Chemie 504

auf der Verschiebbarkeit der Elektronen im Metallgitter. Metalle leiten den Strom, indem Elektronen im Gitter verschoben werden. da die Elektronen im Metallgitter von den Atomrümpfen angezogen werden, erfolgt ihre Verschiebung mit Reibung.

auf die dichte Packung der Atome. die Heftigkeit der Teilchenschwingung steigt mit zunehmender Temperatur. da die Atome sehr dicht gepackt sind, überträgt sich die Bewegung eines Atoms sofort auf die Nachbaratome. -> Verstärkung der Schwingugn wird rasch weitergeleitet.

die Ebenen dicht gepackter Atomrümpfe werden gegeneinander verschoben, ohne dass sich dadurch der Bau des Gitters grundsätzlich ändert.

Sind deutlich höher als bei den Nichtmetallen. die Gitterkräfte sind im Metallgitter stärker als im Molekülgitter. sie werden durch die relativ starke metallische Bindung zusammengehalten. die Schmelztemperatur nimmt in den Gruppen 1 und 2 nach unten grundsätzlich ab, da die metallische Bindung innerhalb einer Gruppe mit zunehmendem Atomradius schwächer wird. die metallische Bindung ist umso stärker, je kleiner der Atomradius ist und je höher die Zahl der Bindungselektronen ist.

Sind negativ oder positiv geladene Teilchen. sie könenn aus Atomen gebildet werden. es gibt Anionen und Kationen. im Vergleich dazu sind Atome immer ungeladen.

die meisten Salzbildungen verlaufen exotherm. Zu Beginn muss jedoch Energie zugeführt werden, um die Metall-Atome aus dem Gitter zu lösen (Sublimationsenergie) und die Nichtmetallmoleküle in Atome zu spalten (Bindungsenergie). Auch zur Abspaltung der Elektronen von den Metall-Atomen wird Energie benötigt (Ionisierungsenergie), während bei der Aufnahme der Elektronen die Nichtmetallatome je nach Atomsorte Energie frei oder verbraucht wird (Elektronenaffinität). Bis zu diesem Moment ist der Vorgang endotherm.

Erst durch die Bildung des Ionenegitters wird so viel Gitterenergie frei, dass der Vorgang exotherm verläuft. Die Gitterenergie übertrifft die Summe aller aufgewendeten Energien.

SO₃^2-

SO₄^2-

NO₃^-

NH₄⁺

CO₃^2-

PO₄^3-

OH^-

CN^-

Eine Verschiebung von Ebenen im Ionengitter führt dazu, dass Ionen mit gleicher Ladung nebeneinander zu liegen kommen -> Abstossung, was zum Auseinanderbrechen des Gitters führt.

--> Gitterkräfte und damit auch die Härte, Schmelztemperaturen und die Gitterenergien sind umso höher, je kleiner die Ionenradien und je höher die Ionenladungen sind.
 

die Gitterkräfte im Ionengitter sind stärker als die zwischenmolekularen Kräfte. Salze sind auch nicht verformbar, sie sind spröde.

Das Kristallgitzter zerfällt -> Ionen lösen sich aus dem Gitterr und entfernen sich von ihren Nac hbarn (bei Salzen). Weil Wassermoleküle Dipole sind, werden sie von geladenen Teilchen angezogen und lagern sich an die Ionen an der Oberflächeeines Salzkristalles an -> Energie wird frei. Die Pendelbewegung der Ionen an der Oberfläche verstärkt sich und sie entfernen sich etwas von ihren Nachbarn. Dadurch können sich weitere Wassermoleküle zwischen die Ionen drängeln und anlagern, was wieder Energie freisetzt. Die Bewegung der Ionen wird so heftig, dass sie ihren Gitterplatz verlassen, wobei sie sofort vollständig von Wassermolekülen umhüllt werden. -> Hydration

Da die Hydration nur an der Oberfläche der Kristalle abläuft, köst sich eine Salzporiton umso schneller auf, je grösser die gesamte Oberfläche der Kristalle ist. Deshalb lässt sich die Geschwindigkeit durch Zerkleinerung der Kristalle erhöhen,aber auch durch Erwärmen.

Energie, die bei der Hydration der Ionen frei wird

Energie, die zum Lösen des Gitter aufgebraucht werden muss.

Differenz zwischen Hydrations- und Gitterenergie

es ist eine Stoffeigenschaft, man versteht darunter die Masse eines Stoffs, die sich ine iner bestimmten Masse Lösungsmittel bei einer festgelegten Temperatur maximal löst.

-> Löslichkeit istumso grösser, je kleiner die Gitterkräfte, d.h je kleiner die Ionenladungen und je grösser die Ionenradien sind.

Die Schmelztemperatur ist abhängig von den vorhandenen Gitterkräfte. Je stärker Gitterkräfte wirksam sind, umso höher sind die zu messenden Schmelztemperaturen und umgekehrt. Die Gitterkräfte nehmen bei den Alkalimetallen von oben nach unten ab.

Begründung: Die Atome haben immer grössere Radien -> Abstand wird grösser -> Kräfte werden kleiner

Die Gitterkräfte nehmen bei den halogenen von oben nach unten zu.

Begründung: Zwischen den Halogenmolekülen sind nur Van-der-Waals-Kräfte möglich, diese sind unabhängig von der Masse und der Grösse der Teilchen.

Weil die Summe der aufzuwendenden Energien (Sublimationsenergie, Ionisierungsenergie beim Metall, Bindungsspaltung beim Nichtmetall) geringer ist, als die freiwerdenden Energien.

-> Die bei der Ionengitterbildung freiwerdende Gitterenergie ist sehr gross