Chemie HK1

Die Atome der meisten Übergangsmetalle können auch Elektronen von der zweitäusserstenSchale abgeben und so, je nach Bedingungen und Reaktionspartner, Ionen mit unterschied-lichen Ladungen bilden, z.B. Fe2+, Fe3+

Die Nichtmetall-Atome ergänzen ihre Valenzschale auf acht, ihre Ionen besitzen Edelgas-konfiguration. Für Nichtmetall-Ionen (ausser H–) gilt:

Ionenladung = Gruppennummer minus acht, z.B. Cl–, O2–, P3–

Ionen können aus mehreren, kovalent gebundenen Atomen bestehen, z. B. SO4 2– , NO 3– . Für die Ladung solcher Molekül-Ionen gilt: Ionenladung = Zahl der VE aller Atome – 2 · (Zahl der EP des Molekül-Ions)

Weil die Kationen eine Schale weniger besitzen als die Metall-Atome, sind ihre Radien kleiner als die Atomradien. Bei den Nichtmetallen sind die Ionenradien etwa gleich gross wie die Radien der ungebundenen Atome

Weil ihre Ladungen nach allen Seiten wirken, bilden die Ionen dreidimensionale Verbände, dieals Ionengitter bezeichnet werden. Die Zahl der Ionen, die sich zu einem Kristall zusammen-finden, ist nicht festgelegt, von den Bedingungen abhängig und immer sehr hoch. Kristalle,die mit blossem Auge erkennbar sind, bestehen aus mindestens 10^18Ionen

Die Gitterkräfte im Ionengitter sind umso grösser, je höher die Ladungen der Ionen und je klei-ner die Abstände ihrer Zentren sind. Die Abstände sind von den Ionenradien abhängig

Salzformeln sind Verhältnisformeln. Die Indices nennen das Zahlenverhältnis der Ionen imIonengitter. So ist in AlCl3die Zahl der Chlorid-Ionen dreimal so gross wie die Zahl der Alumi-nium-Ionen.In der Formel eines Salzes steht das Symbol des Kations vor dem des Anions, z.B. NaCl. DieSumme der positiven und der negativen Ladungen (Index · Ladung des Kations + Index ·Ladung des Anions) ist null, z. B. Al2O3: 2 · (3+) + 3 · (2–) = 0

Die Regeln zur Benennung von Salzen entsprechen weitgehend denjenigen für die molekula-ren Verbindungen. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Indices im Salznamennichtgenannt werden. Da ein Hauptgruppen-Metall mit einem Nichtmetall in der Regel nureine einzige Verbindung bildet, ist der Name auch ohne Angabe des Zahlenverhältnisses ein-deutig. Die Indices lassen sich meist aus den Ionenladungen berechnen. So genügt für Al2O3der Name Aluminiumoxid, weil nur ein Aluminiumoxid existiert, während N2O3als Distick-stofftrioxid bezeichnet werden muss, weil verschiedene Stickstoffoxide existieren (NO, N2O,NO 2 usw.)

Wie in der Formel steht auch im Namen der Salze die Bezeichnung für das Kation vor der- jenigen des Anions. Bei den Metall-Ionen entspricht sie dem Elementnamen, bei den ein- fachen [1] Nichtmetall-Ionen endet sie auf -id und wird oft aus dem lateinischen Element- namen abgeleitet:

Viele Übergangsmetallekönnen mit einem Nichtmetall je nach Reaktionsbedingungen zuverschiedenartigen Salzen reagieren, weil sie Ionen mit unterschiedlichen Ladungen bilden.So kann bei der Reaktion von Eisen mit Chlor FeCl2oder FeCl3entstehen. Die BezeichnungEisenchlorid ist also nicht eindeutig. Darum wird im Namen der Salze von Übergangsmetallendie Ladungszahl des Metall-Ionsangegeben. Man schreibt sie als römische Ziffer in Klam-mern,gefolgt von einem Bindestrich, hinter den Metallnamen:

Neben Atom-Ionen können im Ionengitter auch Molekül-Ionen gebunden sein. Mit Ausnahmedes Ammonium-Ions (NH4+) handelt es sich dabei um Anionen. In der Salzformel wird die For-mel des Molekül-Ions in Klammern gesetzt, wenn sein Index von eins abweicht: Ca(NO3)2.

