Einführung in die Chemie. Chemie in technischen Studiengängen

Август 5, 2022

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Einführung in die Chemie. Chemie in technischen Studiengängen

Содержание

2. Chemie in technischen Studiengängen Maschinenbau: Chemie wird behandelt in Thermodynamik und Werkstoffkunde – Multiple Choice Klausur
3. Das Fach „Chemie“ im Studienkolleg Hannover 4-5 Stunden pro Woche 2 schriftliche Arbeiten = Klausuren von
4. Prüfungsarten an der Leibniz Universität Vorlesung: ? Klausur = schriftliche Prüfung dazu oft Übungen mit Klausuraufgaben
5. Wo finde ich seriöse Informationen? www.chemgapedia.de www.chemie de www. wikipedia.de 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
6. Was ist „Chemie“ ? Im Gegensatz zu Physik und Biologie ……… Chemie ist die Lehre von
7. Das Teilchenmodell In unserer Vorstellung bestehen alle Stoffe aus unsichtbaren, sehr kleinen, so genannten „Teilchen“ aufgebaut.
8. Stoffe und Stoffeigenschaften Stoff: besteht aus Teilchen mit identischen Eigenschaften Gemisch: verschiedenen Teilchen mit unterschiedlichen Eigenschaften
9. Gemische Homogenes Gemisch: besteht aus einer Phase (mit dem Auge nicht als Gemisch erkennbar (Salzwasser, Alkohol
10. Gemische können durch physikalische Methoden getrennt werden Erhitzen Sieben dekantieren destillieren 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
11. Teilchen in Aggregatzuständen Quelle: Pfeifer und Reichelt, „H2O & Co“, Oldenbourg Verlag 2015 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
12. Aggregatzustände fest – flüssig – gasförmig Übergänge fest – flüssig = schmelzen flüssig – fest =
13. Elementarteilchen Atome bestehen aus Elementarteilchen. Protonen, Neutronen und Elektronen 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
14. Zeichnen Sie ein Natriumatom! Natrium hat die Ordnungszahl 11. Nr. des Elektrons 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
15. 1.2. Atombau 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
16. Der Streuversuch von E. Rutherford 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
17. Das Versuchsprotokoll am Beispiel des Rutherfordschen Streuversuchs 1. Überschrift: Was will ich mit dem Versuch zeigen?
18. Beobachtung: Der größte Teil (die meisten) Strahlen (Teilchen) gehen direkt durch die Goldfolie hindurch und treffen
19. Das Kern-Hülle-Modell Im Atomkern sind Protonen und Neutronen enthalten. Protonen tragen eine positive Ladung. Neutronen tragen
20. Elemente und Isotope Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element, die Anzahl der Neutronen das Isotop.
21. Wie sieht die Atomhülle aus? Einfachster Fall: Wasserstoffatom : 1 Elektron umkreist den Kern kugelförmig Heliumatom:
22. Die Ionisierungsenergie Energie, die benötigt wird, um ein Elektron vom Kern abzuspalten Einheit MJ / mol
23. Atommodelle Thomsen: Atome sind Kugeln, in denen positive und negative Ladung gleichmäßig verteilt ist. Rutherford: Die
24. Das Orbitalmodell des Atoms Wichtige Begriffe: der Kern, die Hülle, die Schale, das Orbital, die Elektronenkonfiguration,
25. Das Orbitalmodell des Atoms Die Protonen und Neutronen befinden sich im Atomkern. Sie tragen die Masse
26. 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
27. Orbitale Was sind „Orbitale“? Orbitale sind die Aufenthaltsräume der Elektronen um den Atomkern herum. Jedes Orbital
28. Atommodell – die Orbitaltheorie Ein Beispiel für eine Elektronenkonfiguration: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
29. Elektronenkonfiguration Jedes Atom hat eine festgelegte Anzahl von Elektronen, nämlich genau so viele, wie es Protonen
30. Reihenfolge des Auffüllens der Orbitale 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
31. Beschreibung der Elektronen durch „Quantenzahlen“ Die einzelne Elektronen eines Atome könne auch durch die so genannten
32. Die Quantenzahlen Hauptquantenzahl-Werte: n = 1 bis 7 Nebenquantenzahl-Werte: l = 0 bis n -
33. Kriterien für die Besetzung der Orbitale Das Energie-Prinzip Die Orbitale werden in der energetischen Reihenfolge
34. Besetzungsreihenfolge der Orbitale 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
35. Beschreibung der Elemente durch die Elektronenkonfiguration Um welche Elemente handelt es sich? 1s2 2s2 2p4 =
36. Die Edelgaskonfiguration ist eine sehr stabile Elektronenkonfiguration mit 8 Elektronen in der Außenschale. Stabile Konfiguration heißt,
37. Das Periodensystem (das periodische System der Elemente PSE) Dmitri Iwanowitsch Mendelejew 1834 – 1907 „Die Abhängigkeit
38. Vorhersage von Eigenschaften bisher unbekannter Elemente eka-Silicium Atommasse: ~ 72 u dunkelgraues Metall mit hohem Schmelzpunkt
39. Aufbau des Periodensystems Die Elemente sind fortlaufend nach der Ordnungszahl = Anzahl der Protonen angeordnet. Senkrecht:
40. 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
41. Periodensystem Pocketcard (2,99€) ISBN 978-3-89862-153-3 www.media4u.com ҉ 19.04.2022 Dr.Katrin Schöffski
42. Die Namen der Hauptgruppen im Periodensystem Alkalimetalle: leichte, weiche, reaktionsfreudige Metalle, Ion 1+ Erdalkalimetalle: Metalle, etwas
43. Die Elektronegativität beschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen (die eigenen und die benachbarter Atome) anzuziehen. Sie
44. Die Nebengruppen im Periodensystem Die Übergangsmetalle: Hier werden die d-Orbitale aufgefüllt, Übergangsmetalle haben häufig mehrere Oxidationsstufen.
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Chemie in technischen Studiengängen
Maschinenbau: Chemie wird behandelt in Thermodynamik und

