Alkohol - Wirkung auf den Körper digitale Stunde

Fortführungsstunde zur Wirkung von Ethanol auf den Körper

Vervollständige die Mindmap aus der letzten Stunde und ergänze Gefahren, die durch den Missbrauch von Alkohol im Straßenverkehr entstehen.

Zusatzaufgabe Experiment: Einfluss von Alkohol auf Eiweiße

Material:
Du benötigst ein Ei, 1/4 Schnapsglas Alkohol (z.B. Weißwein) und ein Glasgefäß (z.B. Trinkglas)
Durchführung:
1. Trenne das Eiklar vom Eigelb - letzteres wird in diesem
Experiment nicht benötigt.
2. Gib das Eiklar in das Glasgefäß.
3. Füge anschließend den Alkohol hinzu, warte einige Minuten und beschreibe deine Beobachtungen in Stichpunkten.

Hinweise

Erkläre deinen Eltern den Arbeitsauftrag, damit sie sich nicht wundern, dass du um 8 Uhr morgens Alkohol mit Alkohol hantierst. Nur Alkohol verwenden, der verfügbar ist - keine neue Flasche

aufmachen! Wenn kein Alkohol verfügbar sein sollte, kannst du alternativ Essig verwenden.

Falls nach einigen Minuten noch kein Effekt zu erkennen ist, kannst du vorsichtig umrühren, damit sich der Alkohol besser verteilt, oder ein wenig mehr Alkohol verwenden.

QR-Code zur Erklärung

Das menschliche Gehirn besteht hauptsächlich aus Eiweiß und Fett, die Muskeln hauptsächlich aus Eiweiß.
Beurteile, welchen Einfluss Alkohol auf unser Gehirn und den Aufbau von Muskeln hat und weshalb gerade Kinder und Jugendliche gefährdet sind.

Wie geht es jetzt weiter?

In den folgenden Stunden werden wir uns weiter mit den Eigenschaften von

Alkoholen auseinandersetzen. Damit wir das allerdings machen können, müssen wir zunächst einen Exkurs zu Bindungsarten machen, weil viele der Eigenschaften von

Alkoholen auf ihrer Struktur basieren und damit auf der Art, wie sie Bindungen

eingehen.

Auf den folgenden Seiten befinden sich eine Wiederholung zum Atombau, zur Oktettregel und zur Lewis-Schreibweise. Die Aufgaben sind zur Selbstkontrolle und ihr müsst sie nicht abgeben. Notiere dir allerdings Fragen und Unklarheiten und sende sie mir zu. Ich erwarte von jedem/jeder eine kurze Rückmeldung, wie ihr mit den Aufgaben zurecht gekommen seid.

Wiederholung Atombau (1)

Im Periodensystem stehen Elemente mit gleicher Anzahl an Außenelektronen (Valenzelektronen) und damit ähnlichem Reaktionsverhalten untereinander z.B. Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Halogene oder Edelgase. Die Hauptgruppennummer gibt an, wie viele Valenzelektronen die Elemente der Gruppe besitzen. Natrium steht beispielsweise in der I. Hauptgruppe und besitzt daher ein Valenzelektron.

Die Atomhülle ist in Schalen eingeteilt und alle Elemente, die dieselbe Anzahl an Schalen aufweisen, bilden eine Periode - d.h. sie stehen in derselben Zeile im Periodensystem.

In der ersten Periode können sich maximal zwei Elektronen befinden, weshalb die Periode auch nur zwei Elemente besitzt (H und He). Ab der zweiten Periode können die Schalen der Hauptgruppenelemente von maximal acht Elektronen besetzt werden - in der zweiten Periode stehen folglich acht Elemente (von Li bis Ne).

Ist eine Schale voll besetzt, beginnt die Besetzung der nächsten Schale. Für das Reaktionsverhalten sind hauptsächlich die Außenelektronen (Valenzelektronen) entscheidend.

Beschreibe in eigenen Worten die Gemeinsamkeiten, die Atome
a) derselben Hauptgruppe und
b) derselben Periode aufweisen.

Zeichne das Schalenmodell eines Lithium-, Fluor- und Magnesium-Atoms.

Schalen der ersten drei Perioden

Die Oktettregel

In der Lewis-Schreibweise (Elektronenschreibweise) werden die Hauptgruppenelemente nicht mehr mit ihren ganzen Schalen, sondern nur noch mit ihren Außenelektronen geschrieben. Der Atomrumpf, also der Atomkern und die inneren Schalen, werden durch das Elementsymbol abgekürzt. Die Außenelektronen werden mit Punkten um das Elementsymbol herum geschrieben. Nicht-bindende Außenelektronen werden werden zu Elektronenpaaren zusammengefasst, indem sie mit einem Strich verbunden werden (siehe Video zur Lewis-Schreibweise).

