Moleküle AP
zwischenmolekularekräfte, lewis-Formel, polarität, löslichkeit
zwischenmolekularekräfte, lewis-Formel, polarität, löslichkeit
was bedeutet Elektronegativität (EN)?
Die Elektronegativität (EN) ist die Fähigkeit eines gebundenen Atoms, die bindenden Elektronen anzuziehen. Die EN ist umso grösser, je kleiner das Atom und je höher seine Rumpfladung ist.
wan wird eine Bindung unpolar genannt?
Sind zwei Atome mit gleicher EN miteinander verbunden, wird das Bindungselektronen- paar von beiden Atomen gleich stark angezogen und die Elektronenwolke des Bindungselektronenpaars ist symmetrisch zwischen den beiden Atomen verteilt. Eine solche Bindung wird unpolar genannt.
wan wird eine bindung polar genannt?
Sind zwei Atome mit unterschiedlicher EN gebunden, ist das Bindungselektronenpaar zum Partner mit der höheren EN hin verschoben. Die Elektronenwolke des Bindungselektronenpaars ist in diesem Fall asymmetrisch in Richtung zum Atom mit der höheren EN. Eine solche Bindung ist polar.
Was ist die Bindungslänge einer Atombindung?
Die Bindungslänge einer Atombindung ist der Abstand zwischen den Zentren der gebundenen Atome. Sie ist die Summe der kovalenten Radien
was ist der kovalente Radius?
Der kovalente Radius ist der halbe Abstand zwischen den Zentren einfach gebundener, gleichartiger Atome
Was ist die Bindungsenergie (BE)?
Die Bindungsenergie (BE) ist die Energie, die bei der Bildung einer Atombindung frei wird bzw. zur Spaltung aufgewendet werden muss. Die Einheit ist kJ/mol. Die BE einer Atom-bindung ist umso höher, je grösser die Zahl der gemeinsamen Elektronenpaare und je kürzer und je polarer die Bindung ist.
Herleitung der Molekülformel
Die Zusammensetzung eines Moleküls wird durch die Molekülformel beschrieben, oft auch Summenformel genannt. Sie setzt sich zusammen aus den Elementsymbolen der gebundenen Atome und aus dem tiefgestellten Index für die Anzahl der Atome, die in einem Molekül gebunden sind (sofern sie von 1 abweicht; der Index 1 wird nicht geschrie-ben): H20, CO2, NH3, H2504.
Was zeigt die Strukturformel?
Die strukturformel zeigt, wie die Atome verknüpft sind, und deutet deren räumliche Anordnung an
Herleitung der Strukturformel
siehe bild
Bsp: CO2
Strukturformel komplexer Moleküle
Siehe bild
Bsp: H2SO4
Was ist die Hauptregel des EPA-Model?
Die Hauptregel des Elektronenpaarabstossungs-Modell lautet: Bindende und freie Elektronenpaare orden sich in einem Molekühl so um die Atomrümpfe an, dass sie möglichst geosse Entfernung voneinander habe
wan sind die Moleküle tetraedrisch, pyramidal, gewinkelt und linear?
Hat ein Atom vier Bindungspartner, sind diese tetraedrisch angeordnet, weil sich die vier bindenden EP abstossen. Der Bindungswinkel (ca. 109°) entspricht dem Tetraederwinkel.
Hat ein Atom mit einem freien Elektronenpaar drei Bindungspartner, bilden die Zentren der vier Atome die Ecken einer Pyramide. Die vier Elektronenwolken sind ungefähr tetraedrisch angeordnet. Der Bindungswinkel (ca. 107°) ist etwas kleiner als der Tetraederwinkel.
Hat ein Atom mit zwei freien Elektronenpaaren zwei Bindungspartner, bilden die Zentren der drei Atome die Ecken eines Dreiecks. Das Molekül ist planar und «gewinkelt». Der Bindungswinkel (ca. 104°) ist etwas kleiner als der Tetraederwinkel.
Hat ein Atom ohne freie Elektronenpaare zwei Bindungspartner, liegen die Zentren auf einer Geraden. Das Molekül ist «linear». Der Bindungswinkel ist 180°.