Werkstoffkunde – Multiple Choice Klausur
Elektrotechnik: 1. Sem. Wärmelehre, 2. Sem. Halbleitertechnik
Informatik: keine
Biologie: 1. Sem. 4 Stunden Chemie, 2. Sem. 2 Stunden Biochemie
Bauingenieurwesen / Architektur: Umweltchemie, Abwassertechnik, Baustoffkunde

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Das Fach „Chemie“ im Studienkolleg Hannover
4-5 Stunden pro Woche
2 schriftliche Arbeiten

= Klausuren von je 1 ½ Stunden
Auch die mündliche Mitarbeit zählt, z.B. Referat
„chemische Vokabeln“ lernen
Experimente durchführen und Protokoll erstellen
Buch: „elemente chemie II“ Gesamtband Klett Verlag
ISBN 3-12-756700-6

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Prüfungsarten an der Leibniz Universität
Vorlesung: ? Klausur = schriftliche Prüfung dazu oft

Übungen mit Klausuraufgaben
Praktikum: ? Kolloquium, gerne auch als Eingangskolloquium = mündliche Prüfung

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Wo finde ich seriöse Informationen?
www.chemgapedia.de
www.chemie de
www. wikipedia.de
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

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Was ist „Chemie“ ?
Im Gegensatz zu Physik und Biologie ………
Chemie ist

die Lehre von Stoffen und ihren Umwandlungen.
Bei einer chemischen Reaktion verwandeln sich Stoff A und B in Stoff C. Für die Reaktion ist Energie erforderlich oder es wird Energie frei.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Das Teilchenmodell
In unserer Vorstellung bestehen alle Stoffe aus unsichtbaren, sehr kleinen,

so genannten „Teilchen“ aufgebaut.
Teilchen haben eine Masse und ein Volumen, es handelt sich also um Materie. Es sind kleine Körper.
Es können Atome, Moleküle oder Ionen sein.
In der Wissenschaft dienen Modelle zur Veranschaulichung und als Vorstellungshilfen. Jedes Modell kann nur innerhalb bestimmter Grenzen angewendet werden.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Stoffe und Stoffeigenschaften
Stoff: besteht aus Teilchen mit identischen Eigenschaften
Gemisch: verschiedenen Teilchen

mit unterschiedlichen Eigenschaften liegen zusammen vor: Sand, Kaffee, Salzwasser.
Kann durch physikalische Methoden nicht mehr getrennt werden Beispiele für physikalische Trennmethoden?

