Grundwissen Chemie 9WSG ENDversion · 2018. 10. 8. · Durch Zusammenstöße von Teilchen werden unter ... Synthese, Analyse und Umsetzung Synthese Bildung eines Produkts aus mehreren

Chemie vs. Physik

Allgemeines Allgemeines

Chemischer Vorgang: Stoffänderung verbunden mit einer Energiebeteili-gung. Die Produkte einer chemischen Reaktion besit-zen andere Kenneigenschaften als die Ausgangsstoffe (= Edukte). Physikalischer Vorgang: Zustandsänderung unter Energiebeteiligung, jedoch keine Stoffänderung (z.B. Übergänge zwischen den verschiedenen Aggregatzuständen)

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Werkzeuge des Chemikers

Allgemeines

Allgemeines

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fakultativ Gefahrensymbole (GHS)


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fakultativ Schreiben eines Protokolls


1. Überschrift: Titel des Versuchs/Fragestellung 2. Material: Geräte und Chemikalien

• alle relevanten Geräte und Chemikalien • Gefahren-/Sicherheits- und Entsorgungshinweise

3. Versuchsdurchführung • alle Arbeitsschritte (keine Beobachtungen/Erklärungen) • Versuchsskizze: beschriftete Schnittzeichnungen

4. Beobachtung • alle sichtbaren, hörbaren und messbaren Beobachtungen

5. Auswertung • Erklärung jeder Einzelbeobachtung • meist Reaktionsgleichung

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Stoffgemisch vs.

Reinstoff

Stoffe und Reaktionen Stoffe und Reaktionen

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Typen von Reinstoffen – Element vs. Verbindung


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Kenneigenschaften von Reinstoffen


Stoffeigenschaften sind stoffspezifische, charakteristische Größen, die einen Reinstoff kennzeichnen. Jeder Reinstoff zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Stoffeigenschaften aus. Zwei verschiedene Stoffe können nie in allen Eigenschaften gleich sein. • Eigenschaften, die mit den Sinnen wahrgenommen werden

können: Geruch, Farbe, Glanz, Form, Härte (auch messbar), Verformbarkeit

• Eigenschaften, die gemessen werden können: Siede- und Schmelztemperatur, Magnetismus, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Löslichkeit, Dichte (ρ=m/V)

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Typen von Stoffgemischen

Stoffe und Reaktionen Stoffe und Reaktionen 8 8 GW 9WSG GW 9WSG

Heterogene Stoffgemische

Homogene Stoffgemische

Trennverfahren


Um Stoffgemische in ihre Bestandteile zu trennen, gibt es verschie-dene physikalische Trennverfahren, denen die unterschiedlichen Stoffeigenschaften der Einzelbestandteile zugrunde liegen.

Gemischtyp Verfahren Stoffeigenschaft

Suspension Filtrieren Partikelgröße Sedimentieren und Dekantieren Dichte Zentrifugieren Dichte

Lösung Eindampfen Siedetemperatur Destillieren Siedetemperatur

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Stoffebene vs.

Teilchenebene

Stoffe und Reaktionen Stoffe und Reaktionen Um Stoffeigenschaften und Umwandlungen von Stoffen besser verste-hen/vorhersagen zu können, betrachtet man in der Chemie Vorgänge immer auf zwei Ebenen: der Stoffebene und der Teilchenebene

Stoffebene Teilchenebene

Makroskopischer Bereich: mit dem Auge wahrnehmbare Eigenschaften und Veränderungen

Submikroskopischer Bereich: Deu-tung/Erklärung der beobachteten Ei-genschaften und Veränderungen mit Hilfe der Vorstellung kleinster Teil-chen als Bausteine der Stoffe

Die Vorgänge auf der Stoffebene werden oft als Beobachtung doku-mentiert

Die Vorstellung der Vorgänge auf der Teilchenebene wird oft als Erklärung dokumentiert

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Aggregatzustände und Phasenübergänge



