ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Chemie
Atombau & Periodensystem
Chemie · Klasse 7–9 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Tafel des Wissens – Periodensystem · bis Ende Jg. 9/10Hessen: Blick hinter die Kulissen · bis Ende Jg. 9/10
Drei Zahlen beschreiben jedes Atom: Ordnungszahl, Massenzahl und Ladung. Wer weiß, welche Zahl welches Teilchen zählt, löst jede Aufgabe auf dem Arbeitsblatt in einer Zeile.
Worum es geht
Ein Atom besteht aus einem winzigen Kern und der Hülle. Im Kern sitzen die positiv geladenen Protonen (p⁺) und die ungeladenen Neutronen (n⁰), in der Hülle die negativ geladenen Elektronen (e⁻). Die Zahl der Protonen legt fest, um welches Element es sich handelt: Jedes Atom mit 17 Protonen ist Chlor. Ein neutrales Atom hat genau so viele Elektronen wie Protonen. Ein Ion entsteht, wenn ein Atom Elektronen abgibt oder aufnimmt — der Kern bleibt dabei unverändert.
Die Regeln
| Gesucht | Regel | Beispiel Natrium (Z = 11, A = 23) |
|---|---|---|
| Protonen | p⁺ = Ordnungszahl Z (steht im Periodensystem) | 11 |
| Elektronen im Atom | e⁻ = Z, weil das Atom neutral ist | 11 |
| Neutronen | n⁰ = Massenzahl A − Ordnungszahl Z | 23 − 11 = 12 |
| Elektronen im Ion | e⁻ = Z − Ladung (Kation: weniger, Anion: mehr) | Na⁺: 11 − 1 = 10 |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Chlor hat die Massenzahl 35. Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat das Atom, und wie viele Elektronen hat das Chlorid-Ion Cl⁻?
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Ordnungszahl ablesen | Z(Cl) = 17 | die Ordnungszahl ist die Protonenzahl — sie steht im Periodensystem über dem Symbol |
| 2 · Protonen | p⁺ = 17 | die Protonenzahl macht das Atom zu Chlor |
| 3 · Neutronen | n⁰ = 35 − 17 = 18 | die Massenzahl zählt alle Kernteilchen, also Protonen plus Neutronen |
| 4 · Elektronen im Atom | e⁻ = 17 | neutral heißt: gleich viele negative wie positive Ladungen |
| 5 · Elektronen im Ion | Cl⁻: 17 − (−1) = 18 | eine negative Ladung bedeutet ein Elektron mehr als Protonen |
Der typische Fehler
Beim Kation Elektronen dazuzählen. Das Hochzeichen „2+“ bei Mg²⁺ sieht aus wie „plus zwei“, also rechnet man 12 + 2 = 14. Die positive Ladung entsteht aber gerade dadurch, dass zwei Elektronen fehlen: Mg²⁺ hat 12 − 2 = 10 Elektronen. Merksatz: Das Pluszeichen zählt Protonen, die nicht mehr durch Elektronen ausgeglichen sind.
So prüfst du dein Ergebnis
Ladung zurückrechnen. Protonen minus Elektronen muss die Ladung ergeben: beim Cl⁻-Ion 17 − 18 = −1, passt. Außerdem müssen Protonen plus Neutronen wieder die Massenzahl ergeben: 17 + 18 = 35. Die Protonenzahl ändert sich nie — wenn sie in deiner Lösung anders ist als Z, ist ein anderes Element entstanden.