Schau dir das Video zur Oktettregel an und überprüfe, ob du das Thema verstanden hast, indem du folgende Aufgaben löst (aufsteigende Schwierigkeit):

a) Gib die Oktettregel an und begründe, weshalb Elemente die Edelgaskonfiguration
anstreben.
b) Zeichne erneut ein Lithium-, Fluor- und Magnesium-Atom, aber diesmal in Elektronenschreibweise.
c) Schreibe die Strukturformel von den Molekülen Fluorwasserstoff (HF), Natriumchlorid, Methan, Wasser und Methanol, Wie viele freie Elektronenpaare und wie viele Elektronenpaarbindungen besitzen die Moleküle jeweils?

Vergleich der Strukturformeln

Oktettregel und Edelgase I musstewissen Chemie

YouTube-Video

Link: https://youtu.be/4LAKxGIC8UQ

1) Die Elemente der VIII. Hauptgruppe werden als "Edelgase" bezeichnet, weil sie die Oktettregel erfüllen, ohne eine Bindung eingehen zu müssen. Sie sind bereits "edel", was bedeutet, dass ihre äußere Schale bereits vollständig gefüllt ist und sie daher freiwillig weder Elektronen aufnehmen, noch abgeben würden. Alle Elemente der VIII. Hauptgruppe sind Edelgase. Helium zählt ebenfalls zu den Edelgasen, obwohl es nur zwei Außenelektronen hat. Das liegt daran, dass die kleinste Elektronenschale (die K-Schale) maximal zwei Elektronen fassen kann. Wasserstoff benötigt aus diesem Grund auch nur ein Elektron, um die Oktettregel zu erfüllen. 3) Schaue zur Überprüfung das Video zu den Strukturformeln an oder recherchiere die Strukturformel im Internet. Lösungen für die Anzahl an Elektronenpaarbindungen und freien Elektronenpaaren: Fluorwasserstoff hat eine einfache Bindung zwischen Wasserstoff, welches nur ein Valenzelektron besitzt, und Fluor, welches sieben Valenzelektronen besitzt und nur noch eines benötigt. Eines der Elektronen des Fluors ist daher bindend und sechs sind nicht-bindend bzw. frei und können zu drei freien Elektronenpaaren zusammengefasst werden. Natriumchlorid besteht aus einem Natrium- und einem Chlorid-Atom. Das Natrium steht in der I. HG und hat daher ein Valenzelektron (VE). Chlor steht in der VII. HG und hat daher sieben VE - braucht also nur noch eines zum Erreichen der Edelgaskonfiguration. Natrium gibt sein Elektron ab, wodurch beide Atome die Edelgaskonfiguration erreichen - sie werden zu Ionen (näheres in den nächsten Stunden). Kohlenstoff hat vier Außenelektronen, weil es in der vierten Hauptgruppe steht. Die Elemente der vierten Hauptgruppe gehen gerne vier Elektronenpaarbindungen ein, weil sie dadurch Edelgaskonfiguration erreichen. Vier Wasserstoffatome gehen mit den vier Valenzelektronen des Kohlenstoffes jeweils eine Bindung ein. Methan hat daher vier bindende Elektronenpaare und kein freies Elektronenpaar. Wasser hat zwei Elektronenpaarbindungen, nämlich zwischen Sauerstoff und den beiden Wasserstoffteilchen und zwei freie Elektronenpaare am Sauerstoff, die über diesem eingezeichnet werden. Beide Freie Elektronenpaare brauchen mehr Platz als Bindungen, weshalb das Wassermolekül eine gewinkelte Struktur hat. Beim Methanol gehen wir wieder vom Kohlenstoff aus, welches im Zentrum liegt. Kohlenstoff besitzt vier VE und geht mit dreien von ihnen jeweils eine Elektronenpaarbindung zu einem Wasserstoff-Atom ein. Die vierte Bindung geht Kohlenstoff mit dem Sauerstoff-Atom ein. Das Kohlenstoffatom hat damit seine Edelgaskonfiguration erreicht. Das Sauerstoff-Atom geht zusätzlich zum Kohlenstoff-Atom noch eine Elektronenpaarbindung mit einem Wasserstoffatom ein und erreicht, zusammen mit seinen beiden freien Elektronenpaaren, die Edelgaskonfiguration.

Lösungen

Hinweis

Falls du noch Probleme mit dem Aufschreiben von Strukturformeln hast, oder nicht weißt, was mit Lewis-Schreibweise gemeint ist, kann dir dieses Video helfen:

Strukturformeln einfach erklärt I musstewissen Chemie

YouTube-Video

Link: https://youtu.be/toQD3nPZQn4

(1) Irmer, E.; Gietz, P. u.a. (2017): Elemente Chemie 9/10, Niedersachsen. Ernst Klett Verlag, Stuttgart, 1. Auflage, S.216f.;254f.