Grundwissen 9. Klasse Chemie

Grundwissen 9. Klasse Chemie
1. Formelzeichen und Einheiten
2. Was versteht man unter der Stoffmenge
und der
Avogadro- Konstante NA ?
Eine Stoffportion hat die Stoffmenge n = 1 mol, wenn
sie 6 * 1023 Teilchen (Atome oder Moleküle oder
Verhältnisformeleinheiten) enthält.
Über die Avogadro- Konstante lassen sich aus der
Stoffmenge n, die Teilchenanzahl einer Stoffportion
berechnen:
N = n * NA mit NA= 6*1023 1/mol
molare Masse: Quotient aus der Masse und der
3. Was versteht man unter
Molarer Masse
und molarem Volumen?
Stoffmenge einer Stoffportion
- molare Masse eines Elements stimmt in ihrem
Zahlenwert mit der Atommasse (PSE [u]) überein
molares Volumen: 1 mol eines idealen Gases hat bei
Normalbedingungen (0°C, Normaldruck) ein Volumen
von 22,4l. Es ist der Quotient aus dem Volumen und
der Stoffmenge einer Stoffportion.
Vm = V/n Einheit: l/mol
- Das ist der Quotient aus der Stoffmenge n des
gelösten Stoffes und dem Volumen V der Lösung
4. Was versteht man unter
Stoffmengenkonzentration?
- Formelzeichen: c Einheit: mol/l
5. Was sind Hydroxide im Vergleich
zu alkalischen Lösungen?
Hydroxide sind Feststoffe. Es sind Ionenverbindungen
aus positiven Metall-Ionen und negativen HydroxidIonen (OH-).
Alkalische (basische) Lösungen sind wässrige
Lösungen, die Hydroxid-Ionen (OH-(aq)) enthalten.
Metallhydroxid + Wasser  Metall-Ionen + HydroxidIonen
6. Auf welchem Wege lassen sich alkalische
Lösungen herstellen?
Gib 3 Möglichkeiten an.
Metalloxid + Wasser → Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen
Alkali-/Erdalkalimetalle + Wasser → Metall-Ionen +
Hydroxid-Ionen + Wasserstoff
7. Welche Bedeutung hat die Flammenfärbung?
Was passiert dabei auf Elektronenebene?
Nenne Beispiele.
8. Wie ist ein Atom aufgebaut?
Alkalimetalle und Erdalkalimetalle geben in der
Brennerflamme typische Färbungen. Die Färbung
entsteht aufgrund der Anregung von Elektronen auf
höhere Energiestufen, von denen sie unter
Aussendung von Licht bestimmter Wellenlängen in
niedrigere Energiestufen zurückfallen.
Bsp.: Natrium = leuchtend gelb (natriumgelb)
Kalium = violett
Calcium = ziegelrot
Strontium = rot
Barium = grün
- besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle:
Atomkern:
-besteht aus Nukleonen
- Nukleonen bestehen aus positiven geladenen
Protonen (p+) und neutralen Neutronen (n)
- Protonenzahl ist gleich der Kernladungszahl (KLZ)
- bestimmt Masse des Atoms
Atomhülle:
- in ihr befinden sich negativ geladene Elektronen
9. Was sind Valenzelektronen?
-Valenzelektronen sind die äußersten,
energiereichsten und für chemische Reaktionen
wichtigsten Elektronen
- sie liegen auf der äußersten Schale (Valenzschale)
des Teilchens
Elektronenkonfiguration = Verteilung der Elektronen
in der Elektronenhülle bzw. auf den Energiestufen
Vorgehen:
10. Was versteht man unter der
Elektronenkonfiguration?
Wie geht man vor?
1. Aus der Ordnungszahl liest man ab, wie viele
Elektronen insgesamt zu berücksichtigen sind.
2. Die Schalen werden dann von innen nach
außen bzw. im Energiestufenmodell von unten
nach oben besetzt.