Ermittlung der Molekühlgestalt
siehe Bild
(ohne Trigonal planar
wie entscheide ich ob die partialladung positiv oder negativ ist?
Die Entscheidung darüber, ob eine Partialladung positiv oder negativ ist, hängt von der relativen Elektronegativität der beteiligten Atome ab. Elektronegativität ist die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen in einer chemischen Bindung anzuziehen.
Wenn ein Atom eine höhere Elektronegativität als das andere Atom hat, zieht es Elektronen stärker an und erhält eine partielle negative Ladung (δ-). Das andere Atom erhält eine partielle positive Ladung (δ+). Dies tritt in der Regel auf, wenn zwei Atome unterschiedliche Elemente sind.
was sind Dipol-Moleküle?
Dipol-Moleküle besitzen einen positiv und einen negativ geladenen Pol. Moleküle sind Dipole, wenn die Bindungen polar sind und wenn die Schwerpunkte der positiven und der negativen Partialladungen nicht zusammenfallen.
Was sind die zwischenmolekularen Kräfte?
Molekulare Stoffe bilden im festen Zustand ein Molekülgitter. Die Gitterkräfte sind die zwischenmolekularen Kräfte. Diese halten die Moleküle auch im flüssigen Zustand zusammen. Weil sie bei vielen molekularen Stoffen relativ schwach sind, haben diese niedere Schmelz- und Siedetemperaturen.
Zwischen Molekülen können drei verschiedene Arten von zwischenmolekularen Kräften wirken: die Van-der-Waals-Kräfte, die Dipol-Dipol-Kräfte und die Wasserstoffbrücken.
was sind die Van-der-Waals-Kräfte?
Die Van-der-Waals-Kräfte wirken zwischen allen Molekülen. Sie sind umso stärker, je grösser die Molekülmasse bzw. die Moleküloberfläche ist.
was ist die Dipol-Dipol-Kräfte?
Dipol-Dipol-Kräfte sind relativ starke zwischenmolekulare Kräfte zwischen Dipol-Molekülen. Ihre Stärke ist von der Molekülgestalt und von der Polarität der Bindungen (EN-Unter-schied) abhängig. Bei kleinen Dipol-Molekülen sind die Van-der-Waals-Kräfte in der Regel schwächer als die Dipol-Dipol-Kräfte.
Was sind die Wasserstoffbrücken?
Wasserstoffbrücken sind elektrostatische Kräfte zwischen H-Atomen, die an F-, O- oder N-Atome gebunden sind, und den freien Elektronenpaaren der F-, O- oder N-Atome in benachbarten Molekülen. Wasserstoffbrücken sind die stärksten zwischenmolekularen Kräfte.
was haben Zwischenmolekulare Kräfte mit dem Siedepunkt zu tun?
Die Stärke der zwischenmolekularen Kräfte ist massgebend für die Energie, die aufge-wendet werden muss, um die Moleküle voneinander zu trennen. Weil die Kräfte zwischen kleinen Molekülen relativ schwach sind, haben viele molekulare Stoffe tiefe Siedepunkte.
erzähle über Wasserstoff
Wasserstoff kommt auf der Erde in Spuren elementar als zweiatomige Moleküle (H2) vor. Es ist ein brennbares, farb- und geruchloses Gas mit sehr kleiner Dichte. Er steht im Periodensystem in der ersten Gruppe, weil seine Atome nur ein Valenzelektron besitzen; seine physikalischen und die Mehrzahl seiner chemischen Eigenschaften weisen ihn aber als Nichtmetall aus. Weil dem Wasserstoff-Atom nur ein Elektron zur Edelgaskonfiguration fehlt, bildet es mit anderen Nichtmetall-Atomen ein gemeinsames Elektronenpaar. Wasserstoff hat von allen Nichtmetallen die kleinste Elektronegativität.
was sind Modifikationen?
Modifikationen sind verschiedene Erscheinungsformen eines Elements. Sie bestehen aus den gleichen Atomen und unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, weil die Atome unter-schiedlich angeordnet und gebunden sind.
