Vom Atom zur chemischen Verbindung
Das lernst du
- Ich ordne Stoffe nach ihren Eigenschaften den Stoffgruppen Metall, Ionensubstanz und Molekülsubstanz zu.
- Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.
- Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.
- Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.
- Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.
- Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.
- Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.
- Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.
- Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).
Merksätze
Metalle leiten schon fest durch bewegliche Elektronen.
Ionensubstanzen sind spröde und leiten erst gelöst oder geschmolzen. Molekülsubstanzen leiten nie.
Das Bohrsche Modell ordnet die Elektronen Schalen zu, die 2, 8, 18 Elektronen fassen.
Die Außenelektronen bestimmen das Reaktionsverhalten. Ionen entstehen durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen.
Die Elektronegativität misst den Zug auf Bindungselektronen.
Unter ΔEN 0,4 ist die Bindung unpolar.
Wasser ist eine Verbindung: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Die Elektrolyse liefert beide Gase im Volumenverhältnis 2 : 1.
Elektronenpaare stoßen einander ab und liegen möglichst weit auseinander.
Die Gestalt folgt aus allen Paaren, auch den freien.
Zwischen Molekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken.
Je stärker, desto höher die Siedetemperatur.
Kohlenstoff ist vierbindig. Alkane: Einfach-, Alkene: Doppel-, Alkine: Dreifachbindung.
Diamant ist ein hartes Atomgitter, isolierend.
Graphit hat weiche, leitende Schichten aus Sechsringen. Fullerene sind Hohlkugeln, Nanotubes Röhren.
Nanomaterialien haben Strukturen von 1 bis 100 Nanometern.
Ihre Oberfläche ist im Verhältnis zur Masse riesig, darum zeigen sie neue Eigenschaften. Nutzen und Risiko werden gegeneinander abgewogen.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
Kaliumnitrat ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
- Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
- Das Verhalten passt zu einer Ionensubstanz.
- Also: Ionensubstanz mit Ionengitter.
Ergebnis: Ionensubstanz mit Ionengitter
Welche Bindungsart ist zwischen Kohlenstoff (EN 2,5) und Fluor (EN 4,0) zu erwarten?
- ΔEN = 1,5.
- Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
- Also: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis: polare Elektronenpaarbindung
Wie entsteht aus einem Calciumatom das Ion Ca²⁺?
- Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
- Positiv heißt: Elektronen fehlen.
- Also gibt das Atom zwei Elektronen ab.
Ergebnis: Es gibt zwei Elektronen ab
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 15 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?
- 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
- Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
- 15 mL · 2 = 30 mL
Ergebnis: 30 mL
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Moleküle bauen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): pH-Wert von Säuren und Basen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
Zum Ausdrucken: Drucken-Befehl des Browsers – die Seite ist dafür gebaut. Üben geht am Handy über den Code deiner Klasse, nicht hier.