Verfügbare Informationen zu "chemie"
Qualität des Beitrags: Beteiligte Poster: mar;on - Thomas Forum: Ft 11B (FFB) Forenbeschreibung: Klassenforum aus dem Unterforum: Schulaufgaben, usw Antworten: 2 Forum gestartet am: Montag 28.11.2005 Sprache: deutsch Link zum Originaltopic: chemie Letzte Antwort: vor 18 Jahren, 2 Monaten, 23 Tagen, 11 Stunden, 5 Minuten
Alle Beiträge und Antworten zu "chemie"
Re: chemie
mar;on - 18.01.2006, 17:49chemie
Definitionen
Chemie ist die Wissenschaft von den Stoffen, ihren Eigenschaften und den Vorgängen, bei denen sich die Stoffe verändern
Elemente sind Stoffe, deren Atome die gleiche Protonenzahl besitzen.
Isotope sind Atome des gleichen Atoms mit gleicher Protonenzahl (= Ordnungszahl), aber unterschiedlicher Neutronenzahl und damit unterschiedlicher Masse (= Massenzahl). Isotope eines Elements zeigen gleiches chemisches Verhalten.
Mischelemente sind Elemente, die aus mehreren Atomarten bestehen.
Reinelemente sind Elemente, die nur aus einer Atomart bestehen (z. b. Aluminium).
Ionisierungsenergie ist die Energie, die zur Abtrennung eines Elektrons aus einem Atom benötigt wird.
Valenzelektronen sind die Elektronen, die sich auf der jeweils äußersten Schale befinden, sie sind für das chemische Verhalten eines Atoms maßgeblich.
Oktettregel: Eine Elektronenkonfiguration mit zwei oder acht Valenzelektronen ist besonders stabil, man nennt sie Edelgaskonfiguration oder Oktett. Die Entscheidung, dass Atome in Verbindungen eine stabile Edelgaskonfiguration erreichen, wird als Oktettregel bezeichnet.
Bindigkeit ist die Zahl der Elektronenpaare, die ein Atom mit anderen Atomen teilt = die Anzahl an zusätzlichen Elektronen, die ein Nichtmetallatom benötigt, um das nächste Elektronenoktett (Duplett bei Wasserstoff) zu erreichen. (Wasserstoffatome sind stets einbinding)
Formale Ladung ist die Zahl der Valenzelektronen des freien Atoms minus Zahl der Atombindungen (ergibt die Zahl der nicht-bindenden Elektronen, entsprechend oft ist das Atom formal positiv oder negativ geladen)
Ionenladungszahl ist die Summe der formalen Ladungen in einem Molekül (wird nur angeben, wenn sie nicht gleich null ist)
Polare Atombindung: Sind die bindenden Elektronen nicht gleichmäßig im Molekül verteilt, sondern zu einem Atom hinverschoben, spricht man von polarer Atombindung
Elektronegativität ist die Fähigkeit eines Atoms innerhalb einer Elektronenpaarbindung die bindenden Elektronen an sich zu ziehen.
Dipole sind Moleküle, in denen die Ladungsschwerpunkte von positiver und negativer Partialladung nicht zusammenfallen.
Reinstoffe sind Stoffe, die nur aus einer einzigen Stoffart bestehen und durch Trennverfahren chemisch nicht weiter zerlegt werden können. Sie lassen sich in Elemente (Halbmetalle, Metalle und Nichtmetalle unterscheiden.
Gemische sind Stoffe, die aus mehreren Reinstoffen bestehen, sie können durch Trennverfahren in diese zerlegt werden.
Aktivierungsenergie ist die Energie, die zugeführt werden muss, damit eine Reaktion in Gang kommt.
Katalysatoren sind Stoffe, die die Reaktionsgeschwindigkeit, durch ein Herabsetzen der Aktivierunsenergie, erhöhen. Sie liegen nach der Reaktion unverändert vor.
1. Der Atombau
Rutherford‘sches Atommodell
Streuversuch: Eine Goldfolie wird im Vakuum mit einem α-Strahler beschossen, man beobachtet die einzelnen Teilchen mit einem Mikroskop und stellt fest, dass die meisten Teilchen die Goldfolie durchdringen oder schwach abgelenkt werden und nur wenige zurückgeworfen werden Atome bestehen aus einem (positiv geladenem) Atomkern, der fast die ganze Masse beinhaltet und aus einer (negativ geladenen) Atomhülle, die nahezu masselos ist.