Erzähle über Kohlenstoff
Kohlenstoff kommt in der Natur sowohl elementar als auch in gebundener Form in allen organischen und auch in anorganischen Verbindungen vor. Kohlenstoff steht als einziges Nichtmetall in der IV. Gruppe. Da Kohlenstoff-Atome vier ungepaarte Elektronen haben, erreichen sie das Oktett, indem sie vier Bindungen eingehen. Sie können miteinander unverzweigte oder verzweigte Ketten, Ringe und Netze von fast beliebiger Grösse und Form bilden, wobei sie Einfach-,Doppel- oder Dreifachbindungen eingehen. Darum übertrifft die Zahl der Kohlenstoff-Verbindungen die Zahl aller anderen Verbindungen bei Weitem.
Die Modifikationen des Kohlenstoffs - Diamant und Grafit - unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, weil die Kohlenstoff-Atome verschieden angeordnet und gebunden sind.
Erzähle über Diamant
Diamant ist sehr hart, durchsichtig und nicht leitend. Die Kohlenstoff-Atome bilden ein Atomgitter, in dem jedes Atom mit vier tetraedrisch angeordneten Nachbaratomen durch je ein gemeinsames Elektronenpaar gebunden ist.
erzähle über Grafit
Grafit ist schwarz glänzend, elektrisch leitend, mit blättrig spaltbaren, relativ weichen Kristallen. Das Grafitgitter besteht aus Ebenen, die nur durch Van-der-Waals-Kräfte zusam-mengehalten werden. In den Ebenen ist jedes Kohlenstoff-Atom mit drei Bindungspartnern durch je eine Einfachbindung mit partiellem Doppelbindungscharakter gebunden. Die delokalisierten Elektronen ermöglichen die Stromleitung.
erzähle über Stickstoff
Stickstoff ist ein farbloses, geruchloses Gas, das in der Luft mit einem Anteil von 78 Vol.-% vorkommt. Er ist trotz relativ hoher Elektronegativität reaktionsträge (inert), weil zur Spaltung der Dreifachbindung im N,-Molekül viel Aktivierungsenergie erforderlich ist.
erzähle über phosphor
Phosphor kommt in mehreren Modifikationen vor. Der weisse Phosphor ist bei NB weich, hochgiftig und sehr reaktionsfreudig. Er besteht aus P4-Molekülen, die als Folge des Klei-nen Bindungswinkels (60°) instabil sind.
erzähle über sauerstoff
Sauerstoff kommt in zwei Modifikationen mit den Molekülen 02 und 03 vor.
02 ist ein Luftbestandteil (21 Vol.-%), der nach Aktivierung mit vielen Elementen und Verbindungen reagiert. Diese Reaktionen verlaufen exotherm, viele sind von Lichterscheinungen begleitet (Verbrennungen) und manche sind wichtig für die Energie«gewinnung» in der Natur (Zellatmung) oder in der Technik (Heizungen, Verbrennungsmotoren).
Ozon (03) ist reaktionsfreudiger als 02, da das O-Molekül leicht ein Sauerstoff-Atom abspaltet. Für die Lebewesen ist es giftig, schützt sie aber als Bestandteil der Stratosphäre (10-30 km über der Erde) vor der kurzwelligen UV-Strahlung der Sonne. O3 entsteht aus O, unter Einwirkung von UV-Strahlen (in der Stratosphäre) und unter Einwirkung der Sonne aus Abgasen des Verkehrs. Die Ozonbildung im Sommersmog und der Abbau der Ozonschicht als Folge der Freisetzung von FCKW und anderen «Ozonkillern» gefährden das Leben auf der Erde.
erzähle über Schwefel
Schwefel ist ein gelber, kristalliner Feststoff, der in der Natur elementar vorkommt. Kristalliner Schwefel ist aus S-Ringen aufgebaut.
erzähle über Halogene
Halogene sind reaktionsfreudige Nichtmetalle; insbesondere die Vertreter mit hoher Elek-tronegativität (Fluor und Chlor) reagieren heftig mit vielen Elementen und Verbindungen. Die Halogene kommen daher in der Natur nicht elementar vor. Halogene bestehen aus zweiatomigen Molekülen, die sich relativ leicht (z. B. durch Licht) spalten lassen. Die Siede- temperatur nimmt mit der Molekülmasse zu; Brom ist bei NB flüssig, lod fest.