19.04.2022

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Gemische
Homogenes Gemisch: besteht aus einer Phase (mit dem Auge nicht als Gemisch

erkennbar (Salzwasser, Alkohol in Wasser)
Heterogenes Gemisch: besteht aus mindestens 2 Phasen ( mit dem Auge sind zwei Bestandteile sichtbar (Sand in Wasser, Öl auf Wasser)

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Gemische können durch physikalische Methoden getrennt werden Erhitzen Sieben dekantieren destillieren
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

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Teilchen in Aggregatzuständen
Quelle: Pfeifer und Reichelt, „H2O & Co“, Oldenbourg Verlag

2015

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Aggregatzustände
fest – flüssig – gasförmig
Übergänge fest – flüssig = schmelzen flüssig – fest

= erstarren
flüssig – gasförmig = verdampfen gasförmig – flüssig = kondensieren fest – gasförmig = sublimieren gasförmig – fest = resublimieren

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 13

Elementarteilchen
Atome bestehen aus Elementarteilchen.
Protonen, Neutronen und Elektronen
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 14

Zeichnen Sie ein Natriumatom!
Natrium hat die Ordnungszahl 11.
Nr. des Elektrons
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 15

1.2. Atombau
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 16

Der Streuversuch von E. Rutherford
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 17

Das Versuchsprotokoll am Beispiel des Rutherfordschen Streuversuchs
1. Überschrift: Was will ich mit

dem Versuch zeigen?
Untersuchung von Goldatomen mittels α-Strahlen
2. Versuchsaufbau (gerne mit Skizze) Als Strahlenquelle dient Radium. Die Strahlung ist durch einen Bleiblock abgeschirmt und wird durch eine kleine Öffnung im Bleiblock auf die Goldfolie fokussiert. Es handelt sich um α-Strahlen, also zweifach positiv geladene Heliumatome. (Teilchenstrahlung) Ein Leuchtschirm zeigt die auftreffenden Teilchen an. ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

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Beobachtung:
Der größte Teil (die meisten) Strahlen (Teilchen) gehen direkt durch die

Goldfolie hindurch und treffen dahinter auf den Leuchtschirm. Einige Teilchen werden zur Seite abgelenkt. Einige Teilchen werden von der Folie reflektiert.
4. Deutung (= Erklärung)
Die reflektierten Teilchen sind auf die positiven Elementarteilchen im Atom (= Protonen) gestoßen und von ihnen abgeprallt. Die abgelenkten Teilchen sind in die Nähe der Protonen gekommen und wurden, da sie positiv geladen sind, zur Seite abgelenkt. Die meisten Strahlen sind nicht in die Nähe der Protonen gekommen, sondern durch das Atom hindurch gegangen.
5. Folgerung (=Ergebnis)
Die positive Ladung des Atoms ist in einem sehr kleinen Raum in der Mitte, dem Atomkern, konzentriert. Die Elektronen bewegen sich in einer großen Hülle um den Kern herum. Da die Elektronen im Vergleich zu den Protonen sehr klein sind, sind die „Atome im Prinzip leer.) ҉

19.04.2022

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Das Kern-Hülle-Modell
Im Atomkern sind Protonen und Neutronen enthalten.
Protonen tragen eine positive

Ladung.
Neutronen tragen keine Ladung = sind neutral.
Elektronen sind negativ geladen und umkreisen den Kern. ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 20

Elemente und Isotope
Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element, die Anzahl der

Neutronen das Isotop.
m(p) + m(n) = m(gesamt)
m(p) = m(n) ≈ 5.000 * m(e-)

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 21

Wie sieht die Atomhülle aus?
Einfachster Fall: Wasserstoffatom : 1 Elektron umkreist

den Kern kugelförmig
Heliumatom: 2 Elektronen umkreisen den Kern kugelförmig Elektronenpaare?
Wie sieht das Lithium aus?

