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Chemie

Molekülmodelle vergleichen

Ein Molekül lässt sich auf verschiedene Weisen darstellen. Jede Darstellung zeigt etwas anderes und hat Grenzen.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich kann Darstellungen kleiner Moleküle vergleichen.
  • Ich kann Stärken und Grenzen jeder Darstellung nennen.
  • Ich kann zu einer Frage ein passendes Modell auswählen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Wie Moleküle räumlich gebaut sind, Die Lewis-Schreibweise

Es gibt viele Arten, ein Molekül darzustellen. Jede zeigt etwas anderes. Die Summenformel, zum Beispiel H₂O, nennt nur die Atomsorten und ihre Anzahl. Die Strichformel in der Lewis-Schreibweise zeigt Bindungen und freie Paare. Das Kugel-Stab-Modell zeigt die Raumform und die Winkel. Die Atome sind darin aber zu klein gezeichnet, und die Stäbe gibt es in Wirklichkeit nicht. Das Kalottenmodell zeigt den Platzbedarf der Atome, verdeckt aber die Bindungen. Mit einem Programm zur Molekülansicht kann man Modelle drehen, Winkel und Abstände messen und Teilladungen farbig anzeigen. Kein Modell ist ein Foto des Moleküls. Man wählt das Modell passend zur Frage.

Darstellungzeigt gutGrenze
SummenformelAtomsorten und Anzahlnichts über Bindung und Form
Strichformel (Lewis)bindende und freie Paarekeine Raumform
Kugel-Stab-ModellForm und BindungswinkelAtome zu klein, Stäbe gibt es nicht
KalottenmodellPlatzbedarf und GestaltBindungen schlecht zu sehen
Softwaredrehen, messen, Teilladungen färbenbleibt ein Modell

Das passende Modell wählen

  1. Frage: Aus welchen Atomen besteht Ammoniak? Antwort: Summenformel NH₃.
  2. Frage: Wo liegen die freien Paare? Antwort: Strichformel.
  3. Frage: Wie groß ist der Bindungswinkel? Antwort: Kugel-Stab-Modell oder Software.
  4. Frage: Wie viel Platz braucht das Molekül? Antwort: Kalottenmodell.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Jedes Modell zeigt etwas anderes.

Keines zeigt alles.

Wähle das passende.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Stadtplan zeigt Straßen, eine Wanderkarte Höhenlinien. Keine Karte zeigt alles. Bei Molekülen ist es genauso.

Schritt für Schritt

Wir vergleichen zwei Darstellungen von Wasser

  1. Nimm die Strichformel H–O–H. Sie zeigt zwei Bindungen und, wenn man sie ergänzt, zwei freie Paare.
  2. Nimm das Kugel-Stab-Modell. Es zeigt den Winkel von etwa 104,5°.
  3. Nimm das Kalottenmodell. Es zeigt, wie viel Platz das Molekül braucht.
  4. Vergleiche: Welche Frage beantwortet welche Darstellung?

Mit einem Bild erklärt

Fragepassende Darstellung
Wie viele Atome?Summenformel
Wo sind freie Paare?Strichformel
Wie groß ist der Winkel?Kugel-Stab-Modell
Wie viel Platz?Kalottenmodell

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Welches Modell zeigt am besten den Bindungswinkel?
Lösung ansehen

Lösung: das Kugel-Stab-Modell

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Welche Darstellung zeigt freie Elektronenpaare?
Lösung ansehen

Lösung: die Strichformel in der Lewis-Schreibweise

Tipp: Schreibe zu jeder Darstellung auf: Was kann ich daran ablesen, und was nicht?

Merksatz: Jede Darstellung zeigt einen Ausschnitt. Wähle das Modell passend zur Frage.

Typischer Fehler: Viele halten ein Kugel-Stab-Modell für ein Abbild. Es ist ein Modell. Es vereinfacht, damit man etwas erkennen kann.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Die Summenformel H₂O verrät etwas über die Form des Moleküls.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 2 Was ist eine Grenze des Kalottenmodells?
Lösung ansehen

Lösung: Die Bindungen sind schwer zu erkennen

Frage 3 Was kann Molekülsoftware besser als ein Modellbaukasten?
Lösung ansehen

Lösung: Das Modell drehen, Winkel und Abstände messen und Teilladungen färben

Frage 4 Wie viele Atome sind in einem Molekül NH₃ insgesamt?

Zeig mir den ersten Schritt

Zähle N und die drei H.

Lösung ansehen

Lösung: 4

1 Stickstoffatom und 3 Wasserstoffatome sind zusammen 4 Atome.

Frage 5 Warum ist ein Kugel-Stab-Modell nur ein Modell?
Lösung ansehen

Lösung: Es vereinfacht: Stäbe gibt es nicht und die Größen stimmen nicht

Geschafft

Summenformel, Strichformel, Kugel-Stab-Modell, Kalottenmodell und Software zeigen verschiedene Eigenschaften eines Moleküls. Jedes Modell hat Grenzen. Man wählt es passend zur Frage und vergleicht mehrere Darstellungen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Moleküle und Wasser: Elektronen teilen

Kurz erklärt, 46 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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