Aufgaben: Eigenschaften begründet vorhersagen

Lithium, Natrium und Kalium gehören zu den Alkalimetallen.

1. a) Nenne die Hauptgruppe der Alkalimetalle und die Anzahl ihrer Valenzelektronen.

1. b) Nenne zwei Eigenschaften, die für Alkalimetalle typisch sind (zum Beispiel Härte oder Reaktion mit Wasser).

Fluor, Chlor, Brom und Iod sind Halogene. Iod wird zum Beispiel zur Desinfektion von Wunden verwendet.

1. a) Gib die Hauptgruppe der Halogene und die Zahl ihrer Valenzelektronen an.

1. b) Nenne den Aggregatzustand und die Farbe von Chlor und von Brom bei Raumtemperatur.

Helium, Neon und Argon sind Edelgase. Helium füllt Ballons, Argon wird beim Schweißen als Schutzgas verwendet.

1. a) Gib die Hauptgruppe der Edelgase an.

1. b) Erkläre, warum Edelgase kaum Verbindungen bilden.

1. c) Nenne einen Grund, warum Helium und nicht Wasserstoff zur Füllung von Ballons für Kinder bevorzugt wird.

Die Reaktionsfreudigkeit der Alkalimetalle gegenüber Wasser nimmt von Lithium über Natrium bis Kalium zu.

1. a) Ordne Lithium ($Z = 3$), Natrium ($Z = 11$) und Kalium ($Z = 19$) nach der Anzahl ihrer Schalen.

1. b) Sage die Reaktivität von Rubidium ($Z = 37$) im Vergleich zu Kalium voraus und begründe mit der Stellung im Periodensystem.

1. c) Nenne eine Sicherheitsmaßnahme, die beim Umgang mit Alkalimetallen im Labor wichtig ist.

Chlor ist ein gelbgrünes Gas, Brom eine rotbraune Flüssigkeit, Iod ein dunkelgrauer Feststoff.

1. a) Beschreibe den Trend des Aggregatzustands in der Halogengruppe von oben nach unten.

1. b) Sage den Aggregatzustand von Astat ($Z = 85$) bei Raumtemperatur voraus und begründe.

1. c) Sage voraus, ob Astat reaktiver oder weniger reaktiv als Iod ist, und begründe mit der Stellung im Periodensystem.

In einer Stadtwerke-Schwimmhalle in Bochum wird das Wasser mit Chlor desinfiziert. In Glühlampen früherer Zeit und in Leuchtreklamen werden Edelgase verwendet.

1. a) Ordne Chlor, Neon und Natrium je einer Elementfamilie zu.

1. b) Nenne für jede der drei Familien ein Beispiel für Vorkommen oder Nutzen im Alltag.

1. c) Begründe, warum Natrium in der Natur nicht als reines Metall, sondern nur in Verbindungen (zum Beispiel Kochsalz) vorkommt.

Francium ($Z = 87$) ist ein sehr seltenes radioaktives Alkalimetall, das kaum untersucht werden konnte.

1. a) Bestimme Periode, Hauptgruppe und Valenzelektronenzahl von Francium.

1. b) Sage die Reaktion von Francium mit Wasser voraus und begründe deine Vorhersage mit Trends der Gruppe.

1. c) Beurteile die Zuverlässigkeit deiner Vorhersage und nenne eine Grenze solcher Voraussagen.

Eine Tabelle enthält Angaben zu den Halogenen:

Element	Schalen	Zustand bei 20 °C
Fluor	2	gasförmig
Chlor	3	gasförmig
Brom	4	flüssig
Iod	5	fest

1. a) Beschreibe den Zusammenhang zwischen der Schalenzahl und dem Aggregatzustand.

1. b) Fluor reagiert noch heftiger als Chlor. Begründe, warum die Reaktivität der Halogene in der Gruppe nach unten abnimmt, während sie bei den Alkalimetallen zunimmt (Hinweis: Außenschale und Abstand zum Kern, Elektronenaufnahme gegenüber Elektronenabgabe).

1. c) Sage vorher, ob ein Halogen mit dem Alkalimetall Natrium reagiert, und nenne die Art der entstehenden Verbindung.

Ein Element Y ist ein weiches Metall, das sich unter Paraffinöl aufbewahren lässt, mit Wasser unter Wasserstoffbildung reagiert und in der 4. Periode steht.

1. a) Ermittle Y mit Begründung und gib die Elektronenverteilung an.

1. b) Ein Mitschüler meint, Y sei ungefährlich, weil es ein Metall ist. Widerlege diese Aussage.

1. c) Entwirf eine begründete Vorhersage, wie sich Y im Vergleich zu Natrium bei der Reaktion mit Wasser verhält.