Chemie (Subject) / Basiswissen Chemie für die Sekundarstufe I (Lesson)

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• Was ist ein Mol Traubenzucker? Was ist eine molare Lösung? Traubenzucker hat die Formel C6H12O6 Die Molekülmasse ist also 6 * 12 u + 12 * 1 u + 6 * 16 u = 72 u + 12 u + 96 u = 180 u Ein Mol Traubenzucker, also die Masse von 602300000000000000000000 Traubenzuckermolekülen, ist dann 180 g Löst man in einem Liter reinem Wasser 180 g Traubenzucker auf, so hat man eine einmolare Traubenzuckerlösung ( 1 M Traubenzuckerlösung) Löst man nur 90 g Traubenzucker in einem Liter reinem Wasser, so hat man ein 0,5 molare Lösung   (0,5  M Traubenzuckerlösung)
• Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff reagieren doppelt so viele Wasserstoffatome mit den Sauerstoffatomen und verbinden sich mit diesen zu Wassermolekülen. Wie kann man das mit der chemischen Zeichensprache darstellen? 2  H  +   1  O  -->   H20 Man nennt diese Darstellung eine "Reaktionsgleichung" Der Pfeil wird als "gibt"  gesprochen. Die Stoffe links vom Pfeil nennt man Ausgangsstoffe und rechts vom Pfeil steht das Reaktionsprodukt Warum das trotzdem eine "Gleichung" genannt werden kann, liegt daran, dass die Anzahl der Atome von jedem Element auf der linken Seite genau gleich der Anzahl der Atome von jedem Element auf der rehten Seite ist. Achtung! Die obere Gleichung stimmt noch nicht ganz, da gasförmige Elemente immer als zweiatomige Moleküle vorkommen. Es muss links heißen:  2 H2 + 02 Da man dann 4 Wasserstoffatome hat und zwei Sauerstoffatome, müssen daraus 2 Wassermoleküle enstehen   2 H2O + 02 --->  2 H2O
• Was versteht man unter der Wertigkeit eines Element? Die Wertigkeit ist eine Zahl. Sie gibt an, mit wievielen Wasserstoffatomen sich das Element verbinden kann oder wiviele Wasserstoffatome es in einem Molekül ersetzen könnte. Beispiel:  H20  ist die Formel von Wasser. Sauerstoff verbindet sich mit 2 Wasserstoffatomen, es ist also zweiwertig. Man schreibt das so   Wertigkeit von Sauerstoff = II Beispiel: NH3 ist die Formel von Ammoniak (stechend riechendes Gas, das z.B. in einer Jauchegrube entsteht) Die Wertigkeit von Stickstoff N ist III Beispiel: CO2 ist die Formel von Kohlendioxid. Wenn man das C in diesem Molekül durch Wasserstoffatome ersetzen möchte, dann benötigt man für die 2 Sauerstoffatome in diesem Molekül insgesamt 4 Wasserstoffatome, damit sie mit diesen Wassermoleküle bilden. Kohlenstoff C hat also die Wertigkeit IV   (vier)
• Wie kann man mit Hilfe der Wertigkeit herausfinden, wie viele Atome eines Elements mit mit wie vielen Atomen eines anderen Elements reagieren? Beispiel: P (Phosphor = fester, leicht brennbarer Stoff) und O Sauerstoff (farbloses, geruchloses Gas, zu etwa 21 % in der Luft enthalten) P hat die Wertigkeitszahl  V  (fünf)  und  O hat die Wertigkeitszahl II (zwei) Das kleinste gemeinsame Vielfache beider Zahlen ist 10   (kgV) P  man teilt das kgV durch die Wertigkeit V  Das ergibt:  2 O  man teilt das kgV durch die Wertigkeit II Das ergibt:   5 Die Formel der Verbindung ist also P2O5     Merke: Verbindungen von Elementen mit Sauerstoff werden als "Oxide" bezeichnet. Ein Phosphoroxidmolekül besteht also aus 2 Phosphoratomen und fünf Sauerstoffatomen
