Grundwissen Chemie 9 WSG/SG Chemische Reaktion Sie stellt eine Stoffumwandlung mit Energieumsatz dar, bei der Edukte (Ausgangsstoffe) verbraucht und Produkte (Endstoffe) gebildet werden. Auf Teilchenebene kommt es zu einer Umgruppierung von Atomen. In der Reaktionsgleichung stellt der Reaktionspfeil die Stoffumwandlung dar. Verbrennung Eine Verbrennung ist eine Reaktion mit Sauerstoff. Die Produkte der Verbrennung heißen Oxide. Reinstoff Er kann physikalisch nicht weiter aufgetrennt werden. Ein Reinstoff besitzt konstante Eigenschaften, wie zum Beispiel Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Dichte. Stoffgemisch Ein Stoffgemisch setzt sich aus mehreren Reinstoffen zusammen, die physikalisch voneinander getrennt werden können. Verbindung Eine Verbindung ist ein Reinstoff, der durch eine chemische Reaktion zerlegt werden kann. Element Ein Element (elementarer Stoff) kann chemisch nicht weiter zerlegt werden. Atom Ein Atom besteht aus einem Atomkern, der Protonen und Neutronen enthält, und einer Atomhülle, die Elektronen enthält. Die Protonenzahl entspricht der Elektronenzahl. Molekül Ein Molekül ist ein ungeladenes Teilchen, das aus fest miteinander verbundenen Atomen besteht. Ion Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Teilchen. Kation Ein Kation ist ein positiv geladenes Teilchen. Anion Ein Anion ist ein negativ geladenes Teilchen. Atomion Ein Atomion ist ein Ion, das aus einem Atom entstanden ist. Metallatome geben Elektronen ab und werden zu Kationen, Nichtmetallatome nehmen Elektronen auf und werden zu Anionen. Molekülion Ein Molekülion ist ein geladenes Teilchen, das aus fest miteinander verbundenen Atomen besteht. Molekülformel Sie gibt Art und Anzahl der Atome eines Moleküls an. Ionenformel Sie gibt Art und Anzahl der Atome eines Ions an und zeigt seine Ladung in Form einer Ladungszahl. Verhältnisformel Sie gibt das einfachste Zahlenverhältnis der Kationen und Anionen eines Salzes an. Valenzstrichformel (Elektronenformel) Sie gibt die Art der Bindung der Atome eines Teilchens an. In der Valenzstrichformel werden die Valenzelektronen eines Teilchens angegeben. Ein Strich steht für ein Elektronenpaar, ein Punkt für ein einzelnes Elektron. Analyse Sie ist die Zerlegung einer Verbindung. Synthese Sie ist der Aufbau einer Verbindung. Umsetzung Sie ist eine Kombination aus Analyse und Synthese. exotherme Reaktion Sie stellt eine chemische Reaktion dar, bei der Energie frei wird. Die Edukte sind energiereicher als die Produkte. endotherme Reaktion Sie stellt eine chemische Reaktion dar, bei der Energie aufgenommen wird. Die Edukte sind energieärmer als die Produkte. innere Energie Sie ist der Energieinhalt eines Systems, z. B. aller Produkte einer chemischen Reaktion. Bei der Reaktion kommt es zur Änderung der inneren Energie. Der Energieumsatz einer chemischen Reaktion ergibt sich aus der Differenz der inneren Energie zwischen Produkten und Edukten. Diese Energiedifferenz heißt Reaktionsenergie. Bei endothermen Reaktionen muss sie aufgewendet werden, bei exothermen Reaktionen wird sie frei. Aktivierungsenergie Sie ist die Energie, die benötigt wird, um eine Reaktion in Gang zu setzen. Katalysator Er ist ein Stoff, der die Aktivierungsenergie herabsetzt und die Reaktion beschleunigt oder ermöglicht. Er geht aus der Reaktion unverändert hervor. Glimmspanprobe Eine positive Glimmspanprobe weist Sauerstoff nach. Knallgasprobe Eine positive Knallgasprobe weist Wasserstoff nach. Periodensystem (PSE) Im Periodensystem der Elemente sind die Elemente nach steigender Ordnungszahl (Protonenzahl) angeordnet. Waagerechte Zeilen heißen Perioden, senkrechte Spalten heißen Gruppen. Die Anzahl der Perioden gibt die Energiestufen des jeweiligen Atoms an, die Hauptgruppennummer die Zahl der Valenzelektronen. Valenzelektronen Die Elektronen der energiereichsten (äußersten) Energiestufe (Schale) werden als Valenzelektronen bezeichnet. Edelgaskonfiguration (Edelgaszustand) Die Edelgaskonfiguration ist ein stabiler Zustand, bei dem ein Atom ein Elektronenduplett (wie beim Heliumatom) bzw. ein Elektronenoktett (wie bei den übrigen Edelgasatomen) besitzt. Bei chemischen Reaktionen erreichen die Teilchen den Edelgaszustand. Nukleonenzahl Sie ist die Summe aus der Protonen- und der Neutronenzahl eines Atoms. Neutronenzahl Sie ist die Zahl der ungeladenen Nukleonen eines Atoms. Protonenzahl (Kernladungszahl) Sie ist die Zahl der Protonen, das sind positiv geladene Nukleonen eines Atoms. Elektronenkonfiguration Sie ist die Besetzung der Energiestufen (Schalen) eines Atoms mit Elektronen. Isotope Isotope sind Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Elektronenpaarbindungen (Atombindungen, kovalente Bindungen) Sie beruhen auf der Bildung gemeinsamer Elektronenpaare und führen zur Entstehung von zwei- oder mehratomigen Molekülen. Ionenbindung Sie resultiert aus der elektrostatischen Anziehung zwischen Kationen und Anionen und führt zur Bildung eines Salzes. Molekularer Stoff Die Teilchen eines molekularen Stoffes sind Moleküle. Salz Ein Salz ist ein Stoff, der aus Kationen (Metallionen, Ammoniumionen) und Anionen (Nichtmetallionen, Molekülanionen) besteht. Teilchenmodell Alle Stoffe sind aus Teilchen zusammengesetzt. Mithilfe des Teilchenmodells werden alle beobachtbaren Phänomene in der Chemie erklärt. Atomare Masseneinheit Einheit für die Angabe der Masse von Teilchen. Einheit 1 u Stoffmenge n Die Stoffmenge n hat die Einheit 1 mol. Ein Mol entspricht 6,02 ·1023 Teilchen. Avogadro-Konstante NA Die Avogadro-Konstante NA gibt die Anzahl eines bestimmten Teilchens in einem Mol an. NA= 6,02 ·1023 ଵ ୫ ୭୪ Molare Masse M Die molare Masse eines Reinstoffs ist der Quotient aus der Masse m und der zugehörigen Stoffmenge n. M= ୫ ୬ ; [M] = 1 ୫ ୭୪ Molares Volumen Vm Das molare Volumen ist der Quotient aus dem Volumen V eines gasförmigen Reinstoffs und der ୬ zugehörigen Stoffmenge n. Vm = ; [Vm] = 1 ୪ . ୫ ୭୪ Bei Normbedingungen beträgt das molare Normvolumen Vmn = 22,4 ୪ . ୫ ୭୪