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 22

Die Ionisierungsenergie
Energie, die benötigt wird, um ein Elektron vom Kern abzuspalten
Einheit

MJ / mol

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 23

Atommodelle
Thomsen: Atome sind Kugeln, in denen positive und negative Ladung gleichmäßig

verteilt ist.
Rutherford: Die Protonen mit der positiven Ladung befinden sich im Atomkern. Die negative geladenen Elektronen befinden in einer Hülle um den Kern. Der Kern ist sehr klein, die Hülle ist sehr groß.
Bohr: Die Protonen befinden sich im Kern. Die Elektronen umkreisen den Kern in der Hülle. Die Hülle ist in einzelne Energieniveaus, die „Schalen“ aufgeteilt. Die Elektronen könne sich nur innerhalb der Schalen bewegen.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 24

Das Orbitalmodell des Atoms
Wichtige Begriffe:
der Kern,
die Hülle,
die

Schale,
das Orbital,
die Elektronenkonfiguration,
die Quantenzahl

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 25

Das Orbitalmodell des Atoms
Die Protonen und Neutronen befinden sich im Atomkern.

Sie tragen die Masse des Atoms.
Die Anzahl der Protonen (Ordnungszahl) bestimmt das Element.
Die Elektronen bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit in der Atomhülle.
Sie befinden sich auf bestimmten Energieniveaus, den Schalen (K;L;M oder 1;2;3).
Innerhalb jeder Schale gibt es für die Elektronen Aufenthaltsräume, die Orbitale. (s für 2 Elektronen, ; p für 6 Elektronen ; d für 10 Elektronen, ;f für 14 Elektronen). ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 26

19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 27

Orbitale
Was sind „Orbitale“?
Orbitale sind die Aufenthaltsräume der Elektronen um den

Atomkern herum.
Jedes Orbital kann maximal 2 Elektronen aufnehmen.
Es gibt 1 s-Orbital,
3 p-Orbitale,
5 d-Orbitale
7 f-Orbitale.
Diese Orbitale gibt es in jeder Schale neu.
Sie werden in einer bestimmten Reihenfolge mit Elektronen aufgefüllt. Diese Reihenfolge kann man im Periodensystem erkennen. ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 28

Atommodell – die Orbitaltheorie
Ein Beispiel für eine Elektronenkonfiguration:
1s2 2s2 2p6 3s2

3p6 4s2 3d7 = [Ar]4s2 3d7
= Cobalt
1, 2, 3 = Schale = K,L,M s, p, d, f = Orbitale = Aufenthaltsräume der Elektronen s fasst max. 2 Elektronen
p fasst max. 6 Elektronen d fasst max. 10 Elektronen
f fasst max. 14 Elektronen
҉

19.04.2022

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Слайд 29

Elektronenkonfiguration
Jedes Atom hat eine festgelegte Anzahl von Elektronen, nämlich genau so

viele, wie es Protonen hat.
Unter Elektronenkonfiguration versteht man das Beschreiben eines Atoms mit Hilfe seiner Elektronen.
Die Elektronen werden durch ihre Stellung in der Atomhülle beschrieben.
Bsp.: 1s1 beschreibt das ?
Wasserstoffatom
1s2 beschreibt das ?
Heliumatom

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 30

Reihenfolge des Auffüllens der Orbitale
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 31

Beschreibung der Elektronen durch „Quantenzahlen“
Die einzelne Elektronen eines Atome könne

