CHEMIE Atombau und Bindungslehre 1/4

Burch CH 501 Stoffe- Teilchen - Reaktionen

Burch CH 501 Stoffe- Teilchen - Reaktionen


Virginia Wenger
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über den Atombau und die Bindungslehre in der Chemie. Sie behandeln grundlegende Konzepte wie Teilchen, Stoffe, Lösungen und Energie, sowie spezifische Eigenschaften von Elementen, Verbindungen und Aggregatszuständen. Die Karteikarten sind ideal für Studierende und Chemielehrer, die ihr Verständnis der chemischen Grundlagen vertiefen möchten, insbesondere in Bezug auf die Zusammensetzung und Reaktionen von Stoffen.
Karten
30
Lernende
15
Sprache
Deutsch
Kategorie
Chemie
Stufe
Andere
Erstellt / Aktualisiert
07.09.2013 / 14.04.2024

Lernkarten

Was sind Stoffe?

- bestehende Masse

- bestehendes Volumen (temp. Abhängig)

Masse m

  • Ursache des Gewichts 

              d.h. Kraft mit der die Erde diesen Körper anzieht.

  • Eigenschaft eines Körpers
  • Anhängig von Stoffart & Grösse
  • Einer bestimmten Stoffportion zugeordnet
  • Einheit Kg, g, mg etc.

Volumen V

  • Raum, der eine Stoffportion unter bestimmten Bedingungen annimmt.
  • Einheit L, ml
  • temperaturabhängig t
  • druckabhängig p

Normbedingungen p

  • Normbedingungen (NB) t = 0 Grand p= 1013hPa

Wichtige Stoffeigenschaften

Farbe, Glanz, Härte, Geschmack, Geruch, Dichte, Leitfähigkeit für Strom und Wärme, Siede- und Schmelztemperatur.

Schmelz- und Siedetemperatur

  • Aggregatzustand: fest (s), flüssig (l), gasförmig (g)
  • unter bestimmten Bedingungen
  • Zustand ändert sich mit Temperatur- und Druckveränderungen
  • Schmelztemperatur Smt
  • Siedetemperatur Sdt
  • Materialkonstanten (bei best. Druck)

Dichte p

  • Stoffeigenschaft
  • p= m (in g)/ v (in cm3)
  • termperaturabhäng

Leitfähigkeit für Strom und Wärme

  • z.B.: Metalle sind gute Wärme- & Stromleiter
  • schlechte = Isolation
  • Supraleiter: leiten unterhalb einer best. Temp. den Strom verlustfrei.

Aggregatzustände & Zustandänderungen

Zustand, indem ein Stoff bei bestimmten Bedingungen (t,p) vorliegt: Fest -> Flüssig -> Gas

Schmelzwärme/Verdampfungswärme: konstante Temp. obwohl mehr Energie zugeführt wird --> Energie wird für Schmelz- bzw. Siedevorgang verwendet.

Kondensieren, Erstarren, Verdunsten, Sublimieren

Kondensieren: Gas -> Flüssig

Erstarren: Flüssig -> Fest

Verdunsten: Flüssig ->Gas, schon vor dem Erreichen der Siedetemp., Energie aus der Umgebung wird verwendet --> Verdunstungskälte

Sublimation: Fest -> Gas (Resublimation Gas -> Fest)

Aggregatszustände & Teilchenmodell

  • Änderungen des Aggregatzustands erfolgen sprunghaft & sind mit der Aufnahme oder Abgabe von Wärme verbunden
  • Kugelteilchenmodell: Stoffe bestehen aus Teilchen (Atome, Ionen, Moleküle), die sich ständig bewegen. Zwischen ihnen sind Anziehungs- & Abstossungskräfte wirksam, deren Stärke von den Abständen der Teilchen abhängig ist.
  • Die Heftigkeit der Teilchenbewegung nimmt mit steigender Temperatur zu (Zuhname der kin. Energie) --> bei Berühren warm. 

