Chemie

Chemie   Trennverfahren   Die beiden häufigsten Trennverfahren sind die mechanische Trennung (z.B durch Schwerkraft oder Zentrifugalkraft) und die thermische Trennung (z.B durch Wärmezu- oder Wärmeabfuhr). Destillation: Trennung von Flüssigkeitsgemischen aufgrund unterschiedlicher Siedepunkte.   Atommodell   Atommodelle sind anschauliche Bilder, nicht Abbilder der Wahrheit im Sinne eines Fotos.   Atommodell = Bohr´sches Modell von Niels Bohr (Kernphysiker) bewegen sich die Elektronen auf genau berechenbaren Bahnen um den Kern wie im Planetensystem.

  Modell: ist eine Gedankenvorstellung   Orbitaltheorie   Orbitale sind Räume, in denen Elektronen mit größter Wahrscheinlichkeit aufeinander anzutreffen sind. Orbitale sind unscharf begrenzt. Jedes Orbital kann maximal 2 Elektronen aufnehmen.   Energiegehalt der Elektronen   E-Betrag = Quantum Elektronen haben mehrere genau begrenzte Energiebeträge. Quantenzahlen beziehen sich auf die Elektronen.   Quantenzahlen = Energiebeträge   1.

      Hauptquantenzahl: Gibt die Lage eines Elektrons auf der entsprechenden Schale an.                     Lageenergie = potenzielle Energie   2.      Nebenquantenzahl: Entspricht der Bewegungsenergie der Elektronen.                                     Bewegungsenergie = kinetische Energie   3.      Magnetquantenzahl: Jedes sich bewegene elektrische Teilchen baut zum sich ein                                                                                                  Magnetfeld auf und hat daher magnetische Energie.               4.

      Spinquantenzahl: Drall = Rotationsbewegung = Spin         Periodensystem der Elemente   Elemente sind nach steigender Anzahl der Protonen im Kern angeordnet.   1.      H = Wasserstoff 2.      He = Helium             = Edelgas 3.      Li = Lithium   Neon ist ebenso ein Edelgas, aber auch Argon   Die Elemente einer Periode weisen die gleiche Zahl von Elektronenschalen auf. Die Elemente einer Gruppe besitzen die gleiche Zahl von Valenzelektronen.

Die Hauptgruppennummer gibt die Zahl der Valenzelektronen an.   Als Valenzelektron bezeichnet man Elektronen der äußersten Schale eines Atoms. Die Anzahl er Valenzelektronen beeinflusst das chemische Verhalten eines Elementes maßgebend.   Im Periodensystem der Elemente ist die Ordnungszahl gleich der Protonenzahl.   Massenzahl besteht aus Protonen und Neutronen. Protonenzahl = Kernladungszahl = Ordnungszahl Massenzahl ( Nukleonenzahl) = Protonenzahl + Neutronenzahl Kernladungszahl =  Protonen bestimmen die Anzahl der positiven Ladungen des Kerns Ordnungszahl =  Elemente werden nach ihrer Kernladungszahl angeordnet   Nebengruppen haben eine unvollständige Schale, darüber 2 Valenzelektronen.

    Isotope   Isotope = Abarten eines Atoms und unterscheiden sich wegen ihrer verschiedenen Neutronenzahl in ihrer Massenzahl   Isotope =  Atome eines Elementes mit unterschiedlicher Masse. Nuklide ( = wenn bei einem Atom Massenzahl und Ordnungszahl bekannt sind)  mit derselben Ordnungszahl, aber verschiedener Massenzahl heißen Isotope.   Isotope eines Elements haben gleiche chemische aber verschiedene physikalische Eigenschaften und                                 H = leichter Wasserstoff                                 H = schwerer Wasserstoff ( Deuterium) =       D                                 H = überschwerer Wasserstoff ( Tritium) =      T             Elektronenkonfiguration   Anordnung der Elektronen auf den entsprechenden Schalen bzw. Orbitalen Anzahl Protonen =  Anzahl Elektronen   Durch Untersuchungen wurde festgestellt, das die Elektronen auf Schalen aufgeteilt werden.     Elektronegativität   Metallatome halten ihre Valenzelektronen nur wenig fest, Nichtmetallatome dagegen ziehen ihre Elektronen sehr stark an. Die Elektronegativität ist ein Maß für das Bestreben der Atome innerhalb einer Verbindung, Elektronen an sich zu ziehen.