3. Anzahl der Elektronen pro Schale: 2 * n2
Protonen p+: positiv geladen, m(p+) ≈ 1u
Neutronen n: neutral, m(n) ≈ 1u
11. Was sind Elementarteilchen?
Elektronen e- : negativ geladen, Masse
vernachlässigbar klein
Zahl der Protonen + Zahl der Neutronen = Massenzahl
(= Nukleonenzahl)
AZ(p+) + AZ(n) = MZ (Massenzahl)
12. Was versteht man unter der Massenzahl
und der Kernladungszahl?
Zahl der Protonen = Kernladungszahl (KLZ)
(= Ordnungszahl) (= Zahl der Elektronen)
AZ (e-) = AZ (p+) im neutralen Atom
Isotope sind Atome des gleichen Elements, die sich
nur in der Anzahl ihrer Neutronen unterscheiden und
damit in ihrer Masse, d.h. gleiche AZ(p+) , AZ (e-)
13. Was sind Isotope?
z.B. Isotope des Wasserstoffs:
14. Beschreibe die Atommodelle nach Rutherford
und Bohr.
1
1 H
; 12H; 13H
Rutherfordsches Atommodell (1911)
- Atom besteht aus einem winzigen, positiv geladenen
Atomkern, der die „gesamte“ Masse des Atoms
beinhaltet und einer rießigen Atomhülle, in der die
Elektronen um den Kern kreisen.
Bohrsches Atommodell (1913)
- Atom besteht aus einem positiv geladenen,
massetragenden Kern und Elektronen, die diesen auf
Bahnen umkreisen.
- Ionen sind elektrisch positiv oder negativ geladene
Teilchen.
15. Was sind Ionen?
- Metall-Atome bilden positiv geladene Kationen.
z.B. das Natriumatom bildet ein einfach positiv
geladenes Natriumkation:
Na  Na++ e- Nichtmetall-Atome bilden negativ geladene Anionen.
- bei Ionenverbindungen:
Atome geben Elektronen ab oder nehmen Elektronen
auf, bis sie die Konfiguration des nächststehenden
Edelgases erreichen.
16. Was versteht man unter der
Edelgaskonfiguration?
- molekular gebaute Stoffe:
Atome in den Molekülen erreichen durch gemeinsame
Elektronenpaare eine Edelgaskonfiguration. Sie
besitzen dann insgesamt acht bzw. 2 Elektronen (1.
Periode) auf der Valenzschale (Oktett-, bzw.
Dublettregel).
17. Was ist eine Ionenbindung?
- Eine Ionenbindung ist eine chemische Bindung
zwischen Ionen in einem Ionengitter.
- Sie entsteht nach der Reaktion von Metall und
Nichtmetall.
- Sie beruht auf den Anziehungskräften zwischen
positiv geladenen Kationen und negativ geladenen
Anionen.
(- tritt auf, wenn die EN (Elektronegativitäts)-Differenz
größer als 1,7 ist)
- Die ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines
Atoms in einer chemischen Bindung das
Bindungselektronenpaar an sich zu ziehen.
18. Was versteht man unter
Elektronegativität?
- Abkürzung: EN
- aus dem PSE zu entnehmen
- Fluor (F) ist das elektronegativste Elementatom mit
einem Wert von 4.
Ionenverbindungen (Salze) besitzen u.a. folgende
Eigenschaften:
19. Welche Eigenschaften besitzen
Ionenverbindungen?
- hart und spröde
- meist hohe Schmelz- und Siedetemperatur
- oft gut in Wasser löslich
- leiten gelöst in Wasser und als Schmelze den
elektrischen Strom
- als kristalline Stoffe elektrische Nichtleiter
Moleküle bestehen aus Nichtmetall-Atomen, die
durch gemeinsame Elektronenpaare miteinander
verbunden sind.
20. Was versteht man unter einer
Elektronenpaarbindung?
- Atome können Einfach- oder Mehrfachbindungen
eingehen.
- auch kovalente Bindung oder Atombindung genannt
- enthalten 2 e-
- Valenzstrichformel
21. Wie nennt man die LEWIS-Formel noch und wie Bindende und nichtbindende (freie) Elektronenpaare
werden durch Striche gekennzeichnet. Wenn die
kann man sie beschreiben?
