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AtombauAtombau

Die Welt des ganz Kleinen

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Unsere Ziele:Unsere Ziele:

Wir wollen vor allem mit dem Atommodell von Bohr umgehen können.

Mit Hilfe dieses Modells können wir einfache Bindungen, wie z.B. Wasser, erklären

Wir können einfache Bindungen mit Mol- und mit Strukturformeln darstellen.

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Gedankenexperimente... Gedankenexperimente... Der griechische Philosoph Demokrit

überlegte sich: Wenn ich eine Stoffprobe halbiere und dann wieder halbiere und wieder halbiere und so fort, so gelange ich zu einem kleinsten, nicht mehr teilbaren Teilchen. Alle Stoffe müssen aus solchen unteilbaren Atomen bestehen... und das vor fast 2400 Jahren!

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Bohr gliedert die Hülle in Schalen...Bohr gliedert die Hülle in Schalen...

Niels Bohr (1885-1962), dänischer Physiker und Nobelpreisträger, lieferte wichtige und grundlegende Beiträge zur Kernphysik sowie zum Verständnis des atomaren Aufbaus.

Nach Bohr umlaufen die Elektronen den Kern in verschieden grossen Bahnen.

Diese nennt er Elektronenschalen und gibt ihnen den Namen K-Schale, L-Schale, M-Schale, N-Schale usw.

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Bohr‘sches Atommodell...Bohr‘sches Atommodell...

Atomkern Atomhülle

Protonenpositivgeladen

Neutronenelektrischneutral

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Bohr‘sches Atommodell...Bohr‘sches Atommodell...

Atomkern Atomhülle

Protonenpositivgeladen

Neutronenelektrischneutral

K-Schale

negativ geladen

Elektronen

L-Schale

M-Schale

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Bohr‘sches Atommodell...Bohr‘sches Atommodell...

Name Symbol Ladung Name d. Schale Anordnung

Proton positiv Machen fast das gesamte Gewicht des Atoms aus! Neutron neutral

Elektron negativ K-Schale max. 2

Elektron negativ L-Schale max. 8

Elektron negativ M-Schale max. 18

Ato

mke

rn

Nuk

leon

en

Ato

mhü

lle

Merke dir folgende Begriffe rund um das Atommodell:

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Bohr‘sches Atommodell...Bohr‘sches Atommodell... Jede Schale kann nur eine ganz bestimmte, höchste Anzahl

Elektronen aufnehmen. Diese Elektronenzahl lässt sich sehr einfach berechnen:

Maximale E-Zahl = 2 * (Schalennummer) 2

Schale Schalennummer Formel max. ElektronenzahlK 1. Schale = 2 * 1 2 = 2 ElektronenL 2. Schale = 2 * 2 2 = 8 ElektronenM 3. Schale = 2 * 3 2 = 18 ElektronenN 4. Schale = 2 * 4 2 = 32 ElektronenO 5. Schale = 2 * 5 2 = 50 ElektronenP 6. Schale = 2 * 6 2 = 72 ElektronenQ 7. Schale = 2 * 7 2 = 98 Elektronen

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Die Elemente unterscheiden sich Die Elemente unterscheiden sich durch die Masse ihrer Atome....durch die Masse ihrer Atome....

Al2713

Chem. Symbolfür Aluminium

MZ Massenzahl

27 ( + )

13

-

= 14

OZ Ordnungszahl

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und jedes Proton....und jedes Proton....

... kann genau ein Elektron halten!

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Wir bauen das Modell für Aluminium:Wir bauen das Modell für Aluminium:

Al2713

..enthält 27 Nukleonen

..davon sind 13 Protonen, die je 1 Elektron festhalten14 Nukleonen sind also Neutronen

-

1314

K-Schale max. 2 e-

L-Schale max. 8 e-

M-Schale also noch 3 e -

Diese Schale heisst auchValenzschale

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Edelgaskonfiguration? Na ja...Edelgaskonfiguration? Na ja...

Atome sind dann „zufrieden“, wenn sie ihre Valenzschale mit 8 Elektronen gefüllt haben.

Dies erreichen sie, indem sie fehlende Elektronen stehlen oder überzählige abgeben.

Die Valenzschale von Argon ist mit 8 e- voll!

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Hückel-Regel: 8 wäre schön...Hückel-Regel: 8 wäre schön...

Atome haben das Bestreben, ihre äusserste Schale voll besetzt zu haben:

K-Schale: 2 e-

L-Schale: 8 e-

M- Schale: 8 e-

Dies erreichen sie durch Bindungen!

SauerstoffatomValenzschale: 6 e-

Gemeinsame Benützung von je 2 e -

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Vom Atom zum Molekül...Vom Atom zum Molekül...

Zwei Sauerstoffatome binden sich chemisch zu einem Molekül Sauerstoff.

Beide Atome können so zeitweise 8 Elektronen benützen.

Das Molekül ist der kleinste Teil einer Verbindung!

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Molformel, was ist das?Molformel, was ist das?

1 Atom O + 1 Atom O 1 Molekül O2

O + O O2

Die tiefgestellte 2 bedeutet, dass das Molekül aus 2 Sauerstoffatomen besteht!

MOLFORMEL

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Molformel, wie geht das jetzt?Molformel, wie geht das jetzt?Was passiert, wenn du Kohle verbrennst?Also: Für jede Verbrennung (Oxidation) braucht es Sauerstoff. Kohle und Sauerstoff verbrennen zu Kohlendioxid.Kurz: Kohle + Sauerstoff Kohlendioxid

Beteiligte Stoffe: ???? OC 168

126

K-Schale: 2 e- 2 e -

Valenzschale: 4 e- 6 e-

Fehlende e- 4 e- 2 e- * 2

Reaktionsschema: C + O2 CO2

Molformeln für Sauerstoff- und Kohlendioxidmoleküle

Hückel-Regel:8 wäre schön...

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Wie habe ich mir COWie habe ich mir CO22 nach nach

Bohr vorzustellen?Bohr vorzustellen?1 Atom Kohlenstoff und 2 Atome Sauerstoff

bilden zusammen 1 Molekül KohlendioxidKohlenstoff möchte 2 x 2 e- vom SauerstoffSauerstoff möchte je 2 e- vom Kohlenstoff

Sauerstoff SauerstoffKohlenstoff

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Wie sehen die Bindungen in COWie sehen die Bindungen in CO22

vereinfacht aus?vereinfacht aus?Ein Molekül nach Bohr zu zeichnen gibt

recht viel Arbeit!Wir vereinfachen, indem wir nur noch die

Bindungen darstellen (Strukturformel):

O OC

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Bindungen haben einen Namen:Bindungen haben einen Namen:

Alle drei sind Atombindungen!

O OC

Beispiel Mol-formel Strukturformel Bindungsart

Kohlendioxid

CO2Doppel-bindung

WasserstoffmolekülH2 H H Einfach-

bindung

Stickstoffmolekül N2 N N Dreifach-bindung

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ZusammenfassungZusammenfassung

Der Chemiker beschäftigt sich in erster Linie mit den Valenzelektronen.

Atommodelle helfen uns, Reaktionen zwischen Stoffen und deren Bindungen zu verstehen.

Dalton und Bohr wurden hier vorgestellt. Wir arbeiten mit Mol- und Strukturformeln und sprechen von folgenden Atombindungen: Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen