NT S 100

Kapitel 10

Kapitel 10


L. L.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Grundlagen der Ionenbindung, Atomstruktur und chemischen Reaktionen. Sie erklären die Bildung von Ionen, die Rolle von Elektronen und Protonen, sowie die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Die Karteikarten sind ideal für Studierende der Chemie, die ihr Verständnis von Atommodellen, Ionenladungen und chemischen Reaktionen vertiefen möchten.
Flashcards
48
Students
1
Language
German
Category
Chemistry
Level
University
Created / Updated
21.02.2013 / 24.02.2013

Flashcards

Ionen:

  • elektrisch geladenes Atom oder Molekül.
  •  im neutralen Zustand genau so viele Elektronen wie Protonen.
  • Ionen sind bei Elektronenmangel positiv und bei Elektronenüberschuss negativ geladen.

Elektrische Ladung:

  1. In Metallen
  2. In Schmelzen und Lösungen von Salzen

  1. Elektronen transportieren elektrische Ladung
  2. Ionen sind die Ladungsträger

Elementarladung (e)

Ladung eines Elektrones --> kleinste bekannte Ladungsmenge

Ionenladung:

  • einfach oder mehrfach elektrisch geladen
  • Metalle immer positiv geladene Ionen (Kationen)
  • Nichtmetalle meistens negativ geladene Ionen (Anionen)

Einfach oder Mehrfachgeladene Ionen bei Metallen?

Stellun gim PSE:

  • Alkali (1. Gruppe): einfach positiv
  • Erdalkali (2. G): zweifach positiv
  • 3. Gruppe: dreifach positiv

Einfach oder mehrfachgeladene Ionen bei Nichtmetallen?

  • Halogene (7. Gruppe): einfach negativ geladen
  • 6. Gruppe: zweifach negativ geladen
  • 5. Gruppe: dreifach negativ geladen
  • 8. Gruppe: KEINE Ionen

Elektronenneutralität: (S. 155)

Stoffe die aus Ionen aufgebaut sind, sind immer elektrisch neutral

Unterschied zwischen Ionen und Atomen?

Atome: elektrisch neutral

Ionen: elektrisch geladen

Wie untersucht man Stoffe auf ihre elektrische Leitfähigkeit?

Stoffprobe in Stromkreis:

Lämpchen leuchtet oder Strommesser

Unterschied zwischen metallischen Leiter und Schmelzen von Salzen?

  • Metallische Leiter:  Elektronen transportieren el. Ladung
  • Schmelzen und Lösungen von Salzen: Ionen transportieren die Ladung

Schlussfolgerung wenn Schmelzen oder wässrige Lösungen den el. Strom nicht leiten?

Sie enthalten keine Ionen

RUTHERFORDs Streuversuch

  • Experiment mit radioaktiven Strahlen:
    Werden α-Teilchen durch Gold-Atome (Goldfolie) abgelenkt?
  • Jedes α-Teilchen erzeugt beim Auftreffen auf Zinksulfid-Schirm ein Lichblitz

Beobachtung:
Sehr stark abgelenkt, manchmal zurückgeworfen als würde es auf ein festes Hindernis prallen --> irgendwo im Atom muss die positive Ladung konzentriert sein

Kern/Hüll - Modell

  • Atomkern: Massenzentrum mit positiver Ladung
  • Atomhülle: negativ geladenen Elektronen
  • INSGESAMMT: Atom: elektrisch neutral

Radioaktivität, Kernspaltung, Bildung von Ionen und das Auftreten der Isotope kann mit dem Kern/Hülle-Modell erklärt werden

Atomgrösse:

Atomkern ist 10 000 mal kleiner als das ganze Atom

Atomkern:

  • gesamte positive Ladung
  • über 99,9 % der Masse
  • ebenfalls aus kleinsten Teilchen

Proton:

  • positiv geladen
  • Masse: 1 u

Kernladungszahl:

  • Anzahl Protonen im Kern
  • gleich gross wie Anzahl Elektronen in der Hülle
  • Kernladungszahl = Ordnungszahl

Neutron:

  • keine elektrische Ladung
  • gleiche Masse wie Protonen (Ordnungszahl)

Nukleonen:
- Massenzahl

  • Bausteine der Atomkerne
  • alle Nukleonen zusammen --> Massenzahl

Kernkraft: Radioaktivität

  • Atomkerne fallen nicht auseinander wegen dieser Kernkraft zwischen den Kernteilchen --> Stabilität
  • Uran und Radium: grosser Atomkern --> Kernkraft reicht nicht aus um die Bausteine dauerhaft zusammenzuhalten --> Atomkerne zerfallen --> Radioaktivität

Warum gibt es für das Element Wasserstoff zwei weitere Bezeichnungen?