auch durch die so genannten Quantenzahlen charakterisiert werden. Es gibt 4 verschiedene Quantenzahlen.
Die Hauptquantenzahl „n“ Sie bezeichnet die Schale, in der sich das Elektron befindet. Bsp: 1. Schale: n = 1, 7. Schale: n = 7
Die Nebenquantenzahl „l“ Sie bezeichnet die Orbitalart, in der sich das Elektron befindet.
Die Magnetquantenzahl „m“ Es gibt in den jeweiligen Schalen 3 unterschiedliche p-Orbitale, 5 d-Orbitale und 7 f-Orbitale. Sie werden durch die Magnetquantenzahl m bezeichnet. m bezeichnet die räumliche Lage des Orbitals, d.h. in Richtung der x-, y- z-Achse m kann Werte von – „l“ über 0 bis + „l“ annehmen.
Die Spinquantenzahl „s“ Sie bezeichnet die Drehrichtung der Elektronen. In einem Einzelorbital können sich nur 2 Elektronen mit unterschiedlicher Drehrichtung befinden. Diese wird durch die Spinquantenzahl +½ oder – ½ beschrieben.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

s-Orbital l = 0 p-Orbital l = 1 d-Orbital l = 2
f-Orbital l = 3

Слайд 32

Die Quantenzahlen
Hauptquantenzahl-Werte: n = 1 bis 7

Nebenquantenzahl-Werte: l = 0 bis n - 1
l = 0 : s-Zustand
l = 1

: p-Zustand
l = 2 : d-Zustand
l = 3 : f-Zustand

Magnetquantenzahl-Werte: m = - l bis + l
l = 1:  m = -1, 0, +1 (px, py, pz) (3 Möglichkeiten)
l = 2:  m = -2, -1, 0, +1, +2  (dzx, dyz, dz2, dxy, dx2-y2) (5 Möglichkeiten)
l = 3:  m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 (7 Möglichkeiten)

Zustände mit l > 3: nicht bekannt

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 33

Kriterien für die Besetzung der Orbitale
Das Energie-Prinzip Die Orbitale werden in

der energetischen Reihenfolge aufgefüllt, d.h. zunächst werden die Orbitale mit der niedrigsten Energie besetzt.
Das Hund'sche Regel Werden energiegleiche Orbitale besetzt, dann werden zunächst alle einfach mit Elektronen mit dem gleichen Spin besetzt. Erst danach beginnt die Auffüllung mit einem Elektron mit entgegengesetztem Spin.
Das Pauli-Prinzip Ein Orbital kann mit höchstens zwei Elektronen besetzt werden, die sich in ihrem Spin unterscheiden.
Man nennt diese beiden Elektronen gepaart. Den Spin mit s = + 1/2 stellt man durch eine Pfeilspitze, die nach oben zeigt, dar; den Spin mit s = - 1/2 schreibt man mit der Pfeilspitze nach unten.
Die Elektronen eines Atoms dürfen nie in allen vier Quantenzahlen identisch sein!

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 34

Besetzungsreihenfolge der Orbitale
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 35

Beschreibung der Elemente durch die Elektronenkonfiguration
Um welche Elemente handelt es sich?
1s2

2s2 2p4 = [He]2s2 2p4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 = [Ar]4s2 3d7
[Xe]6s2 4f14 5d10 6p2

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 36

Die Edelgaskonfiguration
ist eine sehr stabile Elektronenkonfiguration mit 8 Elektronen in

der Außenschale.
Stabile Konfiguration heißt, dass weder Elektronen aufgenommen noch abgegeben werden können.
Diese Gase sind „reaktionsträge“, das heißt, sie gehen keine chemischen Reaktionen ein. ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 37

Das Periodensystem (das periodische System der Elemente PSE)
Dmitri Iwanowitsch Mendelejew
1834 – 1907 „Die

Abhängigkeit der chemischen Eigenschaften der Elemente vom Atomgewicht“
Zu diesem Zeitpunkt sind bereits 63 Elemente bekannt. „Triadenregel = 3 Elemente haben sehr ähnliche Eigenschaften
z.B. Mg, Ca, Sr oder K, Rb, Cs

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 38

Vorhersage von Eigenschaften bisher unbekannter Elemente
eka-Silicium
Atommasse: ~ 72 u dunkelgraues

Metall mit hohem Schmelzpunkt Dichte : 5,5 g/cm3
spez.Wärme: 0,31 J/K Erhitzen an Luft XO2 Oxid schwerflüchtig, Dichte 4,7 g/cm3 Chlorid XCl2 flüssig, Siedepunkt < 100°C