-
- 1 / 30
-
Cartes-fiches
was bedeutet Elektronegativität (EN)?
Die Elektronegativität (EN) ist die Fähigkeit eines gebundenen Atoms, die bindenden Elektronen anzuziehen. Die EN ist umso grösser, je kleiner das Atom und je höher seine Rumpfladung ist.
wan wird eine Bindung unpolar genannt?
Sind zwei Atome mit gleicher EN miteinander verbunden, wird das Bindungselektronen- paar von beiden Atomen gleich stark angezogen und die Elektronenwolke des Bindungselektronenpaars ist symmetrisch zwischen den beiden Atomen verteilt. Eine solche Bindung wird unpolar genannt.
wan wird eine bindung polar genannt?
Sind zwei Atome mit unterschiedlicher EN gebunden, ist das Bindungselektronenpaar zum Partner mit der höheren EN hin verschoben. Die Elektronenwolke des Bindungselektronenpaars ist in diesem Fall asymmetrisch in Richtung zum Atom mit der höheren EN. Eine solche Bindung ist polar.
Was ist die Bindungslänge einer Atombindung?
Die Bindungslänge einer Atombindung ist der Abstand zwischen den Zentren der gebundenen Atome. Sie ist die Summe der kovalenten Radien
was ist der kovalente Radius?
Der kovalente Radius ist der halbe Abstand zwischen den Zentren einfach gebundener, gleichartiger Atome
Was ist die Bindungsenergie (BE)?
Die Bindungsenergie (BE) ist die Energie, die bei der Bildung einer Atombindung frei wird bzw. zur Spaltung aufgewendet werden muss. Die Einheit ist kJ/mol. Die BE einer Atom-bindung ist umso höher, je grösser die Zahl der gemeinsamen Elektronenpaare und je kürzer und je polarer die Bindung ist.
Herleitung der Molekülformel
Die Zusammensetzung eines Moleküls wird durch die Molekülformel beschrieben, oft auch Summenformel genannt. Sie setzt sich zusammen aus den Elementsymbolen der gebundenen Atome und aus dem tiefgestellten Index für die Anzahl der Atome, die in einem Molekül gebunden sind (sofern sie von 1 abweicht; der Index 1 wird nicht geschrie-ben): H20, CO2, NH3, H2504.
Was zeigt die Strukturformel?
Die strukturformel zeigt, wie die Atome verknüpft sind, und deutet deren räumliche Anordnung an
Herleitung der Strukturformel
siehe bild
Bsp: CO2
Strukturformel komplexer Moleküle
Siehe bild
Bsp: H2SO4
Was ist die Hauptregel des EPA-Model?
Die Hauptregel des Elektronenpaarabstossungs-Modell lautet: Bindende und freie Elektronenpaare orden sich in einem Molekühl so um die Atomrümpfe an, dass sie möglichst geosse Entfernung voneinander habe
wan sind die Moleküle tetraedrisch, pyramidal, gewinkelt und linear?
Hat ein Atom vier Bindungspartner, sind diese tetraedrisch angeordnet, weil sich die vier bindenden EP abstossen. Der Bindungswinkel (ca. 109°) entspricht dem Tetraederwinkel.
Hat ein Atom mit einem freien Elektronenpaar drei Bindungspartner, bilden die Zentren der vier Atome die Ecken einer Pyramide. Die vier Elektronenwolken sind ungefähr tetraedrisch angeordnet. Der Bindungswinkel (ca. 107°) ist etwas kleiner als der Tetraederwinkel.
Hat ein Atom mit zwei freien Elektronenpaaren zwei Bindungspartner, bilden die Zentren der drei Atome die Ecken eines Dreiecks. Das Molekül ist planar und «gewinkelt». Der Bindungswinkel (ca. 104°) ist etwas kleiner als der Tetraederwinkel.
Hat ein Atom ohne freie Elektronenpaare zwei Bindungspartner, liegen die Zentren auf einer Geraden. Das Molekül ist «linear». Der Bindungswinkel ist 180°.
Ermittlung der Molekühlgestalt
siehe Bild
(ohne Trigonal planar
wie entscheide ich ob die partialladung positiv oder negativ ist?