Bild

Die Formeln und die Namen der Molekül-Ionen lassen sich nicht herleiten, sie wollen gelernt sein

Im Namen des Salzes wird die Bezeichnung für das Molekül-Ion dem Metallnamen nach- gestellt: NaNO 3 Natriumnitrat, CaSO 4 Calciumsulfat

Die Formeln von Salzen mit Molekül-Ionen werden nach der bekannten Regel hergeleitet: DieSumme der Ladungen aller Ionen muss null sein. Steht hinter der Formel des Molekül-Ionsein Index, muss sie in Klammern gesetzt werden.

Dichte = Masse in g / Volumen in cm^3,  \(p=m/V \)

Sublimieren bzw. Resublimieren

Gleiche Volumina verschiedener Gase enthalten bei gleicher Temp. und gleichem Druck die gleiche Anzahl Teilchen

Ein Material, das nur aus einer Stoffart besteht, wird als Reinstoff bezeichnet. Seine Eigenschaften und seine Zusammensetzung sind konstant,  er lässt sich durch physikalische Trennmethoden nicht weiter zerlegen.

..bestehen aus mehreren Reinstoffen. Die Eigenschaften. eines Gemischs sind oft uneinheitlich und immer vom Mischungsverhältnis der Stoffe abhängig. Stoffgemische können homogen oder heterogen sein.

.. Gemische erscheinen einheitlich, sie sind von blossem Auge nicht als Gemische erkennbar. Homogen sind z.B. Lösungen von Kochsalz, von Zucker, oder von Alkohol in Wasser.

.. Gemische erscheinen uneinheitlich, sie sind von blossem Auge als Gemische erkennbar. Die Komponenten eines heterogenen Gemsichs unterscheiden sich, z.B. in der Farbe (Granit) oder im Zustand (Rauch mit Wasserdampf- und festen Russpartikelanteilen).

Bei chemischen Reaktonen werden Stoffe umgewandelt. Ausgansstoffe (Edukte) reagieren in einem bestimmten Massenverhältnis zu Endstoffen (Produkten). In der Reaktionsgleichung wird der Vorgang der Stoffumwandlung durch der Reaktiionspfeil zwischen Edukt(en) und Produk(en) ausgedrückt.

Reagieren bei einer Reaktion Elemente zu einer neuen Verbindung, spricht man von einer Synthese. Dies bedeutet Zusammensetzung. In der Chemie wird der Begriff Synthese im allgmeinen Sinn für die Herstellung neuer Stoffe verwendet, auch wenn diese nicht von den Elementen ausgehen

Will man umgekehrt feststellen, aus welchen Elementen eine Verbindung ursprünglich hergestellt wurde, lässt sich die Verbindung durch chemische Vorgänge auch wieder in diese Elemente zerlegen. Dies nennt man Analyse. Eine Analyse ist eigentlich die genaue Untersuchung eines komplexen Ganzen durch Zersetzung in einfachere Teile.

Weil sich die beiden Edukte bei der Reaktion zu einem neuen Stoff verbinden, bezeichnet man das Produkt als Verbindung. Eine Verbindung ist ein Reinstoff der sich nur durch chemische  Vorgänge zersetzen lässt

Die vollständige Analyse einer Verbindung führt zu den Elementen

Als Phasen bezeichnet man homogene Teile der Materie, die durch eine Grenzfäche voneinander getrennt sind. An der Phasengrenze ändern sich die Eigenschaften sprunghaft

Suspension durch Filtration

Emulsion durch Scheidetrichter (flüssigkeit mit höherer Dichte unten ablaufen)