Germanium (1886)
Atommasse: 72,59 u weißgraues Metall, Smp.: 958°C Dichte: 5,36 g/cm3
spez.Wärme: 0,32 J/K Erhitzen an Luft: => GeO2
Smp GeO2: 1.100°C Dichte 4,7 g/cm3
GeCl2 ist flüssig
(Sdp.: 83°C)

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 39

Aufbau des Periodensystems
Die Elemente sind fortlaufend nach der Ordnungszahl = Anzahl

der Protonen angeordnet.
Senkrecht: „Gruppen“ = chemisch ähnliche Substanzen haben die gleiche Anzahl Elektronen in der Außenschale, aber eine unterschiedliche Anzahl Schalen.
Waagerecht : „Perioden“ = haben die gleiche Anzahl Schalen, aber mit unterschiedlicher Anzahl Elektronen.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 40

19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 41

Periodensystem Pocketcard (2,99€)
ISBN 978-3-89862-153-3
www.media4u.com
҉
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Слайд 42

Die Namen der Hauptgruppen im Periodensystem
Alkalimetalle: leichte, weiche, reaktionsfreudige Metalle, Ion

1+
Erdalkalimetalle: Metalle, etwas schwerer und weniger reaktionsfreudiger als 1, Ion 2+
Erdmetalle: Bor ist ein Halbmetall, Aluminium dritthäufigste Element der Erde, Al3+
Kohlenstoffgruppe: Nichtmetalle und Metalle, wichtig: C und Si
Stickstoffgruppe: ebenfalls Nichtmetalle und Metalle, N + P
Chalkogene: = Erzbildner, z.B. Oxide und Sulfate
Halogene: reaktionsfreudige Nichtmetalle, Hal2, Hal1-, hohe EN
Edelgase: sehr reaktionsträge Gase, die immer 8 Elektronen in der Außenschale besitzen. ҉

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Слайд 43

Die Elektronegativität
beschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen (die eigenen und die

benachbarter Atome) anzuziehen.
Sie wurde von Linus Pauling postuliert, um verschiedenen Bindungstypen zu erklären. Je größer die Differenz zwischen den Elektronegativitäten der einzelnen Reaktionsteilnehmer, desto polarer ist die entstehende Bindung. ∆EN < 0,5 => unpolare Atombindung 0,5 < ∆EN < 1,5 => polare Atombindung
∆EN > 1,5 => Ionenbindung ҉

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Dr.Katrin Schöffski

Слайд 44

Die Nebengruppen im Periodensystem
Die Übergangsmetalle: Hier werden die d-Orbitale aufgefüllt, Übergangsmetalle haben

häufig mehrere Oxidationsstufen.
Sie bilden farbige Salze.
Die Lanthaniden und Actiniden = „Seltene Erden“ sind chemisch sehr ähnlich und nur schwer zu trennen.

19.04.2022

Dr.Katrin Schöffski

Einführung in die Chemie. Chemie in technischen Studiengängen

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Chemie in technischen Studiengängen Maschinenbau: Chemie wird behandelt in Thermodynamik und

Das Fach „Chemie“ im Studienkolleg Hannover4-5 Stunden pro Woche2 schriftliche Arbeiten

Prüfungsarten an der Leibniz UniversitätVorlesung: ? Klausur = schriftliche Prüfung dazu oft

Wo finde ich seriöse Informationen?www.chemgapedia.dewww.chemie dewww. wikipedia.de 19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Was ist „Chemie“ ?Im Gegensatz zu Physik und Biologie ………Chemie ist

Das TeilchenmodellIn unserer Vorstellung bestehen alle Stoffe aus unsichtbaren, sehr kleinen,

Stoffe und StoffeigenschaftenStoff: besteht aus Teilchen mit identischen EigenschaftenGemisch: verschiedenen Teilchen

GemischeHomogenes Gemisch: besteht aus einer Phase (mit dem Auge nicht als Gemisch

Gemische können durch physikalische Methoden getrennt werden Erhitzen Sieben dekantieren destillieren 19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Teilchen in AggregatzuständenQuelle: Pfeifer und Reichelt, „H2O & Co“, Oldenbourg Verlag

