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Atom - Referat



Chemie K3

Ionen entstehen durch Elektronenübertragung. Dabei geben Metalle einen oder mehreren Elektronen ab und werden zu Positiven Ionen (Kationen). Nichtmetalle nehmen einen oder mehrer Elektronen auf und werden zu negative Ionen (Anionen).

Metall-Atom -----Elektronenabgabe Kation
Nichtmetallatom -----Elektronenaufnahme  Anion

Ionengitter: Die Anziehungskräfte der Ionen wirken in alle Richtungen, Jedes Kation umgibt sich mich möglichst vielen Anionen. Jedes Atom umgibt sich mit möglichst vielen Kationen.

Warum lösen sich stabiles Kristall wie Kochsalz im Wasser auf?
Das polare Lösungsmittel Wasser löst die Ionen vom Rande des Gitters, bis das gesamte Kristall aufgelöst ist.

Metalle…
…-Atome geben Elektronen ab um das Oktett zu erreichen. Es entstehen Kationen und freie Elektronen.
…leiten Strom, weil freie Elektronen beim Anlegen einer Spannung fließen. Sie leiten auch Wärme und Kälte
…sind häufig magnetisch
… oxidieren leicht  Elektronen- Abgabe ( Sauerstoffaufnahme)
…lassen sich verformen; die Gitterschichten können unter Druck gegeneinander verschoben werden, das Elektronen-Gas hält sie flexibel zusammen z.B. schmieden (Hufeisen), walzen (Blech), ziehen (Draht)
…verschiedene Metalle (Bzw. ihre Kationen) lassen sich in ein Gitter verschmelzen (Legierung)


Bindungsarten
Ionenbindung:
Bei der Ionenbindung liegt eine Bindung zwischen Metall und Nichtmetall vor.
Hier wird vom Metall ein Elektron abgegeben, das wiederum vom Nichtmetall aufgenommen wird.
Metall wird dann zum Kation und Nichtmetall wird zum Anion.
Es entsteht ein regelmäßiges, starres, systematisches Gitter (Kristall).
Es lässt dich nicht verformen und ist starr und spröde.
Der Schmelzpunkt und der Siedepunkt sind hoch und der Aggregatzustand unter normalen Bedingungen ist fest.

Atombindung:
Bei der Atombindung liegt eine Bindung zwischen Nichtmetall und Nichtmetall vor.
Hier überlappen sich die beiden Außenschalen und geben ein Elektron bilden ein gemeinsames Elektronenpaar, das sich in der Überlappung befindet.
Bei Mehrfach- Bindungen bilden sich mehrer Elektronenpaare.
Die Bindung entsteht durch die Anziehung zwischen den Elektronenpaar und den Atom Kernen.
Es entstehen Moleküle die kein Gitter bilden, da ungeladene Moleküle sich nicht anziehen.
Der Schmelzpunkt und der Siedepunkt sind sehr niedrig.
Aggregatzustand bei Normalbedingung ist oft gasförmig oder flüssig.

Metallbindung:
Bei der Metallbindung liegt eine Bindung von Metall und Metall vor.
Diese geben Elektronen ab.
Es entstehen dabei Metallkationen und freie Elektronen.
Es gibt ein Metallgitter, das verformbar ist. Im Metallgitter sind die Kationen dicht aneinander gepackt, zwischen ihnen bewegen sich die freien Elektronen, die sie durch ihre Anziehung auf ihren Plätzen halten.
Der Schmelzpunkt und der Siedepunkt sind hoch und der Aggregatzustand unter normalen Bedingungen ist fest.

Elektronegativität (En)
En ist die Fähigkeit eines Atoms Bindungselektronen anzuziehen. Die EN ist allgemein umso größer je größer die Protonenzahl und je kleiner der Atomradius ist.
Oben rechts im PSE steht FLUER mit EN 0.4, unten links steht FRANCUIM mit EN 0,7.
Δ Delta
Δ EN = Elektronegativitätsdifferenz
Beispiel: HC-Molekül (Salzsäure)
H = 2,1 EN
CL = 3,0 EN
Δ EN = 0,9
δ+ H Δ CL δ-
Chlor zieht das gemeinsame Elektronenpaar zu sich,
H wird leicht positiv Delta +
CL wird leicht negativ Delta –
Das Molekül ist Polar.

Polare Atombindung:
Reagieren 2 Atome unterschiedlicher EN mit einander, so ist die Δ EN entweder so groß (größer 2,0), dass die Elektronen vom Metall zum Nichtmetall abgegeben werden → Ionenbindung.
Oder die Δ EN ist so gering, dass die polare Atombindung entsteht.
Bei der polaren Atombindung wird das gemeinsame Elektronen-Paar stärker vom elektronegativerem Partner weggezogen. Das Molekül wird an einem Ende leicht negativ, am anderen leicht positiv.
Es ist POLAR.
H20
H = 2,1 EN Wasser ist ein Dipol
0 = 3,5 EN
Δ EN = 1,4

Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an



O - H

H -O O -H



H- O O - H


H- O
--- H- Brücken

Anomali des Wassers
Wasser hat seine größte Dichte bei plus 4°C ; Bei Erwärmung über 4° rücken die Moleküle auseinander, die H- Brücken zerreisen; die Dichte nimmt ab; heißes Wasser, das abgekühlt wird, bildet H-Brücken und nimmt in der Dichte zu bis plus 4°C; unterhalb von 4° werden noch mehr H-Brücken gebildet bis zum Maximum bei 0°C; dabei werden die Wassermoleküle wieder von den H- Brücken auseinander gedrückt, die Dichte nimmt ab  das Volumen steigt um 11%.


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