2 Aufbau und Eigenschaften der Materie - Medi
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2 Aufbau und Eigenschaften der Materie 2 2 Aufbau und Eigenschaften der Materie Fragen in den letzten 10 Examen: 28 Hinter diesem – zugegebenermaßen recht trocken klingenden – Titel verbergen sich einige der wichtigsten chemischen und biochemischen Grundlagen. Mit ihrer Kenntnis ist es möglich, sich das Lernen vieler Details zu ersparen. Denn: Ist das Prinzip erst mal begriffen, lassen sich die nötigen Fakten einfach daraus ableiten. Im Einzelnen geht es in diesem Abschnitt um –– den Aufbau eines Atoms, –– die Frage: Was ist ein chemisches Element?, –– das Periodensystem, –– den Begriff Mol und wo er überall eine Rolle spielt sowie –– die Bindungsarten innerhalb und zwischen chemischen Substanzen. 2.1 2.1.1 Kernladungszahl/­ Ordnungszahl/ ­Protonenzahl Diese drei Begriffe werden synonym verwendet. Die Zahlen geben an, wie viele Protonen – und damit positive Ladungen – sich im Atomkern befinden. Merke! Ein Atom und sein zugehöriges Kation oder Anion (s. S. 16) haben die gleiche Anzahl an Protonen. Sie unterscheiden sich nur in der Menge der Elektronen voneinander. Atombau Ein Atom besteht aus drei Arten kleinerer Teilchen. Dies sind die –– positiv geladenen Protonen, –– neutralen Neutronen und –– negativ geladenen Elektronen. Protonen und Neutronen befinden sich im Atomkern, die Elektronen in der Atomhülle. Hülle Kern – + + Abb. 2: Atombau Heliumatom 6 Da ein Atom nach außen hin elektrisch neutral ist, hat es genauso viele Protonen im Kern wie Elektronen in der Hülle. – medi-learn.de/ch1-2­ 2.1.2 Elektronen In einem Atom entspricht die Ordnungszahl auch der Anzahl an Elektronen. Jedes Elektron sucht sich einen Partner, mit dem zusammen es ein Orbital (Ort mit hoher Aufenthaltswahrscheinlichkeit für Elektronen) bezieht. Bei Atomen mit ungerader Elektronenzahl bleibt „am Ende“ ein Elektron allein in seinem Orbital sitzen. Solch ein ungepaartes Elektron ist sehr reaktionsfreudig. Daher werden Atome und Moleküle mit mindestens einem partnerlosen Elektron auch als Radikale bezeichnet. Das lässt sich ganz gut merken: Wer würde nicht radikal, wenn man ihm einfach seinen Partner wegschnappt oder er gleich gar keinen abbekommt ... Beispiele für Radikale sind: –– Stickstoffmonoxid (NO, Substanz zur Erweiterung der Herzkranzgefäße), –– Wasserstoffatome (enthalten nur ein Elektron und das ist daher gezwungenermaßen ungepaart).
