Teilchen und Gemische
24 PunkteTeilchenmodell, Aggregatzustände, Diffusion, Volumenkontraktion und Gemischarten. Empfohlene Zeit: etwa 20 Minuten.
Das Teilchenmodell beschreibt, wie Stoffe aufgebaut sind.
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Erwartungshorizont: a) Teilchen; ständige Bewegung; gleiche Teilchen in einem Reinstoff (je 1 P, falsch angekreuzte Aussagen ziehen ab). Die Teilchen werden beim Erwärmen nicht größer, und sie sind viel zu klein für Lupe oder Lichtmikroskop.
b) Zwischen den Teilchen ist leerer Raum (2 P). „Luft“ ist falsch, denn Luft besteht selbst aus Teilchen.
Die Abbildung zeigt denselben Stoff in drei Aggregatzuständen.
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Erwartungshorizont: a) A gasförmig (große Abstände), B fest (dicht und geordnet), C flüssig (dicht, ungeordnet) (je 1 P).
b) Schmelzen; Kondensieren (Wasserdampf wird am kalten Spiegel flüssig); Verdampfen (je 1 P).
In zwei Gläser mit gleich viel Wasser fällt je ein Tropfen Tinte. Glas 1 enthält Wasser mit 10 °C, Glas 2 Wasser mit 60 °C. Niemand rührt um.
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Erwartungshorizont: a) Glas 2 (1 P).
b) Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen, desto schneller verteilen sie sich (Diffusion) (2 P). Die Teilchen werden dabei nicht größer.
c) Kuchenduft und Zucker im Tee (je 1 P); Sand sinkt durch Sedimentieren, Sieden ist keine Diffusion.
Lea mischt in einem Messzylinder 50 mL Wasser mit 50 mL Alkohol. Sie liest danach 96 mL ab.
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Erwartungshorizont: a) 50 mL + 50 mL = 100 mL erwartet; 100 mL − 96 mL = 4 mL (2 P).
b) Volumenkontraktion: Wasser- und Alkoholteilchen sind verschieden groß, die kleineren füllen Lücken zwischen den größeren (2 P). Die Masse bleibt gleich, es geht kein Stoff verloren.
Gemische haben je nach ihren Bestandteilen verschiedene Namen.
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Erwartungshorizont: Messing: Legierung (Metall in Metall); Milch: Emulsion (Fetttröpfchen in Wasser); Zuckerwasser: Lösung (Zucker gelöst); Rauch: feste Teilchen in Luft (je 1 P).
Gemische trennen
26 PunkteDestillieren, Filtrieren, Chromatografie und ein eigener Trennplan. Empfohlene Zeit: etwa 25 Minuten.
Die Zeichnung zeigt den Aufbau einer Destillation.
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Erwartungshorizont: 1 Destillierkolben, 2 Thermometer, 3 Kühler, 4 Vorlage, 5 Brenner (je 1 P).
Jana gießt Salzwasser, in dem Sand schwimmt, durch einen Trichter mit Filterpapier.
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Erwartungshorizont: a) Sand (1 P).
b) Das Filtrat ist klar, aber salzig — eine Salzlösung (2 P).
c) Das Salz ist gelöst; seine Teilchen sind winzig und passen durch die Poren. Der Filter trennt nur ungelöste Stoffe nach der Korngröße ab (2 P).
Tom untersucht die Tinte eines grünen Filzstifts mit Chromatografie. Als Laufmittel verwendet er Wasser.
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Erwartungshorizont: a) 2 Farbstoffe: Gelb und Blau ergeben zusammen Grün (1 P).
b) Bleistift enthält keine löslichen Farbstoffe und würde das Ergebnis nicht verfälschen (2 P).
c) Der blaue Fleck liegt am höchsten, er wurde am weitesten mitgenommen (2 P).
Meerwasser enthält im Mittel etwa 35 g Salz in 1 kg.
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Erwartungshorizont: a) 2 · 35 g = 70 g (2 P).
b) Die Aussage ist falsch: Das Salz ist gelöst, die Teilchen gehen durch jeden Filter (2 P).
c) Destillieren: Das Wasser verdampft, der Dampf kondensiert im Kühler und wird als salzfreies Destillat aufgefangen; beim Eindampfen ginge das Wasser verloren (2 P).
In der Chemiesammlung ist ein Gemisch aus Eisenpulver, Sand und Kochsalz entstanden. Das Eisen soll trocken bleiben, damit es nicht rostet.
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Erwartungshorizont: a) 1 Magnet (solange alles trocken ist), 2 Wasser zugeben und rühren — das Salz löst sich, 3 filtrieren — Sand bleibt als Rückstand, 4 Filtrat eindampfen — Salz bleibt zurück (je 1 P).
b) Eisen ist magnetisch, Sand und Salz nicht (1 P).
Ergebnis
| Aufgabe | Thema | Punkte |
|---|
Punkteverteilung
| Aufgabe | Thema | Teil | AFB | Punkte |
|---|---|---|---|---|
| A1 | Das Teilchenmodell | Teil A | AFB I | 5 |
| A2 | Aggregatzustände | Teil A | AFB I | 6 |
| A3 | Tinte im Wasser | Teil A | AFB II | 5 |
| A4 | Wasser und Alkohol | Teil A | AFB II | 4 |
| A5 | Gemische im Alltag | Teil A | AFB I | 4 |
| A6 | Die Destillationsapparatur | Teil B | AFB I | 5 |
| A7 | Sandiges Salzwasser | Teil B | AFB II | 5 |
| A8 | Grüner Filzstift | Teil B | AFB II | 5 |
| A9 | Wasser aus dem Meer | Teil B | AFB III | 6 |
| A10 | Ein Trennplan | Teil B | AFB III | 5 |
| Summe (AFB I: 20 P · AFB II: 19 P · AFB III: 11 P) | 50 | |||
Notenschema
| Punkte | Note | Beurteilung |
|---|---|---|
| 46 – 50 P | 1 | sehr gut |
| 40 – 45 P | 2 | gut |
| 30 – 39 P | 3 | befriedigend |
| 22 – 29 P | 4 | ausreichend |
| 12 – 21 P | 5 | mangelhaft |
| 0 – 11 P | 6 | ungenügend |