Chemische Reaktion – Umgruppierung von

Teilchen

Stoffe und Reaktionen Stoffe und Reaktionen Stoffebene Vorgang, bei dem Reinstoffe unter Energiebeteiligung in andere Rein-stoffe umgewandelt werden. à Entstehung neuer Stoffe mit neuen che-mischen und physikalischen Eigenschaften. Bsp.: Die Gase Wasserstoff und Sauerstoff reagieren zur Flüssigkeit Wasser. Teilchenebene Durch Zusammenstöße von Teilchen werden unter Energiebeteiligung chemische Bindungen gelöst und neue Bindungen ausgebildet. à Um-gruppierung von Teilchen/Atomen Bsp.: Zwei Wasserstoffmoleküle reagieren mit einem Sauerstoffmolekül zu zwei Wassermolekülen


Reaktionstypen


Es können drei verschiedene Typen von chemischen Reaktionen un-terschieden werden: Synthese, Analyse und Umsetzung Synthese Bildung eines Produkts aus mehreren Edukten Allgemein gilt: Edukt 1 + Edukt 2 ® Produkt Analyse Zerlegung eines Edukts in mehrere Produkte Analysetypen: Elektrolyse, Thermolyse Allgemein gilt: Edukt ® Produkt 1 + Produkt 2 Umsetzung Umlagerungsreaktion, bei der aus mehreren Edukten mehrere Pro-dukte entstehen Allgemein gilt: Edukt 1 + Edukt 2 ® Produkt 1 + Produkt 2


Gesetze von der Erhaltung der Masse


Gesetz von der Erhaltung der Masse

Bei chemischen Reaktionen ist die Summe der Massen der Edukte gleich der Summe der Massen der Pro-dukte: S m(Edukte) = S m(Produkte)


Nachweisreaktionen – Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid


Glimmspanprobe: Sauerstoff-Nachweis Verbrennung in reinem Sauerstoff ist heftiger als in Luft à glimmender Holzspan glüht auf bzw. entzündet sich wieder Knallgasprobe: Wasserstoff-Nachweis Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff bei Zündung explosionsartig à pfeifendes/ knallendes Geräusch bei Entzündung an Luft Kalkwasserprobe: Kohlenstoffdioxid-Nachweis Kohlenstoffdioxid bildet in Kalkwasser (= Calciumhydroxid-Lö-sung) das weiße, schwer lösliche Salz Calciumcarbonat (= Kalk), welches als weißer Feststoff ausfällt à Trübung


Chemische Symbol- und Formelsprache


Elementsymbole Jedes chemische Element wird durch ein eigenes Elementsymbol dargestellt. Diese lassen sich dem PSE entnehmen. Bsp.: Li (Lithium), Au (Gold), N (Stickstoff), O (Sauerstoff) Chemische Formel Bsp.: Wasser

3 H2O (gesprochen: drei Ha-Zwei-Oh)

Koeffizient bezieht sich auf das gesamte Atom oder die gesamte Verbindung z.B. 3 H2O = drei Moleküle Wasser Index gibt die Zahl der Atome innerhalb einer Verbindung an, wobei die Zahl 1 nicht geschrieben wird z.B. H2O = Verbindung aus zwei H-Atomen und einem O-Atom


Molekülformel vs.

Verhältnisformel

Stoffe und Reaktionen Stoffe du Reaktionen

Die Molekülformel gibt an, aus welchen und wie vie-len Atomen jeweils ein Molekül (Nichtmetall- Nichtme-tall-Verbindung) besteht.

Hinweis: Die Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Fluor, Chlor, Brom und Iod liegen als zweiatomige Moleküle vor (H2, O2, N2, F2, Br2, I2, Cl2). Eselsbrücken: HOFBrINCl oder HNO-Arzt auf Hausnr. 7 Die Verhältnisformel gibt das Zahlenverhältnis der Ionen in einem Salz (Metall-Nichtmetall- Verbindung) an.