Die Entscheidung darüber, ob eine Partialladung positiv oder negativ ist, hängt von der relativen Elektronegativität der beteiligten Atome ab. Elektronegativität ist die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen in einer chemischen Bindung anzuziehen.
Wenn ein Atom eine höhere Elektronegativität als das andere Atom hat, zieht es Elektronen stärker an und erhält eine partielle negative Ladung (δ-). Das andere Atom erhält eine partielle positive Ladung (δ+). Dies tritt in der Regel auf, wenn zwei Atome unterschiedliche Elemente sind.
was sind Dipol-Moleküle?
Dipol-Moleküle besitzen einen positiv und einen negativ geladenen Pol. Moleküle sind Dipole, wenn die Bindungen polar sind und wenn die Schwerpunkte der positiven und der negativen Partialladungen nicht zusammenfallen.
Was sind die zwischenmolekularen Kräfte?
Molekulare Stoffe bilden im festen Zustand ein Molekülgitter. Die Gitterkräfte sind die zwischenmolekularen Kräfte. Diese halten die Moleküle auch im flüssigen Zustand zusammen. Weil sie bei vielen molekularen Stoffen relativ schwach sind, haben diese niedere Schmelz- und Siedetemperaturen.
Zwischen Molekülen können drei verschiedene Arten von zwischenmolekularen Kräften wirken: die Van-der-Waals-Kräfte, die Dipol-Dipol-Kräfte und die Wasserstoffbrücken.
was sind die Van-der-Waals-Kräfte?
Die Van-der-Waals-Kräfte wirken zwischen allen Molekülen. Sie sind umso stärker, je grösser die Molekülmasse bzw. die Moleküloberfläche ist.
was ist die Dipol-Dipol-Kräfte?
Dipol-Dipol-Kräfte sind relativ starke zwischenmolekulare Kräfte zwischen Dipol-Molekülen. Ihre Stärke ist von der Molekülgestalt und von der Polarität der Bindungen (EN-Unter-schied) abhängig. Bei kleinen Dipol-Molekülen sind die Van-der-Waals-Kräfte in der Regel schwächer als die Dipol-Dipol-Kräfte.
Was sind die Wasserstoffbrücken?
Wasserstoffbrücken sind elektrostatische Kräfte zwischen H-Atomen, die an F-, O- oder N-Atome gebunden sind, und den freien Elektronenpaaren der F-, O- oder N-Atome in benachbarten Molekülen. Wasserstoffbrücken sind die stärksten zwischenmolekularen Kräfte.
was haben Zwischenmolekulare Kräfte mit dem Siedepunkt zu tun?
Die Stärke der zwischenmolekularen Kräfte ist massgebend für die Energie, die aufge-wendet werden muss, um die Moleküle voneinander zu trennen. Weil die Kräfte zwischen kleinen Molekülen relativ schwach sind, haben viele molekulare Stoffe tiefe Siedepunkte.
erzähle über Wasserstoff
Wasserstoff kommt auf der Erde in Spuren elementar als zweiatomige Moleküle (H2) vor. Es ist ein brennbares, farb- und geruchloses Gas mit sehr kleiner Dichte. Er steht im Periodensystem in der ersten Gruppe, weil seine Atome nur ein Valenzelektron besitzen; seine physikalischen und die Mehrzahl seiner chemischen Eigenschaften weisen ihn aber als Nichtmetall aus. Weil dem Wasserstoff-Atom nur ein Elektron zur Edelgaskonfiguration fehlt, bildet es mit anderen Nichtmetall-Atomen ein gemeinsames Elektronenpaar. Wasserstoff hat von allen Nichtmetallen die kleinste Elektronegativität.
was sind Modifikationen?
Modifikationen sind verschiedene Erscheinungsformen eines Elements. Sie bestehen aus den gleichen Atomen und unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, weil die Atome unter-schiedlich angeordnet und gebunden sind.