Feststoffe: Gitter

  • Teilchen liegen dicht beieinander
  • Anziehungskräffte sind so stark, dass jds Teilchen von seinen Nachbarn eingeschlossen & damit an einem best. Platz gehalten wird --> Gitter dreidimensionaler Struktur
  • gibt. versch. Gittermodelle
  • da Kräfte sher gross, können sich Teilchen nicht voneinander entfernen und kaum gegeneinander verschieben.
  • Festkörper haben ein bestimmtes Volumen und eine bestimmte Form. (nur unter grossem Kraftaufwand verformbar)
  • regelmässige Anordnung der Teilchen --> Kristalle (kristallin)
  • Teilchen schwingenauf ihrem Gitterplat (in alle Richtungen Bewegung), durch Erwärmung bewegen sich Teilchen stärker, bis Kräfte nicht mehr stark genug um sie in Ordnung zu halten --> Gitter zerfällt, schmilzt

Flüssigkeiten

  • Kräfte in Flüssigkeiten bleiben wirksam und verhindern dass sich die Abstände der Teilchen beliebig verändern.
  • Teilchen können sich gegeneinander verschieben, daher passt sich eine Flüssigkeit einer Form an, sind aber nicht komprimierbar.
  • Volumen bleibt konstant (wenn p und t konstant sind)
  • Besonders schnell bewegende Teilchen können entweichen -> verdunsten
  • wenn Siedetemp. erreicht --> verdampfen

Gase

  • Teilchen bewegen sich praktisch unabhängig voneinander, Abstände sind sehr gross
  • Gase verteilen sich in jdm Raum gleichmässig, sie haben weder feste Form, noch ein konstantes Volumen, sie lassen sich relativ leicht komprimieren (Druck erhöht sich dabei)
  • bei Erwärmen nimmt entweder V oder p zu.
  • Gasgesetze: Volumenveränderung durch best. Temp. oder p veränderung bei allen Gasen gleich gross (-> mit Gasgesetze berechenbar, Satz von Avogadro)
  • Gleiche Volumina versch. Gase enthalten bei gleicher Temp. und gleichem Druck die gleiche Anzahl Teilcehn  (Druck ist unabhängig von der Art des Teilchens. )

Diffusion

Verteilung eines Stoffs druch die Wärmebewegung der Teilchen.

Reinstoff und Stoffgemsiche

  • Reinstoff: aus nur einer Stoffart, kommen in der Natur meist nicht rein vor, meistens versch. Reinheitsgrade
  • Stoffgemische: aus mehreren Stoffarten, Eigenschaften sind von Komponenten & von Mischungsverhältnis abhängig (qualitative & quantitative Zusammensetzung), keine einheitliche Schmeztemperatur.
  • Heterogen: von blossem Auge als Gemisch erkennbar (Farbe, Teilchengrösse oder Zustand)
  • Homogen: Gemsich erscheint einheitlich z.B. Gasgemische, Lösung von NaCl....

Phasen

  • homogene Teile der Materie, die durch eine Grenzfläche voneinander getrennt sind. An der Phasengrenze ändern sich die Eigenschaften sprunhaft.
  • auch in Reinstoffen durch versch. Aggregatszustände

Heterogene Gesmiche

  • Komponenten sind sichtbar und behalten ihre Eigenschaften
  • bestehen aus mind. 2 versch. Phasen
  • Suspensionen lassen sich durch Filtration trennen
  • Emulsionen mit dem Scheidetrichter

Homogene Gemische

  • Lösungen sind homogene Gemische fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe in einem flüssigen Lösungsmittel.Beim Lösen fester Stoffe umhüllen die LM-Teilchen die Teilchen des Feststoffs und drängen sie aus dem Gitter (Grosse Kraft->schwerlöslich)
  • Eigenschaften einer Lösung sind von Zusammensetzung abhängig (% o. Konzentration)
  • Löslichkeit: Masse eines Stoffs, die sich in 100g eines best. LM maximal löst. (wichtige Stoffeigenschaft)
  • durch Extraktion mit einem geeigneten LM kann ein sotff aufgrud siener besseren Löslichkeit aus einem Stoffgemisch herausgelöst werden.

