = m a (H) = 1,67 10 -24 g m a (Fe) = 93,68 10 -24 g m a (U) = 395,25 10 -24 g 1962 erfolgte die Festlegung eines Bezugspunkts über die atomare Masseneinheit u: 1 m a ( 12 C) = 12,000 u 1 u = 1,66 10 -27 kg 12 12 1u m a( C) Molekülmassen ergeben sich aus den Summen der Atommassen. Möglichkeit der Übung mit dem PSE (z. B. auch online über www.ptable.com) Vorschläge für Experimente Arbeiten mit online-PSE auf www.ptable.com
C 9.4 Quantitative Aspekte chemischer Reaktionen 25 Stoffmenge, Avogadro-Konstante Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans Grundlagen in den Lehrplänen der Jgst. 5-8 M 7.3 Terme und Gleichungen Vorschläge zu Inhalten und Niveau Avogadro-Konstante N A = 6,022 x 10 23 mol -1 Die Basiseinheit 1 mol der Stoffmenge n ist definiert als die Anzahl der Teilchen, die genau der Anzahl der Atome in 12 g 12 6 C entspricht. Die Masse einer Stoffportion mit der Stoffmenge n = 1 mol entspricht dem Zahlenwert der atomaren Masse des Teilchens in Gramm. g n(H ) 1,0mol m(H ) n(H ) M(H ) 1,0mol 2,0 2,0g 2 2 2 2 mol g n(Fe) 1,0mol m(Fe) n(Fe) M(Fe) 1,0mol 55,85 55,85g mol molare Masse, molares Volumen Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans Grundlagen in den Lehrplänen der Jgst. 5-8 M 7.3 Terme und Gleichungen Vorschläge zu Inhalten und Niveau Vorstellung der verschiedenen molaren Größen: N( X ) N A N A = 6,022x10 23 Teilchen/mol n( X ) N(X) Teilchenzahl m( X ) M ( X ) M(X) molare Masse in g/mol n( X ) V ( X ) V m V mn = 22,4 l/mol n( X ) molares Volumen bei Normbedingungen (1013 hPa, 0 °C) keine Berechnungen mithilfe des allgemeinen Gasgesetzes, da aus der Physik nicht bekannt Vorschläge für Experimente Explosion von Feuerzeuggas in der Chipsdose (z. B. nach Akademiebericht Nr. 475 „Chemie – aber sicher“, Kapitel 10) (S) Eudiometerversuch zur Wassersynthese (z. B. nach Akademiebericht Nr. 475 „Chemie – aber sicher“, Kapitel 10) Kupferoxidsynthese quantitativ (z. B. nach Akademiebericht Nr. 475 „Chemie – aber sicher“, Kapitel 10) (S) Kupfer(I)-sulfidsynthese quantitativ (z. B. nach Akademiebericht Nr. 475 „Chemie – aber sicher“, Kapitel 10) (S)
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