Chemie

Substanzen mit bestimmten Eigenschaften

Erkennung: Verschiedene Stoffe gemischt ; Trennung: Sieben, absetzen, verdunsten, sieden

Bestehen aus mehreren Reinstoffen ; Stoffe lassen sich durch physikalische Methoden wieder trennen ; Eingenschaften hängen vom Mischungsverhältnis ab. Bsp.: Luft, Milch, Kochsalzlösung, Rauch, Granit, Bronze

sind Genge, bei denen man auch mit dem stärksten Lichtmikroskop keine verschiedenartigen Bestandteile erkennen kann. Sie bestehen aus einer Phase. Bsp. : Lösungen, Zuckerwasser, Gasgemische, Luft, Glas, Legierungen, Messing

Uneinheitlich aufgebaute Gemenge, verschiedene Bestandteile ( manchmal schon mit Auge sichtbar ), mehrere Phasen. Bsp.: Nebel, Rauch, Wasserdampf, Ruß, Milch, Emulsion, Schaum, Seifenblasen

Bestehen aus gleichartigen Teilchen ( Atomen, Ionen oder Molekülen ), besitzen bei bestimmter Temperatur & Druck gleich bleibende Eigenschaften. Bsp.: Schwefel, Wasserstoff, Sauerstoff, Zucker, Sauerstoff, Eisen, Kochsalz, destilliertes Wasser

Grundstoffe die sich chemisch nicht in einfachere Stoffe zerlegen lassen, enthalten immer nur eine Atomart, finden sich im Periodensystem, lassen sich in Untergruppen einteilen -> Metalle, Nichtmetalle

sind Reinstoffe die durch chemische Reaktionen in andere Reinstoffe ( Elemente ) zerlegt werden können, Eigenschaften unterscheiden sich in der Regel grundlegend der einzelnen Grundstoffe aus welchen die Verbindung besteht

Organisch ( Ethanol C2H5OH, Glucose C6H12O6 ), Anorganisch ( H2O, Kochsalz NaCl, Kohlensäure H2CO, Kohlenstoffdioxid CO2, Kohlenstoffmonoxid CO )

enthalten immer Kohlenstoff C Verbindung

enthalten im Allgemeinen keine verschiedenen Elemente

Ist ein ungeladenes Teilchen dass aus mehreren Atomen besteht - Ungeladener Verband aus Atomen, die durch Atombindungen verbunden sind zB Wasser H2O ( 2 Wasserstoffe, 1 Sauerstoffatom )

H2O², N², Cl², Br², I², F²

ist das kleinste Teilchen eines Elements, das noch alle chemischen Eigenschaften des Elements besitzt. Sie sind ungeladen, stehen alleine und werden so geschrieben wie das Elementsymbol im PSE steht

Atom             Elementarteilchen         Ladung       Masse                   Symbol 

Kern                   Protonen                                +1                  1u                               p / p⁺

                            Neutronen                               O                  1u                              n / n^°

Hülle                   Elektron                                 - 1                1 / 1836u                      e^-

Winzig klein, Es gibt genauso viele Elektronen wie Protonen

Im Vergleich zur Hülle sehr klein, enthält fast die ganze Masse des Atoms, Bestandteile : Protonen + Neutronen = Nukleonen, da Protonen + geladen -> Im Kern Abstoßungskräfte, Zugehörigkeit eines Automs zu einem bestimmten Element wird durch die Anzahl an Protonen bestimmt -> Entspricht der Anzahl an positiven Ladungen im Kern 

Protonenzahl : Anzahl der p+ im Kern = Kernladungszahl        ->         C₆

                                                                     = Ordnungszahl

Nukleonenzahl: Anzahl der p+ u.n. im Kern = Massenzahl          ->       C¹²

Atome eines Elements. Besitzen die gleiche Protonenzahl aber unterschiedliche Neutronenzahl. Unterscheiden sich in ihrer Massen, aber nicht in ihem chemischen Verhalten

Atomkern ist von Atomhülle umgeben. Enthält ebenso viele Elektronen wie der Kern Protonen besitzt. Verschiedene Modellvorstellungen - Bohr'sches Atommodell und Orbitaltheorie

Elektronen auf n - Schalen ( = Energieniveau ) bewegen sich kreisförmig um den Kern 

1. Schale - K - Schale, n = 1, 2 x 1² = 2 e- ->  2 Elektronen 

2. Schale - L - Schale, n = 2, 2 x 2²  =  8 e- -> 8 Elektronen

3. Schale - M - Schale, n = 3 , 18 Elektronen 

4. Schale - N - Schale, n = 4, 32 Elektronen 

5. Schale - O - Schale, n = 5, 5O Elektronen 

6. Schale - P - Schale, n = 6, 72 Elektronen 

7. Schale - Q - Schale, n = 7, 98 Elektronen 

Perioden = 7 waagerechte Reihen 

• In jede Periode kommt eine Elektronenschale hinzu -> Periodennummer entspricht Schalenzahl
• Innerhalb einer Periode bleibt Elektronenschalenzahl gleich - Zahl der Elektronen nimmt von links nach rechts zu

18 senkrechte Reihen 

Betrachtung von den 8 Hauptgruppen :

• Hauptgruppennummer entspricht Valenzelektronenzahl ( elektr. auf der äußersten Schale )
• Untereinander stehende Elemente besitzen gleiche VE - Zahl - Schalenanzahl steigt von oben nach unten 

sind Elemente bei denen nur die äußerste Schale zur Edelgaskonfiguration unvollständig ist. Nur Valenzschale zeigt Änderungsbestreben. Elemente einer Hauptgruppe haben ähnliche Eigenschaften, da sie gleiche Anzahl an VE haben

Elemente die zur unvollständigen besetzten Außenschale mit max. 2e- auch nur teil besetzte zweitäu0ere ( 9 - 18 elektr. ) und drittäußeren ( 19-32 elektr. ) Schalen besitzen.