Erzähle über Kohlenstoff
Kohlenstoff kommt in der Natur sowohl elementar als auch in gebundener Form in allen organischen und auch in anorganischen Verbindungen vor. Kohlenstoff steht als einziges Nichtmetall in der IV. Gruppe. Da Kohlenstoff-Atome vier ungepaarte Elektronen haben, erreichen sie das Oktett, indem sie vier Bindungen eingehen. Sie können miteinander unverzweigte oder verzweigte Ketten, Ringe und Netze von fast beliebiger Grösse und Form bilden, wobei sie Einfach-,Doppel- oder Dreifachbindungen eingehen. Darum übertrifft die Zahl der Kohlenstoff-Verbindungen die Zahl aller anderen Verbindungen bei Weitem.
Die Modifikationen des Kohlenstoffs - Diamant und Grafit - unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, weil die Kohlenstoff-Atome verschieden angeordnet und gebunden sind.
Erzähle über Diamant
Diamant ist sehr hart, durchsichtig und nicht leitend. Die Kohlenstoff-Atome bilden ein Atomgitter, in dem jedes Atom mit vier tetraedrisch angeordneten Nachbaratomen durch je ein gemeinsames Elektronenpaar gebunden ist.
erzähle über Grafit
Grafit ist schwarz glänzend, elektrisch leitend, mit blättrig spaltbaren, relativ weichen Kristallen. Das Grafitgitter besteht aus Ebenen, die nur durch Van-der-Waals-Kräfte zusam-mengehalten werden. In den Ebenen ist jedes Kohlenstoff-Atom mit drei Bindungspartnern durch je eine Einfachbindung mit partiellem Doppelbindungscharakter gebunden. Die delokalisierten Elektronen ermöglichen die Stromleitung.
erzähle über Stickstoff
Stickstoff ist ein farbloses, geruchloses Gas, das in der Luft mit einem Anteil von 78 Vol.-% vorkommt. Er ist trotz relativ hoher Elektronegativität reaktionsträge (inert), weil zur Spaltung der Dreifachbindung im N,-Molekül viel Aktivierungsenergie erforderlich ist.
erzähle über phosphor
Phosphor kommt in mehreren Modifikationen vor. Der weisse Phosphor ist bei NB weich, hochgiftig und sehr reaktionsfreudig. Er besteht aus P4-Molekülen, die als Folge des Klei-nen Bindungswinkels (60°) instabil sind.
erzähle über sauerstoff
Sauerstoff kommt in zwei Modifikationen mit den Molekülen 02 und 03 vor.
02 ist ein Luftbestandteil (21 Vol.-%), der nach Aktivierung mit vielen Elementen und Verbindungen reagiert. Diese Reaktionen verlaufen exotherm, viele sind von Lichterscheinungen begleitet (Verbrennungen) und manche sind wichtig für die Energie«gewinnung» in der Natur (Zellatmung) oder in der Technik (Heizungen, Verbrennungsmotoren).
Ozon (03) ist reaktionsfreudiger als 02, da das O-Molekül leicht ein Sauerstoff-Atom abspaltet. Für die Lebewesen ist es giftig, schützt sie aber als Bestandteil der Stratosphäre (10-30 km über der Erde) vor der kurzwelligen UV-Strahlung der Sonne. O3 entsteht aus O, unter Einwirkung von UV-Strahlen (in der Stratosphäre) und unter Einwirkung der Sonne aus Abgasen des Verkehrs. Die Ozonbildung im Sommersmog und der Abbau der Ozonschicht als Folge der Freisetzung von FCKW und anderen «Ozonkillern» gefährden das Leben auf der Erde.
erzähle über Schwefel
Schwefel ist ein gelber, kristalliner Feststoff, der in der Natur elementar vorkommt. Kristalliner Schwefel ist aus S-Ringen aufgebaut.
erzähle über Halogene
Halogene sind reaktionsfreudige Nichtmetalle; insbesondere die Vertreter mit hoher Elek-tronegativität (Fluor und Chlor) reagieren heftig mit vielen Elementen und Verbindungen. Die Halogene kommen daher in der Natur nicht elementar vor. Halogene bestehen aus zweiatomigen Molekülen, die sich relativ leicht (z. B. durch Licht) spalten lassen. Die Siede- temperatur nimmt mit der Molekülmasse zu; Brom ist bei NB flüssig, lod fest.