Oktettregel erfüllt ist, sind die Atome von vier
Elektronenpaaren umgeben.
Zeichne das Beispiel für Wasser und
Bsp.:
Kohlenstoffdioxid.
- Hauptgruppennummer:
gibt Auskunft über die Anzahl der Valenzelektronen
(VE)
1. HG (I): Alkalimetalle (1 VE)
2. HG (II): Erdalkalimetalle (2 VE)
22. Welche Informationen geben die Nummern der 7. HG (VII): Halogene (7 VE)
8. HG (VIII): Edelgase (8 VE)
Hauptgruppen bzw. Perioden im PSE?
- Periodenzahl:
gibt Auskunft über die Anzahl der Schalen bzw.
Energiestufen
23. Was ist ein Dipol-Molekül und wie kann es
innerhalb der Formel gekennzeichnet werden
(2 Schreibweisen)?
- besitzt ein elektrisches Dipolmoment, weil die
Schwerpunkte seiner positiven und negativen
Ladungen örtlich nicht zusammenfallen
- nach außen hin elektrisch neutral
- elektrische Ladung im Molekül ist aufgrund
unterschiedlicher EN nicht symmetrisch verteilt
→ auf einer Seite positiver Ladungsüberschuss (δ+)
→ auf einer Seite negativer Ladungsüberschuss (δ-)
Bsp.: Chlorwasserstoff HCl
H Cl oder
δ+ H – Cl δ-
24. Was versteht man unter Dipol/DipolWechselwirkungen?
Zwischen Dipol-Molekülen treten zwischenmolekulare
Wechselwirkungen(***) in Form von elektrostatischen
Anziehungskräften zwischen den positiv und negativ
teilgeladenen Seiten der Dipole auf. Solche
Wechselwirkungen gibt es auch zwischen DipolMolekülen und Ionen.
Bsp.: HCl *** HCl
25. Was versteht man unter VAN-DER-WAALSWechselwirkungen?
Zwischen unpolaren Molekülen gibt es schwache
Wechselwirkungen, die auf spontanen und
induzierten Dipolen beruhen.
Bsp.: zwischen Butan und Butan
26. Was versteht man unter
Wasserstoffbrücken?
- entsteht, wenn zwei Moleküle oder zwei geeignet
weit voneinander getrennte Abschnitte eines
Makromoleküls über Wasserstoffatome (H) in
Wechselwirkung treten
- H-Atom muss kovalent an ein stark elektronegatives
Atom (z.B. N, O oder F) gebunden sein
→ H-Atom trägt positive Partialladung
→ „Bindung“spartner des H-Atoms weist negative
Partialladung und freies Elektronenpaar auf (IN, IO, IF)
- sind Elektronenübertragungsreaktionen
- Oxidation und Reduktion laufen gleichzeitig ab
- Elektronendonator ist das Reduktionsmittel
- Elektronenakzeptor ist das Oxidationsmittel
27. Was versteht man unter einer Redoxreaktion?
28. Was ist eine Redoxgleichung?
- gesamte Redoxreaktion setzt sich aus Teilgleichungen
zusammen, aus der Oxidation (Abgabe von Elektronen)
und der Reduktion (Aufnahme von Elektronen)
- Anzahl der abgegebenen und aufgenommen
Elektronen muss gleich sein
Bsp.:
Oxidation: Fe → Fe3+ + 3 e- * ‫׀‬2
Reduktion: Br2 + 2 e- → 2 Br- * ‫׀‬3
Redox: 2 Fe(s) + 3 Br2(g) → 2 FeBr3(s)
Oxidation: Abgabe von Elektronen
29. Was versteht man unter Oxidation bzw.
Reduktion?
Reduktion: Aufnahme von Elektronen
Merkhilfe: Wasserstoff wird vom Sauerstoff oxidiert.
2 H20 + O20 → 2 H+I2 O-II
30.