• Wie lautet die Formel des Methanmoleküls, das aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff besteht Methan = Hauptbestandteil von Erdgas C hat die Wertigkeit  IV   (vier) H hat die Wertigkeit I    (eins) kgV  = 4 C     4 geteilt durch 4 ergibt  1  Kohlenstoffatom H     4 geteilt durch 1 ergibt  4  Wasserstoffatome Die Formel des Methanmoleküls ist also  C1H4  oder kurz  CH4
• Reaktionsgleichung der Bildung von Phosphoroxid aus Phosphor und Sauerstoff in chemischer Zeichensprache? P  Wertigkeit V    O   Wertigkeit  II     Formel der Verbindung  P205 erster Schritt:  Formel der Verbindung rechts vom Pfeil aufschreiben                                         ----->   P2O5 zweiter Schritt: Für ein Molekül benötigte Atome links vom Pfeil aufschreiben                    2 P +  5 O      ------>  P2O5 dritter Schritt:  Bei gasförmigen Elementen rechts unter das Symbol "2" schreiben                     2 P +  5 O2      ------>  P2O5vierter Schritt:  Zahlen so verändern, dass man von jedem Element links und rechts                       gleich viele Atome hat                      4 P +  5 O2      ------> 2 P2O5
• Reaktionsgleichung (in chemischer Zeichensprache) der Reaktion von Stickstoff N und Wasserstoff H ? H hat die Wertigkeit I   und N hat die Wertigkeit III erster Schritt:                        ----> NH3 zweiter Schritt:       1 N + 3 H ----> NH3 dritter Schritt:        1 N2  + 3 H2 ----> NH3 vierter Schritt:        1 N2  + 3 H2 ---->  2 NH3   (fertig !)
• Bei der Verbrennung von Methan entsteht Kohlendioxid und Wasser. Stelle dies durch eine Reaktionsgleichung in chemischer Zeichensprache dar! Methan   CH4      Wasser H2O     Kohlendioxid  CO2  Verbrennung ist immer = Reaktion mit O2 erster Schritt:     CH4  + O2    -->  CO2   + H20 Die Anzahl der Atome auf der linken Seite entspricht noch nicht der Anzahl der Atome auf der rechten Seite!  Links sind 4 H vorhanden, rechts aber nur zwei, also muss es rechts 2 H20 heißen.   zweite Schritt:    CH4  + O2    -->  CO2   + 2 H20 Nun sind aber auf de rechten Seite insgesamt 4 O vorhanden. Damit auch auf der linken Seite 4 O vorhanden sind, braucht man links doppelt so viele Sauerstoffmoleküle dritter Schritt:    CH4  + 2 O2    -->  CO2   + 2 H20   (ferig !)
• Was ist alles notwendig für die Verbrennung eines Stoffes? 1. Ein bestimmte Temperatur Entzündungstemperatur = Temperatur, an der der Stoff von selbst zu brennen beginnt (falls Sauerstoff vorhanden ist) Brenntemperatur = Temperatur, bei der Stoff zu brennen beginnt, wenn man ihn entzündet, z.B. mit Hilfe eines brennenden Streichholzes. 2. Vorhandensein von Sauertstoff   (Luft enthält etwa 21 % Sauerstoff)
• Methoden einen Brand (Stoffe brennen) zu löschen? 1. Der Stoff muss brennbar sein 2. Temperatur des Stoffes senken  (unter die Brenntemperatur) 3. Verhindern, dass Sauerstoff an den Stoff kommt Dies erreicht man durch  a) Löschen mit Wasser  b) Brennenden Stoff zudecken (z.B. mit Pulver oder Schaum) c) Entzug von Sauerstoff d) Entzug von brennbarem Stoff