Benennung von Molekülen


Allgemeine Regel

Unveränderter Name + historischer Name des zweiten des ersten Elements Elements + Endung „-id“

Um das Atomzahlverhältnis zu beschreiben, verwendet man griech./lat. Zahlwörter

1: mono 4: tetra 2: di 5: penta 3: tri 6: hexa

Die wichtigsten „Nachnamen“ Sauerstoff -oxid Brom -bromid Schwefel -sulfid Iod -iodid Fluor -fluorid Chlor -chlorid

Beispiele HCl à Wasserstoffchlorid (Hydrogenchlorid) SO3 à Schwefeltrioxid NO2 à Stickstoffdioxid N2O5 àDistickstoffpentaoxid


fakultativ Wertigkeit als Hilfsmittel zum Erstellen chemischer

Formeln

Die Wertigkeit eines Elements ist die Anzahl der Wasserstoffatome, die ein Atom des betreffenden Ele-ments binden oder ersetzen kann.

Die Wertigkeit der Elemente im gekürzten PSE

Wertig-keit I II III IV III II I 0 Li Be B C N O F Ne

Es gilt: = Bsp.: Aluminiumoxid: III * 2 = II * 3 Al2O3

Wertigkeit von A mal Index a

Wertigkeit von B mal Index b

fakultativ Aufstellen von Molekülformeln

Das Erstellen von Molekülformeln ist nach folgendem Schema möglich:

1. Symbole der beteiligten Nichtmetalle angeben 2. Wertigkeiten in römischen Ziffern über Atome schreiben 3. Kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV) berechnen 4. kgV dividiert durch die Wertigkeit des Atoms ergibt den

Index 5. Molekülformel angeben

III I

Bsp.: Ammoniak N H kgV(3;1) = 3

Stickstoff: 3 : III = 1 Wasserstoff: 3 : I = 3

à NH3


Benennung von Salzen


Allgemeine Regel

Unveränderter Name + historischer Name des zweiten des ersten Elements Elements + Endung „-id“ Im Gegensatz zur Benennung bei Molekülen werden hier keine griechi-schen/lateinischen Zahlwörter verwendet. Beispiele: K2O à Kaliumoxid AlCl3 à Aluminiumchlorid

Erweiterung der allgemeinen Regel Einige Metallatome (Eisen, Kupfer,…) können unterschiedliche Wertig-keiten aufweisen.

Unveränderter Name + historischer Name des zweiten des ersten Elements Elements + Endung „-id“ mit Wertigkeit in römischen Zahlen in Klammer Beispiele: FeO à Eisen(II)-oxid Fe2O3 à Eisen(III)-oxid


Reaktionsenergie und innere Energie


Der gesamte Energievorrat im Inneren eines Systems ist dessen innere Energie Ei. [Ei] = 1 kJ; sprich: Kilojoule (veraltet 1 kcal; sprich: Kilokalorie; 1 kcal = 4,2 kJ) exoenergetische/exotherme Reaktion: Energie wird an die Umgebung abgegeben, d.h. Energie wird frei; es gilt: DEi < 0 endoenergetische/endotherme Reaktion: Ener-gie wird der Umgebung entzogen, d.h. Energie wird aufgenommen; es gilt: DEi > 0


Exoenergetische/ exotherme Reaktion


Bei einer exoenergetischen/exothermen Reaktion ist die in-nere Energie der Produkte kleiner als die der Edukte. Während des Reaktionsverlaufs wird Energie in Form von Wärme-, Lichtenergie etc. abgegeben. Reaktionsenergie ΔEi < 0

Hinweis: Pfeilrichtung gibt an, ob Energie aufgenommen oder abgegeben wird!

