CUb 10 SS14 Chemie Charite
1. Atombau 2. Periodensystem 3. Oktettregel 4. Elektronegativität 5. Chemische Bindungen 6. Dissoziation 7. Hydratation 8. Chemisches Rechnen
1. Atombau 2. Periodensystem 3. Oktettregel 4. Elektronegativität 5. Chemische Bindungen 6. Dissoziation 7. Hydratation 8. Chemisches Rechnen
Atombestandteile
siehe Bild
Bohrsches Atommodell
Die Schale, die dem Kern am nächsten ist, heißt K-Schale, nach außen folgen die L-Schale, die M-Schale usw.
Elektronenaufnahmekapazität der Schalen
2n² ,wobei n die Nummer der Schale ist.
Die erste Schale kann also 2x12 = 2 Elektronen aufnehmen, die zweite 2x22 = 8 Elektronen.
Valenzelektronen
Elektronen auf der äußersten Schale, siehe Bsp He-Atom - Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Valenzelektronen
Ordnungszahl?
entspricht der Anzahl der Protonen im Kern
wichtigsten Elemente
Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor.
Isotope
Atome des gleichen Elements, die sich in der Anzahl der Neutronen also der Masse unterscheiden
Oktettregel - Wann erfüllt
, wenn eine Edelgaskonfiguration besteht.
D.h. der Zustand der äußersten Schale ist stabil.
Die Valenzelektronen haben die Aufnahmkapazität der äußersten Schale erreicht.
Was ist der Motor der chemischen Reaktion?
das Streben nach der vollständigen Besetzung der äußersten Schale - Oktettregel
Elektronennegativität
Je stärker die positive Ladung des Kerns (also je mehr Protonen sich im Kern befinden), umso größer ist die Anziehungskraft auf ein Elektron.
Fluar hat die höchste EN.
weil höchste Kernladung und geringste Schalenanzahl
- > geringerer Abstand zum Kern ( Beispiel Anziehung eines Magneten)
Elektronennegagtivitätsdifferenz
- Ist sie >1,7 so werden Elektronen übertragen und es entstehen Ionen
- Ist sie zwischen 0,5 und 1,7 so tritt eine kovalente, polare Bindung auf
- Ist sie <0,5 , so tritt eine kovalente, unpolare Bindung auf
Salze
Verbindungen von Kationen und Anionen heißen Salze. Bsp. + Na2 mit - Cl2
Ionengitter - wie bildet es sich?
Da sich positive und negative Ladungen anziehen, ziehen sich auch das Natriumion und das Chloridion gegenseitig an. Da Atome eines Stoffes nicht einzeln vorliegen, sondern in großen Mengen, bilden viele Ionen durch gegenseitige Anziehung (und Abstoßung)
kovalente Bindung
Gemeinsame Nutzung der Valenzelektronen. Dadurch sind nun zwei Elektronen unterschiedlicher Atome zu einem gemeinsamen Elektronenpaar gebunden (kovalente Bindung).
Einfachbindung
Zweifachbindung
Dreifachbindung
Eine solche Bindung nennt man eine Einfachbindung. Zwei Atome können aber noch mehr als nur ein gemeinsames Elektronenpaar bilden, bis zu drei sind möglich. Man nennt sie dementsprechend Doppel- bzw. Dreifachbindungen zwischen zwei Atomen.
Moleküle
Atome, die über kovalente Bindungen miteinander verbunden sind, heißen Moleküle.
Strukturformel - welches Molekül?
H2(index)O - Wassermolekül
Welches Molekül - Summenformel = C6H12O6
Strukturformel?
Zucker Glucose
Ionenbindung
- Ein Atom gibt Elektronen ab, ein anderes nimmt sie auf
- Nun stimmt bei beiden die Protonenzahl nicht mit der Elektronenzahl überein:
Die Stoffe sind nun geladen (man nennt sie Ionen oder Salze)
Partialladungen
Wenn zwei Atome eines Moleküls eine unterschiedliche Elektronegativität besitzen, so halten sich die Elektronen eher beim Atom mit der größeren Elektronegativität auf.
