Chemie CH 502

Theorie, nach der die Materie aus kleinsten, sich ständig bewegenden Teilchen besteht. Die Kräfte zwischen den Teilchen sind entscheidend für die Eigenschaften der Stoffe. Die ursprüngliche Atomhypothese ist heute eine bestätigte Theorie.

Die Elemente reagieren in einem bestimmten Massenverhältnis, weil sich ihre Atome in einem bestimmten Zahlenverhältnis verbinden.

N_A = 6.02 * 10²³, zwischen der Avogadro-Zahl und den Masseneinheiten u bzw. g besteht die Beziehung: 1 g = 6.02 * 10²³ * 1 u

Die Kraft zwischen zwei Ladungen ist nach dem Coulomb-Gesetz direkt proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands.

\(F= {k*Q1*Q2 \over r^2}\)

Elektronenverteilung mit acht (bei der K-Schale zwei) Valenzelektronen. Atome mit Edelgaskonfiguration sind energiearm und stabil.

Ein geladener Körper ist umgeben von einem elektrischen Feld. In diesem wirkt seine Ladung auf andere Ladungen.

Elementarteilchen mit einer Masse von ca. 1/2000 u und der Ladung 1-.

Die Verteilung der Elektronen auf die maximal sieben Energiestufen bzw. Schalen. Energieärmere Stufen (näher beim Kern) werden grundsätzlich zuerst besetzt.

Bereich der Atomhülle, in dem sich (nach dem Schalenmodell) die Elektronen einer Energiestufe bevorzugt aufhalten. Jede Schale hat eine maximale Elektronenzahl: Z = 2n², wobei n die Schalennummer ist.

siehe Coulomb Kraft

Die kleinstmögliche Ladungsmenge. Sie beträgt 1.602 * 10^-19 C.

Bausteine von Atomen. Alle Atome bestehen aus denselben Elementarteilchen: Protonen, Elektronen und Neutronen

Elemente lassen sich nach der Ähnlichkeit ihres chemischen Verhaltens in Elementgruppen einordnen, z.B Alkalimetalle, Halogene, Edelgase.

Je energiereicher ein Elektron ist, umso weniger Energie muss für seine Abspaltung vom Atom aufgewendet werden. Die energiereichsten Elektronen haben die grösste Entfernung vom Kern.

Jedes Elektron lässt sich einer Energiestufe zuordnen. Elektronen verschiedener Energiestufen unterscheiden sich in ihrer Energie.

Die Formel einer Verbindung beschreibt ihre Zusammensetzung. Sie besteht aus den Symbolen der gebunden Elemente und den tiefgestellten Indices für das Atomzahlverhältnis.

Spalte des PSE. Das PSE hat acht Hauptgruppen und 10-24 Nebengruppen. Elemente einer Hauptgruppe sind chemisch ähnlich, ihre Atome stimmen in der Valenzelektronenzahl überein. Die Hauptgruppennummer entspricht der Valenzelektronen-Zahl.

Halbmetalle stehen in ihren Eigenschaften und im PSE zwischen Metallen und Nichtmetallen. Die Grenze führt vom Bor schräg nach rechts unten zum Astat.

Indices sind die tiefgestellten Zahlen in der chemischen Formel einer Verbindung.

reaktionsträge

Ionen sind geladene Teilchen. Die Ionenladung wird als arabische Ziffer mit dem Ladungszeichen rechts oben neben das Symbol geschrieben. Metall-Ionen haben eine positive, Nichtmetall-Ionen eine negative Ladung.

Energie, die benötigt wird, um ein Elektron von einem Atom (oder Ion) abzuspalten. Die Ionisierungsenergie ist umso grösser, je kleiner der Atomradius und je höher die Rumpfladung ist. Sie nimmt darum in der Gruppe nach unten ab und in der Periode nach rechts zu.

Isotope Nuklide sind Atome mit gleicher Protonen-, aber verschiedener Neutronenzahl. Sie unterscheiden sich nicht in ihrem chemischen Verhalten, aber in ihrer Masse.

Die "starke Kernkraft" hält die Nukleonen im Kern zusammen. Sie ist unabhängig von der Ladung der Teilchen und wirkt vor allem zwischen direkt benachbarten Nukleonen.

Zahl der Protonen (auch Ordnungszahl genannt). Charakterisiert die Atome eines Elements.

Unstabile Atomkerne können sich durch Abspaltung eines Teilchens (z.B eines α-Teilchens) in andere Kerne umwandeln, sie sind radioaktiv.

Man unterscheidet positive und negative elektrische Ladungen. Positive und negative Ladungen gleicher Grösser heben sich gegenseitig auf. Körper mit gleichartigen Ladungen stossen sich ab, ungleichartig geladene ziehen sich an.

Zur Bezeichnung der Ladung eines Ions wird die Zahl der Elementarladungen und die Art der Ladung (+ oder -) angeben: Al³⁺, S^2-.

Stehen im PSE links und in der Mitte unten. Von Metall-Atomen können die Valenzelektronen relativ leicht abgespalten werden; dabei entstehen positiv geladene Metall-Ionen. Die metallischen Eigenschaften sind umso deutlicher, je kleiner die Rumpfladung und je grösser der Atomradius ist. Sie nehmen also in der Gruppe nach unten und in der Periode nach links zu.

Bestehen aus mehreren Nuklidsorten. Ihre Atommassen sind Mittelwerte aus den Massen der Nuklide.

Teilchen aus mehreren Atomen, die durch Atombindun(en) zu einer Einheit gebunden sind.

Die Molekülmasse ist die Summe der Massen aller Atome eines Moleküls.

Ungeladenes Nukleon, seine Masse (ca. 1 u) ist etwas grösser als die eines Protons. Atome eines Elements können sich in der Neutronenzahl unterscheiden -> Nuklide.

Element mit hoher Ionisierungsenergie. Nichtmetall-Atome haben eine hohe Rumpfladung (≥ 4) und ziehen darum ihre Valenzelektronen stark an. Sie können relativ leicht Elektronen in die Atomhülle aufnehmen. Dabei entstehen negativ geladene Ionen. Die Nichtmetalle stehen im PSE rechts und in der Mitte oben.