Aggregatzuständefest – flüssig – gasförmigÜbergänge fest – flüssig = schmelzen flüssig – fest

ElementarteilchenAtome bestehen aus Elementarteilchen.Protonen, Neutronen und Elektronen19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Zeichnen Sie ein Natriumatom!Natrium hat die Ordnungszahl 11.Nr. des Elektrons19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

1.2. Atombau19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Der Streuversuch von E. Rutherford19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Das Versuchsprotokoll am Beispiel des Rutherfordschen Streuversuchs1. Überschrift: Was will ich mit

Beobachtung: Der größte Teil (die meisten) Strahlen (Teilchen) gehen direkt durch die

Das Kern-Hülle-ModellIm Atomkern sind Protonen und Neutronen enthalten. Protonen tragen eine positive

Elemente und IsotopeDie Anzahl der Protonen bestimmt das Element, die Anzahl der

Wie sieht die Atomhülle aus?Einfachster Fall: Wasserstoffatom : 1 Elektron umkreist

Die IonisierungsenergieEnergie, die benötigt wird, um ein Elektron vom Kern abzuspaltenEinheit

AtommodelleThomsen: Atome sind Kugeln, in denen positive und negative Ladung gleichmäßig

Das Orbitalmodell des AtomsWichtige Begriffe: der Kern, die Hülle, die

Das Orbitalmodell des AtomsDie Protonen und Neutronen befinden sich im Atomkern.

19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

OrbitaleWas sind „Orbitale“? Orbitale sind die Aufenthaltsräume der Elektronen um den

Atommodell – die OrbitaltheorieEin Beispiel für eine Elektronenkonfiguration:1s2 2s2 2p6 3s2

ElektronenkonfigurationJedes Atom hat eine festgelegte Anzahl von Elektronen, nämlich genau so

Reihenfolge des Auffüllens der Orbitale19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Beschreibung der Elektronen durch „Quantenzahlen“ Die einzelne Elektronen eines Atome könne

Die QuantenzahlenHauptquantenzahl-Werte: n = 1 bis 7​​Nebenquantenzahl-Werte: l = 0 bis n - 1 ​l = 0 : s-Zustand​l = 1

Kriterien für die Besetzung der Orbitale​Das Energie-Prinzip ​ Die Orbitale werden in

Besetzungsreihenfolge der Orbitale 19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Beschreibung der Elemente durch die ElektronenkonfigurationUm welche Elemente handelt es sich?1s2

Die Edelgaskonfiguration ist eine sehr stabile Elektronenkonfiguration mit 8 Elektronen in

Das Periodensystem (das periodische System der Elemente PSE)Dmitri Iwanowitsch Mendelejew1834 – 1907 „Die

Vorhersage von Eigenschaften bisher unbekannter Elementeeka-Silicium Atommasse: ~ 72 u dunkelgraues

Aufbau des PeriodensystemsDie Elemente sind fortlaufend nach der Ordnungszahl = Anzahl

19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Periodensystem Pocketcard (2,99€)ISBN 978-3-89862-153-3www.media4u.com҉19.04.2022Dr.Katrin Schöffski

Die Namen der Hauptgruppen im PeriodensystemAlkalimetalle: leichte, weiche, reaktionsfreudige Metalle, Ion

Die Elektronegativitätbeschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen (die eigenen und die

Die Nebengruppen im PeriodensystemDie Übergangsmetalle: Hier werden die d-Orbitale aufgefüllt, Übergangsmetalle haben

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Maschinenbau: Chemie wird behandelt in Thermodynamik und

Das Fach „Chemie“ im Studienkolleg Hannover
4-5 Stunden pro Woche
2 schriftliche Arbeiten

Prüfungsarten an der Leibniz Universität
Vorlesung: ? Klausur = schriftliche Prüfung dazu oft

Wo finde ich seriöse Informationen?
www.chemgapedia.de
www.chemie de
www. wikipedia.de
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Was ist „Chemie“ ?
Im Gegensatz zu Physik und Biologie ………
Chemie ist