• Pfeil nach oben: Energieaufnahme • Pfeil nach unten: Energieabgabe


Reaktionsverlauf

EA = Aktivierungsenergie Ei = Innere Energie

fakultativ Aufstellen von

Verhältnisformeln

Das Erstellen von Verhältnisformeln ist nach folgen-dem Schema möglich:

1. Symbole des Metalls und Nichtmetalls angeben 2. Wertigkeiten in römischen Ziffern über Atome schreiben 3. Kleinstes gemeinsames Vielfaches (kgV) berechnen 4. kgV dividiert durch die Wertigkeit des Atoms ergibt den

Index 5. Verhältnisformel angeben

IV II Bsp.: Blei(IV)-oxid Pb O

kgV(4;2) = 4

Blei: 4 : IV = 1 Sauerstoff: 4 : II = 2

à PbO2

Endoenergetische/ endotherme Reaktion


Bei einer endoenergetischen/endothermen Reaktion ist die in-nere Energie der Produkte größer als die der Edukte. Während des Reaktionsverlaufs wird Energie aus der Umgebung aufgenommen. Reaktionsenergie ΔEi > 0

Hinweis: Pfeilrichtung gibt an, ob Energie aufgenommen oder abgegeben wird!

• Pfeil nach oben: Energieaufnahme • Pfeil nach unten: Energieabgabe


Katalyse und Katalysator


Katalyse Herbeiführung/Beschleunigung einer Reaktion mit Hilfe eines Katalysators Eigenschaften eines Katalysators • senkt die benötigte Aktivierungsenergie einer Reaktion • beschleunigt so die Reaktion • geht unverändert aus der Reaktion hervor


Aufstellen einer Reaktionsgleichung


1. Aufstellen des Reaktionsschemas Wortgleichung notieren (Welche Edukte reagieren, welche Produkte entstehen?)

2. Einsetzen der korrekten Formeln bzw. Elementsymbole Aufstellen der korrekten chemischen Formeln mit Hilfe der Wertigkeit, Formeln dür-fen anschließend nicht mehr verändert werden

3. Ausgleichen der Atomanzahl auf Seite der Ausgangs-stoffe (= Edukte) und der Endstoffe (= Produkte) Angabe von Koeffizienten, der Faktor „1“ wird in der Regel weggelassen

4. Angabe des Energieumsatzes (Reaktionsenergie ΔEi) Soweit bekannt, wird angegeben, ob es sich um eine exoenergetische oder eine endoenergetische Reaktion handelt

Beispiel: Synthese von Kochsalz aus den Elementen

Reaktionsschema: Natrium + Chlor → Natriumchlorid

Reaktionsgleichung: 2 Na. + Cl2 → 2 NaCl exoenergetisch


Atommodelle

Atombau Atombau

Wissen-schaftler

Atommodell

Dalton Atomtheorie: Alle Stoffe bestehen aus kleinsten, unteilbaren Atomen, die in chemischen Reaktionen weder zerstört noch erzeugt werden können. Atome eines Elements haben die gleiche Masse und Größe, Atome unterschiedlicher Elemente unterscheiden sich.

Thomson Rosinenkuchen-Modell Jedes Atom besteht aus einer elektrisch positiv geladenen Kugel, in die elektrisch negativ geladene Elektronen eingelagert sind – wie Rosinen in einem Kuchen.

Ruther-ford

Kern-Hülle-Modell: Das Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der zentrale Atomkern ist elektrisch positiv gela-den. In der Atomhülle befinden sich negativ geladene Elektronen, die um den Atomkern kreisen.

Bohr Schalenmodell Atome bestehen aus einem schweren, positiv geladenen Atomkern und leichten, negativ geladenen Elektronen, die den Atomkern in ge-schlossenen Schalen/Bahnen umkreisen.


Reaktionsverlauf

EA = Aktivierungsenergie Ei = Innere Energie

Kern-Hülle-Modell und Nuklidschreibweise

Atombau Atombau

Atomkern Der Atomkern enthält die ungeladenen Neutronen n und die positiv geladenen Protonen p+. Protonen und Neutronen werden daher als Nukleonen bezeichnet. Im Atomkern ist nahezu die gesamte Masse eines Atoms lokalisiert. Atomhülle Die Atomhülle enthält die negativ geladenen Elektronen e-, die sich in unterschiedlichen Energiestufen/Schalen befinden. Ihre Masse ist vernachlässigbar klein. Nuklidschreibweise

𝐶$%&


Bohr’sches Atommodell

Atombau Atombau

Bohr verfeinerte das Rutherford´sche Atommodell, indem er den einzelnen Elektronen genau definierte Bahnen zuord-nete. Diese Bahnen sind vergleichbar mit den Schalen einer Zwiebel à Schalenmodell

Eine Schale kann maximal 2n2 Elektronen aufnehmen. Je größer der Abstand zum Kern ist, desto energiereicher sind die Elektronen.


