Chemie
Diverses
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Cartes-fiches
Was ist ein Reinstoff und welche Arten gibt es?
- 1 Stoffart
- definierte Eigenschaften
- Elementarstoffe: 1 Element (Atomsorte; Metalle, Sauer-/Stickstoff); beschränkte Anzahl, nicht weiter zerlegbar
- Verbindungen: 2 oder mehr Atomsorten (Wasser, Kochsalz); millionen Verschiedene; nur chemische Trennung möglich (in Elementarstoffe)
Was ist ein Gemisch und welche Arten gibt es?
- Mischung aus 2 oder mehr Reinstoffen (Phase = einheitlich aussehender Bestandteil von Materie)
- Heterogene Gemische (mehrere Phasen; trüb): gut erkennbar; Gemenge (fest/fest), Suspension (fest/flüssig), Rauch (fest/gasförmig), Emulsion (flüssig/flüssig), Schaum (flüssig/gasförmig), Nebel (flüssig/gasförmig)
- Homogene Gemische (=Lösung; nur eine Phase; klar): erscheinen einheitlich, nicht sofort erkennbar; einzelne Komponenten leicht auftrennbar (physikalisch möglich); Gasgemische + feste Lösungen = Legierungen
Was sind Aggregatszustände und welche gibt es?
Aggregatszustände = beschreiben Zustand in dem sich Stoff unter bestimmten Bedingungen befindet
fest (solid) --> flüssig (liquid) --> gasförmig (gaseous)
schmelzen/erstarren; verdampfen/kondensieren; sublimieren/resublimieren
Wie sieht die Form und das Volumen von Feststoff / Flüssigkeit / Gas aus?
Feststoff: Form = fix; Volumen = verteilt sich nicht (dicht gepackt, geordnet, Teilchen bleiben am Ort)
Flüssigkeit: Form = variabel; Volumen = füllt Boden (dicht und ungeordnet, Teilchen bewegen sich)
Gas: Form = hochvariabel; Volumen = füllt alles aus (kleine Dichte, Teilchen im Raum frei beweglich)
Was ist der Unterschied zwischen einem chemischen und einem physikalischen Vorgang?
physikalisch = chemische Zusammensetzung eines Stoffes ändert sich nicht, keine neuen Stoffe entstehen
Bsp. Aggregatszustandswechsel, Lösen von Stoffen, Mischen
chemisch = Stoffe werden in neue Stoffe umgewandelt (Umgruppierung der Atome zu neuen kleinsten Teilchen)
Trennmethoden heterogene Gemische?
Filtration: Gemisch durch Filter laufen lassen welchen nur Flüssigkeit passieren kann
Extraktion: Ausnützung unterschiedlicher Löslichkeiten; Gemenge mit geeignetem Lösungsmittel übergiessen -> bestimmte Komponenten lösen sich auf -> anschliessend filtrieren + verdampfen lassen des Lösemittels liefert Reinstoff
Trennmethoden homogene Gemische?
Destillation: Ausnützung unterschiedlicher Siedepunkte einer Lösung von mehreren Flüssigkeiten; heizen bis erste Komponente siedet und gasförmig wird -> kann abgetrennt werden
Chromatographie: unterschiedliche Stoffe in unterschiedlichen Medien zeigen anderes Verhalten; Gemisch auf stationäre Phase auftragen; mobile Phase=Lösungsmittel
Nenne die zwei chemischen Grundgesetze.
Gesetz der Erhaltung der Masse = bei chemischer Reaktion wird weder zusätzliche Masse erzeugt noch geht verloren
Gesetz der konstanten Massenverhältnisse (Proportionen) = Ausgangsstoffe reagieren immer in bestimmtem Massenverhältnis
Nenne die 4 Kernpunkte des Atommodells von Dalton.
Was lässt sich mit diesem erklären und wo sind die Grenzen?
1. Materie besteht aus kleinsten, nicht weiter zerlegbaren kugelförmigen Teilchen, den Atomen.
2. Alle Atome eines bestimmten Elementarstoffens haben die gleiche Grösse und Masse. Atome unterschiedlicher Elementarstoffe unterscheiden sich in Grösse und Masse.
3. Atome sind unzerstörbar, können weder vernichtet noch erzeugt werden.
4. bei chemischen Reaktionen werden Atome der Ausgangsstoffe neu angeordnet und in bestimmten Anzahlverhältnissen miteinander verbunden
Gut erklärbar: Aggregatszustandsänderungen, Formbeständigkeit von Feststoffen bzw. Formunbeständigkeit von Flüssigkeit & Gas, Unterschied zwischen physikalischem Vorgang und chemischer Reaktion, die chemischen Grundgesetze
Grenzen: Struktur von Kristallen, chemische Bindungen, Eigenschaften der Stoffe, Farbe, Unterschiede in Atommassen
Elementsymbole und Formeln: Unterschied?
Elementsymbole = Angabe einer Atomsorte oder auch Angabe eines Elementarstoffes (O: Element=Atomsorte; Fe: Element =Atomsorte u/o Elementarstoff)
Formeln = stehen immer für Stoffe (O2: Elementarstoff; H2O: Verbindung)
Nenne die Kernpunkte des Modells von Rutherford (Kern-Hülle-Modell). Was lässt sich damit erklären, wo sind die Grenzen?