Trennung von Lösungen

  • Lösungen fester Stoffe sind durch Eindampfen oder Destillation trennbar.
  • Flüssigkeitsgemscihe lassen sich durch fraktionierte Destillation trennen (wenn versch.Sdt)
  • Chromatographie: untersch. Verteilung der KO
  • Komponenten zwischen Adsorptionsmittel und LM.

Chemische Reaktionen

  • Edukte reagieren in bestimmten Massenverhältnis zu Produkten
  • Stoffe werden umgewandelt
  • Stoffumwandlung möglich (------------->)

Energieumsatz bei chemischen Reaktionen

  • um Stoffe zur Raktion zu bringen, müssensie oft durch Zufuhr von Energie aktiviert werden.
  • bei jeder chem. Reaktion wird Energie umgesetzt (innere E--> Wärme, Licht, elek. E... umgewandelt und umgekehrt)
  • Exotherm: Produkt ist energieärmer als Edukt, Reaktonswärme wird an Umgebung abgegeben
  • Endotherm: Produkt ist energiereicher als Edukt. Reaktionswärme muss zugeführt werden

Analyse & Synthese

  • Analsyse: Zersetzung einer Verbindung in mehrere Stoffe, sie führt letzlich zu nicht weiter zersetzbaren Elementen, meist endotherm.
  • Synthese: Herstellung einer Verbindung, kann von Elemneten ausgehen, meist exotherm.
  • Verbindung: Reinstoff, der sich durch Analyse in mehrer Stoffe zersetzen lässt. Vollständige Analyse führt zu Elemente, die nicht weiter zersetzt werden können.
  • Da die Elemente bei einer Synthese in einem bestimmten Massenverhältnis miteinander reagieren, sind die Zusammensetzung und Eigenschaften einer Verbindung konstant.

Merkmale chemischer Reaktionen

  • führen zur uMwandlung der Edukte in Produkte mit anderen Eigenschaften.
  • sind begleitet von einem Energieumsatzu der zu wahrnehmbaren Erscheinungen führen kann.
  • kommen i.d.R. erst nach Zufuhr von Aktivierungsenergie in Gang.
  • Stoffe reagieren in einem bestimmten Massenverhältnis.

Elemente ( Atome )

Elemente:

  • Reinstoffe, die sich nicht in mehrer Stoffe zersetzen und nicht ineinander umwandeln lassen (gleichartige Atome),
  • kommen in der Natur meist nicht elementar vor.
  • überwiegende Zahl sind Metalle

Atome: versch. Elemente unterscheiden sich, sie können durch chem. Vorgänge nciht ineinander umgewandelt werden.

Metalle - typische Eigenschaften

  • Leitfähigkeit für Strom und Wärme
  • Metallglanz
  • Duktilität
  • Dichte, Smt, Sdt relativ gross

Nichtmetalle - typsiche Eigenschaften

  • viele gasförmig
  • leiten Strom & Wärmenicht
  • mehrheitlich niedrige Smt & Sdt

Halbmetalle - typische Eigenschaften

  • zwischen Metallen und Nichtmetallen

Verbindungen

  • Reinstoffe, die sich durch chem. Reaktionen zersetzen lassen
  • haben bestimmte Zusammensetzung und konstante Eigenschaften

Gehalt & Konzentration

Massenanteil (%): Masse des gelösten Stoffs in g x 100%

                                 ----------------------------------------------------

                                            Masse der Lösung in g

 

Volumenanteil (Vol.-%):

Volumen  des gelösten Stoffs in L x 100%

----------------------------------------------------

               Volumen der Lösung in L

Massenkontentration (g/L): Masse des gelösten Stoffs in g

                                                 ------------------------------------------

                                                          Volumen der Lösung in L

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