Energiestufenmodell (Energieniveauschema)

Atombau Atombau

Das Energiestufenmodell beschreibt den Aufbau der Atomhülle. Die Elektronen befinden sich auf sogenannten Energiestufen. Eine Hauptenergiestufe kann von maximal 2n2 Elektronen besetzt werden. Elektronen, die sich dem Kern am nächsten befinden, lie-gen auf der untersten Energiestufe, die Valenzelektronen befinden sich auf der höchsten besetzten Energiestufe. Bsp.: Natrium-Atom


Elektronenkonfiguration

Atombau Atombau

Die Elektronenkonfiguration gibt die Verteilung der Elektronen auf die einzelnen Energiestufen an. Sie er-folgt nach dem Aufbaugesetz: Zuerst wird die energieärmste (kernnahe) Stufe besetzt. Ist diese voll besetzt, befinden sich die weiteren Elektronen in den nächsthöheren Energiestufen.

• Energiestufen: 1, 2, 3 • Elektronenbesetzung: Exponenten

Bsp.: Stickstoff-Atom 1225 Chlor-Atom 122837


Massenzahl, Nukleonenzahl

Kernladungszahl, Protonenzahl, Elektronenzahl, Ordnungszahl

Elementsymbol

Elektron

Ionisierungsenergie

Atombau Atombau

Die Ionisierungsenergie ist die Energie, die aufgebracht werden muss, um eines oder mehrere Elektronen aus der Atomhülle zu entfernen. Die Ionisierungsenergie steigt mit zunehmender Kernnähe. Beim Anbruch einer neuen Schale muss ein stabiler Zustand auf-gehoben werden, dies führt zu einem sprunghaften Anstieg der Io-nisierungsenergie.


Valenzelektronen und Valenzschreibweise

Atombau Atombau Valenzelektronen sind die Elektronen in der jeweils höchsten besetz-ten Energiestufe bzw. der äußersten Schale eines Atoms. Sie sind am weitesten vom Kern entfernt und lassen sich daher am leichtesten ab-trennen. Eselsbrücke: Anzahl der Valenzelektronen = Hauptgruppennummer Um die Zahl der Valenzelektronen anschaulich zu machen, gibt man sie als Punkte um das Elementsymbol an. Elektronenpaare (zwei Elektronen) werden als Strich symbolisiert. Dies gilt jedoch erst ab dem fünften Elektron.


Einteilung und Trends im Periodensystem der

Elemente

PSE PSE


Edelgaskonfiguration (Oktettzustand, Duplett-

zustand)

PSE PSE

Atome können durch Elektronenaufnahme/-abgabe (à Bildung von Ionen) oder durch Ausbildung von gemeinsamen Elektronen-paaren in ihren Atomhüllen die gleiche Anzahl und Anordnung von Elektronen wie die Edelgas-Atome erreichen (= Edelgaskonfigu-ration). Beispiel: Ausbildung von Ionen Na

→ Na+ + e-

S + 2 e- → S2-

Beispiel: Ausbildung einer Elektronenpaarbindung H + H

→ H – H

Atome mit acht Valenzelektronen (Elektronen der äußersten Schale/höchsten Energiestufe) sind besonders stabil (= Oktett-regel) (Ausnahme: Elektronenduplett bei Helium).


Aufbau von Salzen

Salze – Ionenbindung Salze – Ionenbindung

Salze sind Verbindungen aus Ionen (Metall-Kationen und Nichtme-tall-Anionen), welche bei der Reaktion von Metallatomen (links im PSE) mit Nichtmetallatomen (rechts im PSE) entstehen. Durch die Aufnahme bzw. Abgabe von Elektronen erreicht jeder Reaktions-partner den Edelgaszustand.