1. Elektrostatische Kraft (Coulomb-Kraft) hält Elektronen in Nähe des Atomkerns. Diese Kraft wirkt zwischen elektrisch geladenen Körpern (gleichartig geladen = Abstossung; engegengesetzt geladen = Anziehung)
Coulomb'sches Gesetz = Kraft zwischen zwei geladenen Körpern ist umso grösser, je kleiner ihr Abstand und je grösser ihre Ladungen sind)
2. Atom besteht aus Atomhülle (grösster Teil des Volumens, aber fast massenlos) und Atomkern (grösster Teil der Masse)
Atomkern ist positiv geladen (Protonen), Atomhülle ist negativ geladen (Elektronen, diese bewegen sich auf kreisförmigen Bahnen um Kern) --> da Atome neutrale Ladung muss Anzahl Protonen und Elektronen identisch!
Gut erklärbar: Unterschiede in Masse, Auftreten von Isotopen, Anziehung/Abstossung zwischen geladenen Atomen
Grenzen: Verteilung Elektronen nicht bekannt, chemische Bindungen, Eigenschaften der Stoffe, Reaktionsfähigkeit
Was ist ein Isotop?
Atome des gleichen Elementes, die sich in der Neutronenzahl und damit in der Masse unterscheiden. Besitzen immer die gleiche Anzahl Protonen (diese bestimmt Art des Elements) und reagieren chemisch identisch.
Was bedeuten Massen- und Ordnungszahl?
Massenzahl = Nukleonen (Neutronen + Protonen)
Ordnungszahl = Anzahl der Protonen im Kern
Nenne die Kernpunkte des Models von Niels Bohr/Bohr'sches Modell (Schalenmodell). Was lässt sich erklären und wo sind die Grenzen?
1. Elektronen bewegen sich um den Atomkern auf bestimmten, einzelnen Schalen. Jede Schale hat bestimmtes Energieniveau.
2. Übergang von einer Schale zu einer weiter aussen liegenden Schale ist gegen Coulomb'sche Anziehungskräfte, durch Energieaufnahme (Absorption) möglich, umgekehrter Prozess durch Energieabgabe (Emission)--> äussere Schalen sind energiereicher als die Inneren
3. Raum zwischen den Schalen ist für Elektronen tabu
Gut erklärbar: Ionisierungsenergie, Atomgrösse, Metallcharakter, Bildung von Ionen, Reaktionsträgheit der Edelgase
Grenzen: Zusammensetzung von Verbindungen die nicht aus Ionen aufgebaut sind (Moleküle), Eigenschaften von Stoffen die keine Ionenbindung haben (molekulare Stoffe), räumlicher Aufbau von Atomverbänden nicht klar
Welche Schalen gibt es und wie sind sie besetzt?
7 Schalen (K L M N O P Q). Formel für max. Besetzung: 2n hoch 2
K = 2* 1hoch2 -> 2 Elektronen; N = 2* 4hoch2 = 32 etc.
Wie werden die Schalen gefüllt?
1. Anzahl Schalen aufzeichnen
2. Valenzelektronen (gem. PSE) in äusserte Schale einfüllen
3. dann von innen nach aussen füllen (auf max. achten!)
Erkläre Atomrumpf, Rumpfladung und Kernladung.
Atomrumpf = Atom ohne Valenzschale
Rumpfladung = Ladung nach Abspaltung aller Valenzelektronen (=Anzahl Valenzelektronen)
Kernladung = Anzahl Protonen
Wie verhält sich die Atomgrösse?
Atomgrösse nimmt im PSE von oben nach unten zu, da mehr Schalen
Atomgrösse nimmt im PSE von links nach rechts ab, da gleiche Anzahl Schalen aber höhere Kernladung (mehr Protonen) stärkere Anziehung.
Erkläre die Reaktionsfähigkeit von Metallen und Nichtmetallen.
Ziel = Schale mit 8 Valenzelektronen füllen
Metalle geben in der Regel alle Valenzelektronen ab: Atommasse nimmt nach unten zu, gleichzeitig nehmen auch Schalen und Elektronen zu -> Valenzelektronen liegen weiter weg vom Kern -> weniger Anziehung, einfachere Abgabe, grössere Reaktionsfähigkeit
Nichtmetallatome füllen Valenzschale durch Aufnahme zusätzlicher Elektronen: Atommasse nimmt nach unten zu, gleichzeitig nehmen Schalen und Elektronen zu -> Elektron das aufgenommen wird kommt in kernfernere Schale -> schwache Anziehung, weniger gute Aufnahme, kleine Reaktionsfähigkeit
Was ist Ionisierungsenergie? Und wie verhält sie sich?
Energie die aufgewendet werden muss um einem Atom Elektronen wegzunehmen.
Nimmt mit jedem abgespaltenen Elektron zu (gegenseitige Abstossung nimmt ab), sinkt je weiter Elektron vom Kern enfernt ist.
Bei jedem grossen Anstieg bedeutet dies dass nun Elektron von Schale weiter innen abgespalten wird (Anziehung an Kern grösser, da Distanz kleiner -> mehr Energie benötigt)
Erkläre das Kugelwolkenmodell, nenne seine Möglichkeiten und Grenzen.
NUR VALENZELEKTRONEN WERDEN BETRACHTET!
geht von Elektronenwolken aus; max. 2 Elektronen in einer Wolke -> max. 4 Wolken (4*2 = 8 Valenzelektronen -> Edelgaszustand)
zuerst einzeln besetzt, dann doppelt; stossen sich gegenseitig ab (möglichst grosser Abstand)
Möglichkeiten: chemische Bindung (Moleküle), räumliche Struktur von Molekülen
Grenzen: Metallbindung, Moleküle bei denen Atom mehr als 4 Bindungen eingeht