Das Teilchenmodell
In unserer Vorstellung bestehen alle Stoffe aus unsichtbaren, sehr kleinen,

Stoffe und Stoffeigenschaften
Stoff: besteht aus Teilchen mit identischen Eigenschaften
Gemisch: verschiedenen Teilchen

Gemische
Homogenes Gemisch: besteht aus einer Phase (mit dem Auge nicht als Gemisch

Gemische können durch physikalische Methoden getrennt werden Erhitzen Sieben dekantieren destillieren
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Teilchen in Aggregatzuständen
Quelle: Pfeifer und Reichelt, „H2O & Co“, Oldenbourg Verlag

Aggregatzustände
fest – flüssig – gasförmig
Übergänge fest – flüssig = schmelzen flüssig – fest

Elementarteilchen
Atome bestehen aus Elementarteilchen.
Protonen, Neutronen und Elektronen
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Zeichnen Sie ein Natriumatom!
Natrium hat die Ordnungszahl 11.
Nr. des Elektrons
19.04.2022
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1.2. Atombau
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Der Streuversuch von E. Rutherford
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Das Versuchsprotokoll am Beispiel des Rutherfordschen Streuversuchs
1. Überschrift: Was will ich mit

Beobachtung:
Der größte Teil (die meisten) Strahlen (Teilchen) gehen direkt durch die

Das Kern-Hülle-Modell
Im Atomkern sind Protonen und Neutronen enthalten.
Protonen tragen eine positive

Elemente und Isotope
Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element, die Anzahl der

Wie sieht die Atomhülle aus?
Einfachster Fall: Wasserstoffatom : 1 Elektron umkreist

Die Ionisierungsenergie
Energie, die benötigt wird, um ein Elektron vom Kern abzuspalten
Einheit

Atommodelle
Thomsen: Atome sind Kugeln, in denen positive und negative Ladung gleichmäßig

Das Orbitalmodell des Atoms
Wichtige Begriffe:
der Kern,
die Hülle,
die

Das Orbitalmodell des Atoms
Die Protonen und Neutronen befinden sich im Atomkern.

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Orbitale
Was sind „Orbitale“?
Orbitale sind die Aufenthaltsräume der Elektronen um den

Atommodell – die Orbitaltheorie
Ein Beispiel für eine Elektronenkonfiguration:
1s2 2s2 2p6 3s2

Elektronenkonfiguration
Jedes Atom hat eine festgelegte Anzahl von Elektronen, nämlich genau so

Reihenfolge des Auffüllens der Orbitale
19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Beschreibung der Elektronen durch „Quantenzahlen“
Die einzelne Elektronen eines Atome könne

Die Quantenzahlen
Hauptquantenzahl-Werte: n = 1 bis 7

Nebenquantenzahl-Werte: l = 0 bis n - 1
l = 0 : s-Zustand
l = 1

Kriterien für die Besetzung der Orbitale
Das Energie-Prinzip Die Orbitale werden in

Besetzungsreihenfolge der Orbitale
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Beschreibung der Elemente durch die Elektronenkonfiguration
Um welche Elemente handelt es sich?
1s2

Die Edelgaskonfiguration
ist eine sehr stabile Elektronenkonfiguration mit 8 Elektronen in

Das Periodensystem (das periodische System der Elemente PSE)
Dmitri Iwanowitsch Mendelejew
1834 – 1907 „Die

Vorhersage von Eigenschaften bisher unbekannter Elemente
eka-Silicium
Atommasse: ~ 72 u dunkelgraues

Aufbau des Periodensystems
Die Elemente sind fortlaufend nach der Ordnungszahl = Anzahl

19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Periodensystem Pocketcard (2,99€)
ISBN 978-3-89862-153-3
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19.04.2022
Dr.Katrin Schöffski

Die Namen der Hauptgruppen im Periodensystem
Alkalimetalle: leichte, weiche, reaktionsfreudige Metalle, Ion

Die Elektronegativität
beschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen (die eigenen und die

Die Nebengruppen im Periodensystem
Die Übergangsmetalle: Hier werden die d-Orbitale aufgefüllt, Übergangsmetalle haben