Ionen sind elektrisch geladene Teilchen. Man unterscheidet: Kationen: positiv geladene Teilchen (Eselsbrücke: Ka+ion) Anionen: negativ geladene Teilchen (Eselsbrücke: Anion) Zwischen den Ionen herr-schen elektrostatische An-ziehungskräfte (= Ionen-bindung), wodurch ein Ionengitter entsteht


Salzbildungsreaktion


Wenn ein Metall und ein Nichtmetall miteinander reagieren, dann entsteht ein Salz. Dabei werden Elektronen übertragen. Beispiel: Synthese von Aluminiumiodid

1. Wortgleichung notieren Aluminium + Iod

→ Aluminium-iodid

2. Metall gibt Elektronen ab, um den Edelgaszustand zu erlangen à Teilgleichung 1 (= OXIDATION) formulieren: Al

→ Al3+ + 3 e-

3. Nichtmetall nimmt Elektronen auf, um den Edelgaszustand zu erlangen à Teilgleichung 2 (= REDUKTION) formulieren I2 + 2 e-

→ 2 I-

4. Elektronen-Anzahl angleichen Al

→ Al3+ + 3 e- / x2 à 2 Al

→ 2 Al3+ + 6 e-

I2 + 2 e- → 2 I- /x3 à 3 I2 + 6 e-

→ 6 I-

5. Vollständige Reaktionsgleichung formulieren, wenn möglich kürzen 2 Al + 3 I2

→ 2 Al3+ + 6 I-

2 AlI 3


Eigenschaften von Salzen


Sprödigkeit und Biegsamkeit Aufgrund des starken Zusammenhalts zwi-schen den Ionen an ihren Gitterplätzen las-sen sich Salze nicht verformen/verbiegen. Bei großer mechanischer Krafteinwirkung verschieben sich die Ionenschichten gegen-einander. Gleich geladene Ionen kommen nebeneinander zum Liegen à Abstoßung à Kristall zerspringt Löslichkeit von Salzen Wassermoleküle lösen die einzelnen Ionen aus dem Gitterverband. Im gelösten Zustand liegen Natrium-Kationen und Chlorid-Anionen vor, die jeweils von Wasser-molekülen umgeben sind. Elektrische Leitfähigkeit Damit Strom geleitet werden kann, müssen bewegliche Ladungsträger/Ionen vor-handen sein. In festem Salz sind Ionen vorhanden, diese sind aber an festen Git-terplätzen und somit unbeweglich à feste Salze sind nicht elektrisch leitfähig. Beim Lösungsvorgang von Salzen in Wasser werden die einzelnen Ionen aus dem Gitter gelöst und sind somit frei beweglich à gelöste Salze sind elektrisch leitfähig.


Elektronengasmodell

Metalle – Metallbindung Metalle – Metallbindung

Metallatome geben Valenzelektronen ab. Fehlen ihnen Reaktionspartner, bil-den sie mit sich selbst Metallgitter aus. Die Gitterplätze werden dabei durch positiv geladene Metall-Kationen besetzt = Atomrümpfe. Die frei bewegli-chen, delokalisierten Valenzelektronen (= Elektronengas) bewegen sich zwischen den Atomrümpfen.

Der Zusammenhalt zwischen den positiv geladenen Atomrümpfen und den negativ geladenen Elektronen wird durch die elektrostatischen Anziehungs-kräfte bewirkt à = Metallbindung


Kation

Anion

Eigenschaften von Metallen


Ø Metallischer Glanz:

Ø Verformbarkeit:

