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Reaktionen im Atommodell

Zwei Aufgaben, in denen Atome ihre Sorte behalten.

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Der schwarze Silberlöffel

AFB I–II

Nach dem Frühstücksei ist Omas Silberlöffel schwarz angelaufen. Im Eigelb steckt Schwefel. Silber hat mit Schwefel zu schwarzem Silbersulfid reagiert. In einem Silbersulfid-Teilchen sind zwei Silber-Atome mit einem Schwefel-Atom verbunden.

  1. Gib die Wortgleichung dieser Reaktion an.
  2. Erstelle eine Tabelle, die für 4 Silber-Atome und 2 Schwefel-Atome die Anzahl jeder Atomsorte vor und nach der Reaktion zeigt.
  3. Ermittle, wie viele Silber-Atome mit 30 Schwefel-Atomen reagieren und wie viele Silbersulfid-Teilchen dabei entstehen.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Links die Edukte, rechts das Produkt, dazwischen der Reaktionspfeil.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wie viele Silbersulfid-Teilchen entstehen aus 4 Silber- und 2 Schwefel-Atomen?
Hinweis zu Aufgabe c)
Ein Schwefel-Atom braucht zwei Silber-Atome.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Silber + Schwefel → Silbersulfid.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Es entstehen 2 Silbersulfid-Teilchen. Tabelle: Silber — vorher 4, nachher 4; Schwefel — vorher 2, nachher 2. Von jeder Atomsorte sind vorher und nachher gleich viele Atome vorhanden.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Jedes Schwefel-Atom verbindet sich mit zwei Silber-Atomen. 30 Schwefel-Atome reagieren also mit 60 Silber-Atomen, und es entstehen 30 Silbersulfid-Teilchen.

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Gold aus Blei?

AFB II–III

Im Mittelalter versuchten Alchemisten, aus Blei Gold herzustellen. Sie schmolzen Blei, mischten es mit Schwefel, Quecksilber und Salzen und erhitzten alles tagelang. Manchmal entstand ein goldgelb glänzender Stoff — sie hielten ihn für Gold. Ein Alchemist schrieb: „Das Feuer hat die Blei-Teilchen in Gold-Teilchen verwandelt.“

  1. Stelle dar, was nach dem Atommodell von Dalton bei einer chemischen Reaktion mit den Atomen geschieht.
  2. Widerlege die Aussage des Alchemisten mithilfe des Atommodells.
  3. Bewerte den Vorschlag, echtes Gold vom goldgelben Produkt mit einer Dichtemessung zu unterscheiden.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Was passiert mit Atomsorten, Anzahl und Verbindungen?
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Atomsorten waren vorher im Gefäß — und welche können nachher darin sein?
Hinweis zu Aufgabe c)
Ist die Dichte ein Kennwert? Gold hat 19,3 g/cm³.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Bei einer chemischen Reaktion werden die Teilchen der Edukte in Atome getrennt, und die Atome verbinden sich neu zu den Teilchen der Produkte. Dabei werden keine Atome vernichtet oder neu gebildet, und keine Atomsorte verwandelt sich in eine andere. Die Anzahl jeder Atomsorte bleibt gleich.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Im Gefäß waren nur Blei-, Schwefel-, Quecksilber-Atome und die Atome der Salze. Da sich Atomsorten bei chemischen Reaktionen nicht verändern, können nachher keine Gold-Atome darin sein. Der goldgelbe Stoff ist ein neuer Stoff aus den vorhandenen Atomen, zum Beispiel eine Verbindung aus Blei und Schwefel — er sieht nur wie Gold aus.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Der Vorschlag ist gut. Die Dichte ist ein Kennwert, der nur vom Stoff abhängt. Gold hat die sehr hohe Dichte 19,3 g/cm³. Ein Produkt aus Blei und Schwefel hat eine deutlich kleinere Dichte. Eine Messung von Masse und Volumen würde also zeigen, dass es kein Gold ist.