Elektronen bei denen drittäußere Schale noch nicht aufgefüllt ist : Lanthanoide, Actinoide ( rote Farbe, radioaktiv ) 

Metalle links ; Nichtmetalle rechts. Werden durch die Diagonale Bor - Astat getrennt. Je mehr sich Element der Diagonale nähert desto mehr verwischt sich der einseitig metallische bzw nichtmetallische Charakter. 

Metalle : Aggregatzustand Fest ; silbrige Farbe ( Ausnahme Kupfer und Gold ) ; unter Krafteinwirkung dehn - und formbar ; Gute Wärmeleitfähigkeit ; Gute elektr. Leitfähigkeit ; sind Elektronendoratoren ( geben Elektr. ab ) ; Basen werden gebildet. 

Nichtmetalle : Aggregatzustand gasförmig oder fest ; oft charakteristische Farbe ; spröde Formarkeit ; schlechte Leitfähigkeit ; schlechte elektr. Leitfähigkeit ; sind Elektronenakzeptoren ( nehmen Elektr. auf ) ; Säuren werden gebildet. 

• nimmt innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zu ( Anzahl Schalen bleibt ) 
• nimmt innerhalb einer Perdiode von links nach rechts ab ( Anziehungskräfte zwischen Ion & Hülle mit zunehmender Ladung steigen ) 

• ist bei Kationen kleiner als bei entsprechenden Atomen -> Valenzschale ist nicht mehr besetzt 
• ist bei Anionen größer als bei entsprechenden Atomen -> Elektr. werden aufgenommen & in äußere Schale eingelagert. Durch Abstoßung von Elektr. vergrößtert sich Radius. 

Ist Energie die benötigt wird um aus einem Atom das erste Elektr. abzuspalten. 

• Nimmt in einer Periode von l. nach r. zu -> Kernladung steigt -> Anziehungskräfte auf Elektr. nehmen zu
• Nimmt in einer Grupp von oben nach unten ab -> Schalenzahl steigt -> Anziehungskräfte auf Elektr. nehmen ab. weil Abstand zum Atomkern größer ist. 

Elemente links im PSE -> Neigen zu Elektronenabgabe - Elektronendonatoren - Dadurch entstehen aus ihnen Kationen 

Elemente rechts im PSE -> Neigen zu Elektronenaufnahme - Elektronenakzeptoren - Dadurch Anionen 

Def. : ist das Bestreben eines Atoms innerhalb eines Moleküls Bindungselektr. an sich zu ziehen. 

Fluor hat die größte EN !

• nimmt innerhalb Gruppe von o. nach u. ab -> Schalenzahl steigt wodurch Anziehungskräfte abnehmen weil Abstand zu Atomkern größer ist & Elektr. der inneren Schale die äußeren von Einfluss des Kerns abschirmt. 
• nimmt innerhalb Periode von l. nach r. zu -> Kernladung steigt -> Anziehungskräfte auf Elektr. nehmen zu

Edelgase haben auf ihrer äußersten Schale 8 Elektr. ( Helium 2e- ) -> Sehr stabil & reaktionsträge.

Atome welche auf der äußersten Schale nicht mit 8 Valenzelektr. besetzt sind streben Elektronenoktett an :

Möglichkeiten zur Erreichung des Oktetts ( Edelgaskonfiguration ) :

• Elektronenabgabe
• Elektronenaufnahme
• "Mitbenutzug" ( teilen ) von Elektr. 

Welche Art der Bindung vorliegt hängt von Elektronegativitätsdifferenz der Bindungspartner ab 

Bindungstyp:                                EN - Differenz

Ionenbindung                               > 1,7

Metallbindung                                geringe - keine Differenz, niedrige EN - Werte

Elektronenpaarbindung              geringe - keine Differenz, höhere EN - Werte

• Kommt bei Reaktion eines Metalls mit Nichtmetall zu Stande

Metalle :  Besitzen positive Ionisierungstenden ; kleine EN  ; Durch Abgabe von Elektr. erreichen sie Edelgaskonfiguration des vorangegangenes Edelgases. Dadurch entstehen Kationen 

Nichtmetalle :  besitzen negative Ionisierungstendenz ; große EN. Durch Aufnahme von Elektr. erreichen sie Edelgaskonfiguration des folgenden Edelgases. Dadurch entstehen Anionen. 

Erhalten die Endung -id ( neg. Ladung ) an lateinischen Wortstamm angehängt :

• F- = Fluorid
• Cl- = Chlorid
• Br- = Bromid
• I- = Iodid 
• O² = Oxid
• S² = Sulfid
• Se² = Selenid

Für Fomulierung einer chemischen Reaktion sind nur Valenzelektronen von Bedeutung 

Elektronenformel : Jedes Valenzelektron wird als Punkt geschrieben 

Valenzstrichformel / Lewis - Formel : Stellt Vereinfachung der Elektronenformel dar. Für immer zwei Elektronen wird ein Strich geschrieben .