Das bedeutet, es bilden sich innerhalb des Moleküls positive und negative Partialladung
Dipol
wenn die Zentren der positiven und negativen Ladungen verschiedene Seiten des Moleküls besetzen, also zwei unterschiedliche Pole freiliegen. Ein solches Molekül nennt man einen Dipol. zB. Wasser
Zahl der Bindungspartner
= Hauptgruppen 1-4 liegen je 1-4 Elektronen auf der Außenschale, die in eine kovalente Bindung mit eingebracht werden können. Entsprechend ist die Zahl der Hauptgruppe hier gleich die der möglichen Bindungen. In den Gruppen 5-7 werden jeweils noch 1-3 Ele
Wasserstoffbrückenbindung
- Intermolekulare Wechselwirkung zwischen Dipolen (Molekül mit gewinkelten, polaren Bindungen) - Wird durch elektrostatische Anziehungskräfte verursacht
Van-der Waals-Bindung
- Intermolekulare Wechselwirkung zwischen unpolaren Molekülen
- Elektrostatische Anziehung aufgrund zufällig entstandener Elektronenungleichverteilung
Dissoziation
Lösen eines Salzes in Wasser
Durch Partialladungen des Wassers, die die Ionen anziehen
Benötigt Energie zur Auflösung des Ionengitters (Gitterenergie)
Dieser Vorgang wird Dissoziation genannt.
Hydration
Bildung einer „Hülle“ von ausgerichteten Wassermolekülen um ein Ion
Elektrostatische Kräfte zwischen Wassermolekülen und gelösten Ionen
Dabei wird Energie frei (Hydratationsenthalpie)
das Mol
1 Mol = 6,02214x10h23 Moleküle oder Atome die in der Masse des Stoffes vorhanden sind.
molare Masse
Die Masse, die ein Mol Teilchen enthält.
Ist für jedes Teilchen individuell und lässt sich aus dem Periodensystem ablesen
Zusammenhang von:
M: molare Masse(g/mol)
m: Masse(g)
n: Stoffmenge(mol)
M= m/n
Molarität oder Stoffmengenkonzentrazion
Stoffmengenkonzentration einer Lösung in mol/l
Die Stoffmengenkonzentration (c) errechnet sich durch:
c= Stoffmengenkonzentration
n= gelöste Stoffmenge
V= Volumen der Lösung
----> c= n/V
Berechnungsbeispiel der Stoffmengenkonzentration: Berechne die Molarität nach lösen von 36g Zucker in 1l Wasser!
M(C6H12O6)=180 g/mol; m= 36g
n=m/M n= 0,2 mol
V= 1 l; n= 0,2 mol
c=n/V
c= 0,2 mol/l „Die Zuckerkonzentration beträgt 0,2 mol/l”
Atommasse und Molare Masse
1u = 1 g/mol.
Beispiel Glucose: C6H12O6
6 C-Atome = 6x12u
6 O-Atome = 6x16u
12 H-Atome = 12x1u
= 180 u
= 180 g/mol
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Lernkarten
Atombestandteile
siehe Bild
Bohrsches Atommodell
Die Schale, die dem Kern am nächsten ist, heißt K-Schale, nach außen folgen die L-Schale, die M-Schale usw.
Elektronenaufnahmekapazität der Schalen
2n² ,wobei n die Nummer der Schale ist.
Die erste Schale kann also 2x12 = 2 Elektronen aufnehmen, die zweite 2x22 = 8 Elektronen.
Valenzelektronen
Elektronen auf der äußersten Schale, siehe Bsp He-Atom - Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Valenzelektronen
Ordnungszahl?
entspricht der Anzahl der Protonen im Kern
wichtigsten Elemente
Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor.
Isotope
Atome des gleichen Elements, die sich in der Anzahl der Neutronen also der Masse unterscheiden
Oktettregel - Wann erfüllt
, wenn eine Edelgaskonfiguration besteht.
D.h. der Zustand der äußersten Schale ist stabil.
Die Valenzelektronen haben die Aufnahmkapazität der äußersten Schale erreicht.
Was ist der Motor der chemischen Reaktion?
das Streben nach der vollständigen Besetzung der äußersten Schale - Oktettregel
Elektronennegativität
Je stärker die positive Ladung des Kerns (also je mehr Protonen sich im Kern befinden), umso größer ist die Anziehungskraft auf ein Elektron.
Fluar hat die höchste EN.
weil höchste Kernladung und geringste Schalenanzahl
- > geringerer Abstand zum Kern ( Beispiel Anziehung eines Magneten)
Elektronennegagtivitätsdifferenz
- Ist sie >1,7 so werden Elektronen übertragen und es entstehen Ionen
- Ist sie zwischen 0,5 und 1,7 so tritt eine kovalente, polare Bindung auf
- Ist sie <0,5 , so tritt eine kovalente, unpolare Bindung auf
Salze
Verbindungen von Kationen und Anionen heißen Salze. Bsp. + Na2 mit - Cl2
Ionengitter - wie bildet es sich?