  • besitzt mehrere Isotope
  • ein Proton und ein Elektron
  • Deuterium-Atom: 1 Proton, 1 Neutron, 1 Elektron
  • Tritium-Atom: 1 Proton 2 Neutronen, 1 Elektron
  • Alle gehören zum Element Wasserstoff, denn sie besitzen EIN Proton

Isotope

  • Atome desselben Elements, die sich nur in der Anzahl ihrer Neutronen unterscheidet
  • Kennzeichnen: Elementsymbol, Kernladungszahl und Massenzahl:
    35Cl, 37Cl
    17     17

Modell der Atomhülle

  • Schalenmodell: 7 Schalen: K, L, M, N, O, ..
  • maximale Anzahl z: z = 2 * n2 (n.. Schalennummer)
  • Ordnungszahl: Wieviel Elektronen?
  • Elektronen von innen nach aussen verteilt

Ionisierungsenergie

Energie, die erforderlich ist, um ein Elektron vollständig aus der Atomhülle zu entfernen

Energiestufen: (insgesamt 7 Energiestufen möglich)

  • 3. Energiestufe:
    - weitesten vom Atomkern entfernt
    - wenigsten angezogen
    - leichtesten abtrennen
  • 2. Energiestufe:
    - stärker vom Kern angezogen
    - Abspaltung: braucht mehr Energie
  • 1. Energiestufe:
    - geringsten Abstand zum Atomkern
    - grösster Energieaufwand

Was bestimmt das chemische Verhalten?
(Welche Elemente verhalten sich chemisch ähnlich?)

  • Die Anzahl der Aussenelektronen

Was sagen die Hauptgruppen aus?

  • Hauptgruppennummer = Anzahl der Aussenelektronen

Was ändert sich mit der steigenden Ordnungszahl?

  • Atomradien
  • Ionenradien
  • Ionisierungsenergien

Atomradien

  • nehmen in einer Hauptgruppe von oben nach unten zu
  • nehmen in einer Periode von links nach rechts ab (steigende Kernladung --> Anziehungskraft zw. Kern und Elektronen wird grösser)

Ionenradien

  • Kationen (positiv geladene Ionen) : sind immer kleiner als die Atome, da sie eine Schale weniger besitzen
  • Anionen (negativ geladene Ionen): sind immer grösser als die Atome, da sie mehr Elektronen besitzen (Elektronen stossen sich untereinander ab --> benötigen mehr Raum)

Ionisierungsenergie

  • Innerhalb der Hauptgruppen: sie nimmt von oben nach unten ab
  • Innerhalb der Perioden: sie steigt von links nach rechts an (Kernladung wird grösser --> schwerer Abspaltbar)

Edelgaskonfiguration

Ionen besitzen oft dieselbe Anzahl von Aussenelektronen wie die Atome des Edelgases, das ihnen im PSE am nächsten ist

Ionenbildung

  • Ionen werden bei chemischen Reaktionen gebildet
  • Metallle reagieren mit Nichtmetallen zu Ionenverbindungen --> Elektronenübergang
  • Metallatome geben Elektronen ab, Nichtmetall-Atome nehmen elektronen auf

Ionenladung und PSE:

  • Elemente der 1. - 3. Hauptgruppe sind Metalle: bilden positiv geladene Ionen. (Ladungszahl = Gruppennummer)
  • Elemente von 5. - 7. Hauptruppe sind Nichtmetalle: bilden negativ geladene Ionen. (Ladungszahl: 8 minus Gruppennummer)

Welche Elemente bilden keine Ionen?

  • Kohlenstoff
  • Silicium
  • Edelgase

Reduktion

  • aus einem Oxid wird Sauerstoff abgespalten
  • Umkehrung der Oxidation

Quecksilberoxid --> Quecksilber + Sauerstoff; endotherm

Redoxreaktion: Bsp an Kupferoxid

  • Oxidation und Reduktion laufen gleichzeitig ab

Kupferoxid + Kohlenstoff -> Kupfer+ Kohenstoffdioxid

Reduktion: Kupferoxid zu Kupfer

Oxidation Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid

 

Oxidationsmittel

Stoffe die Sauerstoff an andere Stoffe abgeben

Bsp: Kupferoxid

Reduktionsmittel

Stoffe die anderen Stoffen Sauerstoff entreissen

Bsp: Eisen

Redoxreihe der Metalle

  • unedle Metalle haben eine stärkere Reduktionswirkung als edle Metalle

von unedlen Metallen zu edlen geordnet:
Mg, Al, Zn, Fe, Pb, Cu, Ag, Hg, Au

 

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