Elementschreibweise
126C 12: Nukleonenzahl / Massenzahl = Neutronen + Protonen
6: Kernladungszahl / Ordnungszahl = Protonen = Elektronen
Neutronen= Massenzahl – Ordnungszahl
Radiokarbonmethode
Jedes Lebewesen nimmt während seines Lebens Kohlenstoff auf, dieser besteht zu einem bestimmten Anteil aus dem radioaktiven Kohlenstoffisotop C-14, nach dem Tod des Lebewesens ist die Aufnahme von Kohlenstoff abgeschlossen und der Zerfall des C-14 beginnt. Man kann mit Hilfe der Halbwertszeit (5730 Jahre), dem vorhandenen C-14 Gehalt und dem C-14 Gehalt, den der Körper haben sollte, bestimmen, wann das Lebewesen verstorben ist.
Atomtheorie nach Bohr (Schalenmodell)
- die Elektronen umkreisen den Atomkern auf festgelegten Schalen innerhalb der Atomhüllen
- jede Schale hat ein bestimmtes Energieniveau, jedes Elektron hat einen festgelegten Energiegehalt
- je näher die Schalen am Kern sind, desto geringer ist ihr Energieniveau
Erklärung des Schalenmodells mithilfe der Ionisierungsenergie
- Energieunterschiede der Elektronen im Atom die Ionsierungsenergie für die Elektronen ist unterschiedlich
- die Energie der Elektronen steigt von innen nach außen immer wieder sprunghaft an mehrere Energiestufen
- innerhalb einer Stufe sind die Energien der Elektronen fast gleich
- wenn bereits ein Elektron von einer Schale abgespalten wurde, ist die Ionisierungsenergie für die restlichen Elektronen höher, da die Abspaltung gegen die Anzeihung durch das zurückbleibende, positive Ion, erfolgen muss die positive Ladung wird immer stärker, je mehr Elektronen abgespalten werden
Besetzung der Elektronenschalen
- bestimmte Zahl von Elektronen pro Energiestufe (Schale)
- Aufbauregel: erst wenn die Energiestufe voll besetzt ist, kann mit der Besetzung einer höheren Energiestufe begonnen werden
- Die Schalen werden mit K, L, M, N, O, P und Q oder mit den Zahlen 1- 7 (=Hauptquantenzahl n ) bezeichnet
- maximale Elektronenzahl pro Schale: 2*n² (n = Hauptquantenzahl)
Elektronenkonfiguration (= Anordnung der Elektronen in der Atomhülle)
SchalennummerElektronenzahl
Natrium (Periode: 3 3 Schalen, 11 Elektronen): 1² 28 31 = auf der 1. Schale sind 2 Elektronen, auf der 2. Schale sind 8 Elektronen, auf der 3. Schale ist 1 Elektron – 2+8+1=11
Flammenfärbung
Versuch: geringe Mengen verschiedener Stoffe werden mit einer Magnesiarinne in die Flamme eines Bunsenbrenners gehalten
Flamme färbt sich unterschiedlich
Durch Energiezufuhr (Wärme) werden die Elektronen vom Grundzustand auf höhrere Schalen angehoben (angeregter Zustand), kehren die so angeregten Elektronen in den Grundzustand zurück, so wird die aufgenommene Energie in Form von Licht einer bestimmten Wellenlänge (=Farbe) wieder abgegeben.
2. Das Periodensystem
- 8 Hauptgruppen (Spalten)
- 7 Perioden (Zeilen) umfassen 8 Elemente, deren Kernladungsahl zunimmt
- Hauptgruppennummer = Zahl der Valenzelektronen (für alle Elemente in einer Hauptgruppe gleich)
- Periodennummer = Nummer der Valenzschale (wie viele Schalen die Elemente der Periode besitzen )
Hauptgruppen:
1. HG: Alkalimetalle
2. HG: Erdalkalimetalle
3. HG: Triele
4. HG: Tetrele
5. HG: Pentele
6. HG: Chalkogene
7. HG: Halogene
8. HG: Edelgase
Atomradien nehmen innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu
Denn: Innerhalb einer Hauptgruppe steigt die Anzahl der (mit Elektronen besetzten) Schalen, sodass die Entfernung der Valenzschale vom Kern immer größer wird.