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• Magnesium ist ein unedles Metall. Es ist leicht und silbern glänzend. Es brennt sehr leicht. Früher wurde es alles helles Licht ("Blitzlicht") für Fotoaufnahmen verwendet. Reaktionsgleichung der Oxidation von Magnesium? Magnesium Mg  (Wertigkeit II)   Sauerstoff O (Wertigkeit II) Erster Schritt                      -->  MgO   entsteht Zweiter Schritt    Mg + 0     ---> MgO Dritter Schritt      Mg  + O2 ---> MgO Vierter Schritt   2 Mg  + O2 --> 2 MgO    (fertig !) Die entstehende Verbindung ist ein Oxid (Verbindung eines Elements mit Sauerstoff) Sie heißt Magnesiumoxid  (= "Magnesia"  - wird beim Geräteturnen zum Einreiben der Hände benutzt, damit man nicht am Gerät abrutscht)
• Magnesium wird in reines Kohlendioxidgas gehalten. Es brennt hell Welche chemische Reaktion findet hier statt und wie ist die Reaktionsgleichung Mg braucht zum Verbrennen Sauerstoff. Diesen bekommt es aus dem Kohlendioxid CO2. Kohlendioxid ist ein Oxid, also selbst durch Oxdiation von Kohlenstoff C entstanden. Mg + CO2  -->   2 MgO + C     (schwarzer Kohlenstoff ist erkennbar) Aus dem Kohlendioxid ist wieder reiner Kohlenstoff geworden. Die Oxdidation von Kohlenstoff wurde rückgängig gemacht. Das nennt man "Reduktion". Wenn eine Verbindung - in diesem Fall ist das Kohlendioxid - ihren gebundenen Sauerstoff abgibt, so ist das eine Reduktion. Der Stoff - in diesem Fall Magnesium - der diesen Sauerstoff aufnimmt und an sich bindet, heißt Reduktionsmittel
• Im Eisenerz, das in der Erde vorkommt, ist Eisenoxid enthalten (dreiwertiges Eisen). Welche Reaktion findet mit Kohlenmonoxid CO statt? Eisenoxid hat die Formel  Fe2O3     CO Kohlenmonoxid ist ein giftiges Gas Fe203  + 3 CO -->  2 Fe  + 3 CO2 CO hat dem Eisenoxid den Sauerstoff weggenommen. Es ist also ein Reduktionsmittel. Eisenoxid hat den Sauerstoff verloren und wurde reines Eisen. Es wurde reduziert. Eine Reduktionsreaktion hat mit dem Eisenoxid stattgefunden. Diese chemische Reaktion findet im Hochofen statt. Dies ist ein großer Behälter in einer "Eisenhütte", also einem Betrieb, in dem aus Eisenerz Eisen hergestellt wird
• Wie nennt man die Reaktion zwischen Eisenoxid und Kohlenmonoxid? Fe203  + 3 CO -->  2 Fe  + 3 CO2 Eisenoxid wird zu Eisen --> Das ist eine Reduktion Kohlenmonoxid wird zu Kohlendixoid --> Das ist eine Oxidation Weil hier gleichzeitig eine Reduktion und eine Oxidation stattfinden, ist das eine Redoxreaktion
• Wie nennt man die Reaktion zwischen Eisenoxid und Kohlenmonoxid? Fe203  + 3 CO -->  2 Fe  + 3 CO2 Eisenoxid wird zu Eisen --> Das ist eine Reduktion Kohlenmonoxid wird zu Kohlendixoid --> Das ist eine Oxidation Weil hier gleichzeitig eine Reduktion und eine Oxidation stattfinden, ist das eine Redoxreaktion
• Taucht man brennendes Magnesium in Wasser, so erlischt es nicht, sondern brennt erstaunlicherweise weiter. Wie ist das möglich? Mg reagiert mit Sauerstoff, wenn es brennt. Es kann diesen Sauerstoff aus der Luft, aber auch aus einem Oxid bekommen. in diesem Fall aus dem Wasser H20 Mg  + H20  -->  H2  + MgO Der entstehende Wasserstoff entzündet sich dann, wenn er an die Oberfläche gelangt Wasser wurde reduziert und Magnesium oxidiert. Eine Redoxreaktion hat stattgefunden
• Was ist Radioaktivität? Bestimmte Elemente senden radioaktive Strahlen aus und zerfallen dabei. Dies Strahlen entstehen durch den Zerfall Die Zeit, die es braucht, bis 50 % einer bestimmten Menge eines radioaktiven Stoffs zerfallen ist, nennt man seine Halbwertszeit.