Ø Wärmeleitfähigkeit

Ø Elektrische Leitfähigkeit


Edle und unedle Metalle


Edle Metalle Unedle Metalle

• reaktionsträge • geringes Bestreben Elekt-

ronen abzugeben • liegen in der Natur meist

elementar vor • reagieren nicht mit ver-

dünnter Säure

• Bsp.: Kupfer, Gold, Platin

• unterschiedliche Reaktivi-

tät • liegen in der Natur nicht

elementar vor • reagieren mit verdünnter

Säure unter Bildung von Wasserstoff

• reagieren mit Sauerstoff der Luft zu Oxiden

• Bsp.: Zink, Eisen, Alumi-nium


Elektronenpaarbindung

Molekular gebaute Stoffe Molekular gebaute Stoffe

Nichtmetalle reagieren miteinander, um in den stabileren Edelgaszustand überzugehen. Die Elektronen bewegen sich dann in einer gemeinsamen Hülle um die Atomkerne.

Die Bindung zwischen Nichtmetallatomen erfolgt durch gemein-same, bindende Elektronenpaare. Man nennt sie deshalb Elekt-ronenpaarbindung (=( Atombindung, kovalente Bindung). Ein Bindungselektronenpaar besteht aus zwei Valenzelektronen.

Es gilt: Freie Elektronenpaare + Bindungselektronenpaar =( Elekt-ronen-Duplett/-Oktett (Edelgaszustand)


Valenzstrichformel (Lewis-Formel) 1


Moleküle werden mit Valenzstrichformeln dargestellt, wenn man die genaue Verknüpfung der beteiligten Atome zeigen will. 1. Freie Elektronenpaare werden dem entsprechenden

Element als Strich zugeordnet 2. Bindende Elektronenpaare stehen zwischen den ent-

sprechenden Elementen 3. Oktettregel muss immer eingehalten werden! 4. Es kann Doppel – und Dreifachbindungen geben


H H H N H

H

Valenzstrichformel (Lewis-Formel) 2


Valenzstrichformeln berechnen 1. Summe der vorhandenen Valenzelektronen (VE) aller

Atome 2. Summe der benötigten VE (Oktett: 8 VE, Duplett: 2 VE) 3. Bindende VE (BE) ermitteln:

• BE = benötigte VE – vorhandene VE • Bindungsanzahl: BE/2

4. Nicht bindende VE (NBE) ermitteln: • NBE = vorhandene VE – BE

5. Zentralatom angeben 6. Restl. Atome anordnen (Symmetrie) 7. „Rest“-BE bilden Doppel-/Dreifachbindungen 8. NBE entsprechend verteilen (Oktett-/Duplettzustand) 9. Formalladungen ermitteln

Bsp. für NH3: vorhandene VE (8 VE); benötigte VE (14 BE); BE (6; 3 Bindungen); NBE (2; 1 EP)

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Einfachbindungen und Mehrfachbindungen


Mehrere Bindungspartner Der Edelgaszustand kann durch Bindung mehrerer Partner erreicht werden. Bsp.: Wasser (H2O) Mehrfachbindungen Der Edelgaszustand wird durch mehrere Bindungen zu einem der Partner erreicht. • Doppelbindung: Ausbildung zwei gemeinsamer Elektronen-

paare Bsp.: Sauerstoffmolekül (O2)

• Dreifachbindung: Ausbildung drei gemeinsamer Elektronen-paare Bsp.: Stickstoffmolekül (N2)

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Chemische Bindungen – Überblick

Sonstiges Sonstiges

Jede chemische Bindung beruht auf den Wechselwirkun-gen (Anziehungs- und Abstoßungskräften) zwischen positiv und negativ geladenen Teilchen.

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wichtige chemische Verbindungen –

Trivialnamen

Sonstiges Sonstiges

Name Formel Name Formel Methan CH4 Kalkwasser Ca(OH)2(aq) Ammoniak NH3 Ammonium-Ion NH4+ Salzsäure HCl (aq) Hydroxid-Ion OH- Schwefelsäure H2SO4 (aq) Sulfat-Ion SO42- Salpetersäure HNO3 (aq) Nitrat-Ion NO3- Phosphorsäure H3PO4 (aq) Carbonat-Ion CO32- Natronlauge NaOH (aq) Phosphat-Ion PO43- Kalilauge KOH (aq)


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