Atomradien nehmen innerhalb einer Periode von links nach rechts ab
Denn: Innerhalb einer Periode wächst (bei gleichbleibender Schale) die Protonenzahl, mit steigender Kernladungszahl werden die Elektronen stärker an den Kern angezogen.
Metallcharakter
Metalle und Nichtmetalle werden durch eine zwischen den Elementen Bor und Astat verlaufende Diagonale getrennt - links unterhalb: Metalle, rechts oberhalb: Nichtmetall. Auf der Diagonalen befinden sich die Halbmetalle.
3. Bindungsarten
Ursache, dass sie die Atome binden wollen: Oktettregel
Elektronenpaarbindung, Kovalenzbindung oder Atombindung
- erfolgt durch gemeinsame Elektronenpaare
- nur zwischen Nichtmetallen
- Oktettregel wird erfüllt
- Durch: Überlappen der Elektronenwolken zweier Atome 3 wirksame Kräfte
- Abstoßung (zwischen den beiden Atomhüllen)
- Abstoßung (zwischen den beiden Atomkernen)
- Wechselseitige Anziehung (zwischen Atomkern und Atomhülle vom anderen Atom)
- zwischen den beiden Atomkernen häuft sich negative elektrische Ladung an Elektronenpaarbindung beruht auf der elektrostatischen Anziehung der Atomkerne durch die gemeinsamen Elektronen
- Bindungsabstand der verbundenen Atome ist kleiner als die Summe der Atomradien
Ionisierungsenergie (für jeweils das erste Elektron, das abgetrennt wird)
- nimmt innerhalb der Perioden von links nach rechts zu
- nimmt innerhalb der Hauptgruppen von oben nach unten ab
- vom Ende der einen Periode zum Anfang der nächsten fällt der Wert jeweils stark ab (Atomradius steigt vom Ende zum Anfang der nächsten sprunghaft an)
Da: Je größer der Atomradius desto kleiner ist die Ionisierungsenergie
weiter weg vom Atomkern, wird nicht so stark angezogen, es wird weniger Kraft benötigt, um es zu entfernen
Die Abtrennung aller Elektronen nach dem ersten erfordert mehr Energie, da der Radius kleiner wird mit jedem Elektron, das abgetrennt wird, außerdem muss die Anziehungskraft des zurückgebliebenen positiven Ions überwunden werden.
Valenzstrichformel
- Zahl der vorhandenen Valenzelektronen (bei Ionen wird die Ladungszahl addidiert bzw. subtrahiert)
- Zahl der benötigten Valenzelektronen (acht pro Atom, außer bei H 2)
- Zahl der bindenden Elektronen= benötigte – vorhandene (für Elektronenpaare noch durch 2 teilen)
- Zahl der nicht bindenden Elektronen = vorhandene – nicht bindende (für Elektronenpaar wieder durch 2 teilen)
- Valenzstrichformel aufstellen, formale Ladungen beachten, Ionenladung - außerhalb einer Klammer um das Atom – angeben
Räumlicher Bau von Molekülen (Elektronenpaar-Abstoßungsmodell)
1. Aufstellen der Valenzstrichformeln
2. Bindende ElektronenPAARE + nichtbindende Elektronenpaar um das Zentralatom
3. Auswahl des Grundkörpers ( Gerade, gleichseitiges Dreieck, Tetraeder)
4. Bestimmen der räumlichen Gestalt: Berücksichtigung der bindenden Elektronenpaare, diese ordnen sich im dreidimensionalen so an, dass sie möglichst weit von einander entfernt sind. Nicht-bindende Elektronenpaare brauchen mehr Raum als bindende.
5. Doppel – und Dreifachgbindungen haben den gleichen Raumbedarf wie Einfachbindungen!
Bindende + nicht-bindende Elektronenpaare Grundkörper Nichtbindende Elektronenpaare Molekülgestalt
2 Gerade 0 Linear
3 Dreieck 0 Dreieckig
1 Gewinkelt
4 Tetraeder 0 Tetraedisch
1 Pyramidal
2 Gewinkelt
Polare Atombindung
Elektronegativität
- nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu (zunehmende Kernladungszahl)
- nimmt innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten ab (Zunahme der Elektronenschalen, die inneren Elektronen schirmen die Valenzelektronen vor der positiven Kernladung ab)
Polarität & Dipolcharakter
Der Dipolcharakter eines Moleküls wird bestimmt von: Elektronegativitätsdifferenz, Molekülgestalt, Liganden.
Nachweis des Dipolcharakters:
PVC-Stab elektrisch aufladen (Reiben an einem Fell), in die Nähe eines (Wasser)Strahls bringen. Wenn der Strahl abgelenkt wird Dipol
Denn: bei Dipolen richten sich die Moleküle so an, dass die Atome, die dem Stab entgegengesetzt geladen sind, ihm zuwenden und somit wird der Strahl vom Stab angezogen.
Zwischenmolekulare Kräfte
Van-der-Waals-Kräfte
- zwischen unpolaren Molekülen
- schwache Anziehungskräfte, für die relativ niedrigen Siedepunkte verantwortlich
- entstehung: Elektronen sind in der Atomhülle nicht immer gleichmäßig verteilt wird kurzzeitig unsymmetrisch negative & positive Seite = spontaner Dipol
Moleküle in der Nähe werden vom spontanen Dipol polarisiert (positiv an negativ, negativ an positiv) = induzierten Dipole
- nehmen mit steigender Größe der Atome bzw. Moleküle zu
- elektrostatische Kräfte zwischen spontanen und induzierten Dipolen
Dipol-Dipol-Kräfte
- zwischen polaren Molekülen (permanente Dipole)
- größere elektrostatische Anziehungskräfte (zwischen permanenten Dipolen, als bei spontanen) höhere Schmelz –und Siedepunkte
Wasserstoffbrückenbindung WBB
- sehr starke Dipol-Dipol-Kräfte (bei Flourwasserstoff, Ammoniak, Wasser) heißen WBB
- zwischen Wasserstoffatom und stark elektronegativ geladenem Atom (F, O, N)
- starke Polarisierung -> stark pos polarisierten H ziehen stark neg polarisierten Atome der benachbarten Moleküle an (und umgekehrt)
- Wasser hat den höchsten Siedepunkte aller Verbindungen mit WBB (da WBB zu zwei Nachbarmolekülen & Sauerstoff hat eine der höchsten Elektronegativitäten)
Ionenbindung
- zwischen Metall & Nichtmetall
- Metall: Elektronendonator (Elektronenspender) positiv geladen
- Nichtmetall: Elektronenakezptor (Elektronenempfänger) negativ geladen
- Zwei Teilgleichungen
- Ausgleichen, denn es müssen gleich viele Elektronen beteiligt sein (multiplikation)
- Gesamtreaktion durch Addition der Teilgleichungen
- Gesamtgleichung durch Reaktion von Metall & Nichtmetall zu einem Salz
4. Chemieübung
Gemisch & Reinstoff
Arten von Gemischen:
Feststoff & Feststoff heterogen Feststoffgemenge
Flüssigkeit & Flüssigkeit vermischbar (homogen) z. B. Wasser-Spiritus-Gemisch
Flüssigkeit & Feststoff unlöslich (heterogen) Suspension
Flüssigkeit & Flüssigkeit nicht vermischbar (heterogen) Emulsion
Feststoff & Flüssigkeit löslich (homogen) Lösung
Gas & Flüssigkeit homogen Schaum
kleine Tropfen & Gas homogen Nebel
Feststoff & Feststoff homogen z. B. Cobaltglas
Feststoff & Gas homogen Rauch
Feststoff & Gas heterogen z. B. Bimsstein
Gas & Gas homogen z. B. Luft
Trennungsverfahren
Sedimentieren: feine unlösliche Teilchen sinken in einer Flüssigkeit ab
Dekantieren: Abgießen einer Flüssigkeit, über einem unlöslichen Feststoff / einer unlöslichen Flüssigkeit
Zentrifugieren: Trennung eines sehr fein verteilten Feststoffs aus einer Flüssigkeit durch Ausnützen der Fliehkraft (durch die schnellen Umdrehungen einer Zentrifuge)
Filtrieren: Trennen von Flüssigkeit und Feststoff durch einen Filter (danach: Filtrat = Flüssigkeit, Rückstand = Feststoff)
Destillieren: Trennung zweier Siedepunkte durch Ausnützen der verschiedenen Siedepunkte
Eindampfen: Trennung eines Feststoffs und einer Flüssigkeit durch Abdampfen des Lösungsmittels.
