chemie

relative Atomgewichte, die kleinsten unteilbaren Teilchen unterscheiden sich in ihrer Masse. Bei chemischen Reaktionen werden sie neu und in bestimmten Zahlenverhältnissen angeordnet.

Hat die Atomsorten charakterisiert. Die Atome bestehen aus kleinen, massiven Kugeln. Er kann Naturphänomene damit erklären. Das Atom besteht aus gleichmäßig verteilter, positiv geladener Masse, in der sich die negativ geladenen Elektronen bewegen. Wie in einem Rosinenkuchen.

Atome bestehen aus einem positiv geladenen, kleinen Atomkern, der praktisch die gesamte Masse enthält und einer Hülle mit Elektronen.

Das Atom besteht aus einem positiv geladenen, massetragenden Kern und Elektronen, die diesen auf fest definierten Bahnen umkreisen. Elektronen dürfen auf diesen Bahnen nicht strahlen, da sie die Bahn sonst durch den Energieverlust nicht halten können. Elektronen springen unter Abstrahlung von Energie von einer äusseren zu einer inneren Bahn. Die Energie hat den Betrag E = h x v

Es stellte sich die Frage ob Elektronen Wellen oder Teilchen sind, da sie von beidem Eigenschaften haben.

Demokrit, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Orbitalmodell

Die Atommodelle oder zum Beispiel ein Spielzeugauto

Zum Beispiel Pläne für ein echtes Auto

• Mit Hilfe von vier Quantenzahlen lassen sich

die Aufenthaltsorte von Elektronen in Atomen

genauer beschreiben als im Modell von Bohr.

– Jedes Orbital wird durch drei Quantenzahlen

bezeichnet.

– Die vierte Quantenzahl legt den

Bewegungszustand des Elektrons im Orbital

eindeutig fest.

• Entspricht der Anzahl Schalen im Modell von Bohr  und bestimmt den mittleren Abstand des Elektrons vom Kern.

• n ist eine positive ganze Zahl: n = 1; 2; 3; ...

• Je grösser n ist, umso weiter entfernt ist das e- vom

Kern.

• Je weiter weg das e- vom Kern ist, umso

energiereicher ist es.

• Alle Orbitale, die zur gleichen Hauptquantenzahl

gehören, werden unter dem Begriff Schale

zusammengefasst.

• Elektronen mit derselben Hauptquantenzahl n haben

ähnliche mittlere Abstände zum Kern.

• Jede Hauptschale teilt sich in Unterschalen, diese werden durch

die Nebenquantenzahl l beschrieben.

• Sie gibt das Unterniveau (Unterschale, Nebenschale) eines

Elektrons an, d.h. sie bestimmt die räumliche Verteilung seiner

Ladungsdichte und beschreibt damit die Gestalt des jeweiligen

Orbitals

• Die möglichen Werte für l hängen von der Hauptquantenzahl n

ab, wobei l Werte von 0 bis (n-1) annehmen kann: l = 0, 1, 2,

3, ..., (n-1).

• Die Unterschalen bestehen aus einem oder mehreren Orbitalen,

deren Anzahl beträgt: 2l +1 (a Skript S. 27)

Unterschale:      s p d f

l:                        0 1 2 3

Zahl der Orbitale 1 3 5 7

• In Unterschalen mit mehreren Orbitalen dient zu

deren Unterscheidung die Magnetquantenzahl m.

• Beispiel: 2p-Orbitale.

– p-Orbitale sind hantelförmig, es gibt daher – vom Kern aus

gesehen – eine Richtung im Raum, in der sich 2p-Elektronen

bevorzugt aufhalten.

– Die Magnetquantenzahl beschreibt das Verhalten im

Magnetfeld.

– m kann Werte von -l bis +l annehmen.

• Elektronen drehen sich um ihre eigene Achse,

dadurch wird ein Magnetfeld erzeugt.

• Die Spinquantenzahl beschreibt die Drehrichtung und

kann nur zwei Werte annehmen: +½ und −½.

• Die magnetischen Eigenschaften von zwei

Elektronen mit entgegengesetztem Spin heben sich

gegenseitig auf, die Elektronen sind „gepaart“.

• Darstellung gepaarter Elektronen erfolgt oft durch

zwei entgegengesetzte Pfeile ↿ und ⇂

Um von einem Atom ein Elektron abzutrennen, muss Energie aufgewendet werden: je energiereicher (also weiter entfernt vom Kern) das Elektron ist, umso weniger Energie ist zur Abtrennung des Elektrons erforderlich. Die aufgewendete Energie wirds als Ionisierungsenergie bezeichnet. Entfernt man schrittweise die Elektronen eines Atoms, stellt man fest; dass zur Entfernung jedes weiteren Atoms mehr Energie benötigt wird. Da immer weniger negative Ladungen der verbleibenden Elektronen von einer konstant gleich grossen positiven Ladung (Der Protonen im Kern) angezogen werden.

Der den Atomkern umgebende, kugelförmige Raum, indem sich ein Elektron bewegt, kann verschieden gross sein. Seine Ausdehnung nimmt mit steigender Energie des Elektrons zu, also haben Elektronen mit niedrigerer Energie einen kleineren kugelförmigen Bewegungsraum um den Atomkern als Elektronen mit höherer Energie.

Diese Bewegungsräume schliessen den Atomkern schalenartig ein. Sie werden deshalb auch Schalen genannt und entsprechen den Energiestufen. Die Schalen werden von innen nach aussen nummeriert oder mit den Buchstaben K L M N O P & Q gekennzeichnet.

• Die Elektronenverteilung eines Atoms wird als

Elektronenkonfiguration bezeichnet.

• Die energieärmsten Orbitale werden zuerst

besetzt.

Pauli Prinzip:

In einem Orbital können sich nie mehr als zwei Elektronen

befinden.

➙ zwei s- Elektronen +1/2 und -1/2 darum 2

➙ sechs p- Elektronen

➙ zehn d- Elektronen

➙ vierzehn f- Elektronen

Keine zwei Elektronen stimmen in allen vier Quantenzahlen

überein.

• Falls für die Elektronen eines Atoms mehrere

Orbitale mit gleichem Energieniveau zur

Verfügung stehen, werden diese zuerst mit je

einem Elektron mit parallelem Spin besetzt.

• Erst wenn alle Orbitale des gleichen Niveaus

mit einem Elektron besetzt sind, werden sie

durch das zweite Elektron vervollständigt.

K, L, M, N, O, P, Q-Schale

N-Schale

s, p, d, f,

3: s, p, d,

Raum für zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin

Rotationsbewegung des Elektrons

Das Elektron hat zwei Magnetpole

Sie können sich paaren, d.h. sie bilden ein sog. Elektronenpaar.

Die äussersten Elektronen

1s22s22p63s23p63d24s2

Das Entreissen von Elektronen

Wärme, elektromagnetischer Strahlung, Elementarteilchen

Die Ionisierungsenergie ist von Schale zu Schale grösser als innerhalb einer Schale.

Bei den Metallen, vor allem bei den Alkalimetallen und Erdalkalimetallen