Da sich positive und negative Ladungen anziehen, ziehen sich auch das Natriumion und das Chloridion gegenseitig an. Da Atome eines Stoffes nicht einzeln vorliegen, sondern in großen Mengen, bilden viele Ionen durch gegenseitige Anziehung (und Abstoßung)
kovalente Bindung
Gemeinsame Nutzung der Valenzelektronen. Dadurch sind nun zwei Elektronen unterschiedlicher Atome zu einem gemeinsamen Elektronenpaar gebunden (kovalente Bindung).
Einfachbindung
Zweifachbindung
Dreifachbindung
Eine solche Bindung nennt man eine Einfachbindung. Zwei Atome können aber noch mehr als nur ein gemeinsames Elektronenpaar bilden, bis zu drei sind möglich. Man nennt sie dementsprechend Doppel- bzw. Dreifachbindungen zwischen zwei Atomen.
Moleküle
Atome, die über kovalente Bindungen miteinander verbunden sind, heißen Moleküle.
Strukturformel - welches Molekül?
H2(index)O - Wassermolekül
Welches Molekül - Summenformel = C6H12O6
Strukturformel?
Zucker Glucose
Ionenbindung
- Ein Atom gibt Elektronen ab, ein anderes nimmt sie auf
- Nun stimmt bei beiden die Protonenzahl nicht mit der Elektronenzahl überein:
Die Stoffe sind nun geladen (man nennt sie Ionen oder Salze)
Partialladungen
Wenn zwei Atome eines Moleküls eine unterschiedliche Elektronegativität besitzen, so halten sich die Elektronen eher beim Atom mit der größeren Elektronegativität auf.
Das bedeutet, es bilden sich innerhalb des Moleküls positive und negative Partialladung
Dipol
wenn die Zentren der positiven und negativen Ladungen verschiedene Seiten des Moleküls besetzen, also zwei unterschiedliche Pole freiliegen. Ein solches Molekül nennt man einen Dipol. zB. Wasser
Zahl der Bindungspartner
= Hauptgruppen 1-4 liegen je 1-4 Elektronen auf der Außenschale, die in eine kovalente Bindung mit eingebracht werden können. Entsprechend ist die Zahl der Hauptgruppe hier gleich die der möglichen Bindungen. In den Gruppen 5-7 werden jeweils noch 1-3 Ele
Wasserstoffbrückenbindung
- Intermolekulare Wechselwirkung zwischen Dipolen (Molekül mit gewinkelten, polaren Bindungen) - Wird durch elektrostatische Anziehungskräfte verursacht
Van-der Waals-Bindung
- Intermolekulare Wechselwirkung zwischen unpolaren Molekülen
- Elektrostatische Anziehung aufgrund zufällig entstandener Elektronenungleichverteilung
Dissoziation
Lösen eines Salzes in Wasser
Durch Partialladungen des Wassers, die die Ionen anziehen
Benötigt Energie zur Auflösung des Ionengitters (Gitterenergie)
Dieser Vorgang wird Dissoziation genannt.
Hydration
Bildung einer „Hülle“ von ausgerichteten Wassermolekülen um ein Ion
Elektrostatische Kräfte zwischen Wassermolekülen und gelösten Ionen
Dabei wird Energie frei (Hydratationsenthalpie)
das Mol
1 Mol = 6,02214x10h23 Moleküle oder Atome die in der Masse des Stoffes vorhanden sind.
molare Masse
Die Masse, die ein Mol Teilchen enthält.
Ist für jedes Teilchen individuell und lässt sich aus dem Periodensystem ablesen
Zusammenhang von:
M: molare Masse(g/mol)
m: Masse(g)
n: Stoffmenge(mol)
M= m/n
Molarität oder Stoffmengenkonzentrazion
Stoffmengenkonzentration einer Lösung in mol/l
Die Stoffmengenkonzentration (c) errechnet sich durch:
c= Stoffmengenkonzentration
n= gelöste Stoffmenge
V= Volumen der Lösung
----> c= n/V
Berechnungsbeispiel der Stoffmengenkonzentration: Berechne die Molarität nach lösen von 36g Zucker in 1l Wasser!
M(C6H12O6)=180 g/mol; m= 36g
n=m/M n= 0,2 mol
V= 1 l; n= 0,2 mol
c=n/V
c= 0,2 mol/l „Die Zuckerkonzentration beträgt 0,2 mol/l”
Atommasse und Molare Masse
1u = 1 g/mol.
Beispiel Glucose: C6H12O6
6 C-Atome = 6x12u
6 O-Atome = 6x16u
12 H-Atome = 12x1u
= 180 u
= 180 g/mol