Extrahieren: Herauslösen eines Stoffs mit einem Lösungsmittel (Ausschütteln: durch Schütteln einer wässrigen Lösung mit einem wasserunlöslichen Lösungsmittel, indem der Stoff eine größere Löslichkeit hat)
Chromatographie: Trennung von zwei Stoffen durch Ausnützung von der unterschiedlichen Haftung an der Oberfläche von Feststoffen (bei Papierchromatographie: Cellulose = Adsorptioinsmittel)
Energieänderung
Kennzeichen der chemischen Reaktion: Stoffänderung
Ausgangsstoff = Edukt
Endstoff = Produkt
exotherme Reaktion
- energiereiche Edukte
- energiearme Produkte
- Energie wird freigesetzt
endotherme Reaktion
- energiearme Edukte
- energiereiche Produkte
- ständige Energiezufuhr nötig
Energieänderung = Reaktionsenthalphie
(Enthalphieänderung H = Enthalphie der Produkte – Enthalphie der Edukte bei exothermer Reaktion: H<0, endotherm: H>0 )
Katalysator
System der Edukte ist metastabil = die sehr hohe Aktivierungsenergie kann nur von wenigen oder von keinen Teilchen überwunden werden
bei Reaktionen mit Gasen: meist Metalle – Edelmetalle (Platin und Palladium) als Katalysatoren. Gase werden an Metalloberfläche adsorbiert (Katalysatoren haben an ihrer Oberfläche aktive Zentren, dort herrscht Elektronenmangel oder Elektronenüberschuss) Bindungen im adsorbierten Molekül werden stark gelockert reagiert leichter
Biokatalysator = Enzym
Amylase (Enzym), im Speichel enthalten, baut Stärke ab
Nachweis durch Iod-Stärke-Reaktion:
Stärke + Iodlösung Blaufärbung
+ Speichel Blaufärbung verschwindet
+ Speichel mit CuSO4- Lösung Blaufärbung bleibt (Amylase wird zerstört)
Funktionsfähigkeit von Enzymen wird durch Hitze oder Zugabe von Schwermetallsalzen beeinträchtigt.
Das Orbitalmodell
- Elektronen befinden sich NICHT auf Bahnen sondern: in Aufenthaltswahrscheinlichkeitsräumen = Orbitale (Aufenthaltswahrscheinlichkeit > 99.9)
- Pro Orbital: höchstens zwei (spinverschiedene!) Elektronen = entgegengesetzte Eigenrotation der Elektronen
- Orbitale haben dabei unterschiedliche Gestalt
wems so net schön genug ist, bitte ne Mail an mich (oder wen anders fragen), dann kriegt er noch die Word-Datei, wo alles schön fettgedruckt ist usw. weiß leider net, wie man des ausm Word kopiert, dass es auch so bleibt...
Re: chemie
Thomas - 01.02.2006, 19:20
joa, also mir hats gereicht mit dem zu lernen ^^
thx marion :mrgreen:
Mit folgendem Code, können Sie den Beitrag ganz bequem auf ihrer Homepage verlinken
Weitere Beiträge aus dem Forum Ft 11B (FFB)
WM - gepostet von AnKt am Freitag 09.06.2006
Ähnliche Beiträge wie "chemie"
Chemie-LK - Shinobi No 5 (Sonntag 07.01.2007)
chemie lesson - jasmin (Sonntag 01.07.2007)
*Betreff: * Chemie-Prüfungfrage - Schokoprinzessin (Montag 18.09.2006)
Bio/Chemie oder Latein? - Usakura (Freitag 16.07.2004)
GK Chemie (Polzin) - Luk-Ass (Sonntag 21.01.2007)
Achtung Chemie - adams (Sonntag 14.05.2006)
Wortkettenspiel -CHEMIE- - Peter (Mittwoch 29.03.2006)
Physik-Chemie - gogan (Mittwoch 16.03.2005)
chemie 2 vs. Lok - Droste (Montag 27.08.2007)
Trickkiste Chemie - Methylbenzol (Sonntag 21.10.2007)