Oder ist die Kraft mit der ein Atom Elektronen an sich zieht. Sie ist besonders groß in der 7. Hauptgruppe (= Halogene)   Spektren   dienen zur Analyse von Stoffen und zur Untersuchung des Feinbaus der Atome. Aus den Spektren kann man die Lage der Energieniveaus, also den Schalenaufbau der Elektronenhülle in einem Atom entnehmen.   Energieniveaus   Ein Atom kann höchstens sieben Schalen haben, die von innen nach außen mit den Zahlen n = 1 bis 7 (Hauptquantenzahlen) oder den Großbuchstaben K, L, M, N, O, P, Q bezeichnet werden. Die sieben Schalen entsprechen sieben Energieniveaus.

Je weiter vom Kern eine Schale entfernt ist, desto größer ist ihre Energie und desto mehr Elektronen haben in ihr Platz. Energieniveaus der Elektronen steigen Stufenweise.   Chemische Bindung   Atome haben das Bestreben, eine möglichst energiearmen Zustand einzunehmen. Die Oktettregel sagt, dass alle Atome nach einer stabilen Achterschale, der Edelkonfiguration, streben. Aufnahme oder Abgabe von Elektronen führt zur Achterschale. 8 Elektronen in der äußersten Schale = Oktettregel     Atommasse   Die relative Atommasse gibt an um wie vielmal die Masse eines Atoms größer als die Atommasseneinheit U ist.

Wird die Masse eines Atoms in der Einheit kg angegeben spricht man von der absoluten Atommasse.   Ionenbindung   ist die wichtigste Art der Bindung zwischen Metallen und Nichtmetallen. Ionenbindung entsteht durch Abgabe und Aufnahme von Elektronen.   Atombindung   ist die wichtigste Art der Bindung zwischen Nichtmetallatomen. Durch gemeinsame Elektronenpaare entsteht ein in sich geschlossenes Teilchen, ein Molekül. Es ist energieärmer und daher stabiler als die getrennten Atome.

  Metallbildung   ist die wichtigste Art der Bindung zwischen Metallatomen Typische Metalle besitzen weniger Valenzelektronen, die sie leichter abgeben.     Atome   sind die kleinsten Bausteine der Elemente, die sich chemisch nicht mehr zerlegen lassen. Atome bestehen aus einem kleinen Atomkern und fast masseleeren Elektronenhülle.  Sie sind elektrisch neutral.   Dipol   Ein Dipol ist zum Beispiel Wasser. Ein Dipol ist ein geladenes Molekül mit + und - Ladungsschwerpunkten.

  Sonstiges   Salze sind Feststoffe, die Ionengitter aufweisen Ein Kristall ist ein fester, regelmäßig geformter von ebenen Flächen begrenzter Körper.   Die Gitterenergie ist die Energie die bei der Bildung des Ionengitters frei wird. Die Ladungszahl gibt an, die viele positive oder negative Ladungen ein Ion hat. Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Teilchen.   Gemische bestehen aus zwei oder mehreren Stoffen, die ihre spezifischen Eigenschaften behalten. Sie können durch physikalische Methoden wieder in diese Bestandteile zerlegt werden.

Reinstoffe sind Stoffe, die durch übliche physikalische Verfahren nicht in verschiedene Stoffe zerlegt werden können. Analyse ist die chemische Zerlegung eines Stoffes in zwei oder mehrere verschiedenartige Stoffe. Elemente sind chemische Grundstoffe. Sie können nicht mehr in andere Stoffe zerlegt werden. Viele chemische Verbindungen bestehen aus Molekülen, deren Zusammensetzung durch Formeln angegeben sind. Verbindung sind Stoffe, die aus zwei oder mehreren Elementen zusammengesetzt sind.

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