• Welche radioaktiven Strahlen gibt es? ∝ Alpha Strahlen - diese bestehen aus winzigen Partikeln, die positiv geladen sind ß  Beta Strahlen - diese bestehen aus winzigen Partikeln, die negativ geladen sind γ  Gamma Strahlen - diese bestehen nicht aus Partikeln, sondern sind reine Energie Radioaktive Strahlen können einen lichtempfindlichen Film schwärzen. Wo sie auftreffen, sind nach dem Entwickeln des Films schwarze Flecken zu erkennen. Die γ  Gamma Strahlen können Haut, Muskeln, Organe... durchdringen, aber nicht die Knochen. Wenn sie durch ein Körper eines Menschen auf einen fotografischen Film treffen, sind die Knochen als helle Flecken auf diesem Fim zu erkennen. Man nennt diese Strahle auch Röntgenstrahlen. in größerer Menge führen sie dazu, dass Krebszellen entstehen.
• Ernest Rutherford beschoss eine sehr dünne Folie aus reinem Gold mit Alpha-Strahlen. Was entdeckte er dabei? Die meisten dieser Strahlen, die ja aus winzigen positiv geladenen Partikeln bestehen, gehen ungehindert durch die Goldatome hindurch. Es wurden aber auch Alpha-Strahlen abgelenkt. Sie müssen auf etwas sehr Kleines im Atom getroffen sein, das diese Ablenkung bewirkte. Rutherford nannte dies den "Atomkern"
• Woraus besteht ein Atom nach Rutherford? Aus einem winzigen, positive geladenen Kern im Zentrum und darum herum, in einigem Abstand, bewegen sich noch viel winzigere negative Elektronen. Das Atom ist aber mehr als 99, 9 % völlig leer.  - Was uns also feste Masse erscheint, ist also im Grund genommen "fast nichts" !
• Woraus besteht der Atomkern? Aus Protonen und Neutronen. Beide haben die Masse 1 u. Sie haben also die Masse eines Wasserstoffatoms. Neutronen haben keine elektrische Ladung. Protonen sind dagegen positiv geladen. Eigentlich müssten die Protonen sich abstoßen, da sich gleiche elektrische Ladungen abstoßen (nur ungleiche elektrische Ladungen ziehen sich an). Das verhindern die Neutronen
• Wo befinden sich die Elektronen im Atom? Sie befinden sich um den Kern herum, in der sogenannten "Elektronenhülle". Niels Bohr fand, dass sie sich iin bestimmten Bereichen der Elektronenhülle aufhalten und sich dort mit großer Geschwindigkeit um den Kern bewegen. Diese Bereiche, in denen sich die Elektronen in der Elektronenhülle aufhalten kann man sich als kugelförmige Schalen vorstellen.  Die innerste Schale wird K-Schale genannt, darauf folgt weiter außen die L-Schale, dann kommt die M-Schale usw.  Um so weitere außen eine Schale liegt, um so größer ist sie und um so mehr Platz ist dort für Elektronen vorhanden
• Welche Eigenschaften haben Elektronen? Sie sind negativ geladen und haben eine Massse von 1/1836 u. ihre Masse ist also 1836 mal kleiner als die eines Protons
• Wie viele Elektronen haben auf den einzelnen Bohrschen Elektronenschalen in der Atomhülle Platz? Die K-Schale hat die Schalennummer n = 1. Die L-Schale hat dann n = 2  usw. 2 * n2   ist die Formel zur Berechnung der maximalen Elektronenzahl in einer Schale Die O - Schale, also jene mit n= 5 kann dann  2 *52 = 2 * 25 = 50 Elektronen aufnehmen Die K-Schale mit n =1 kann dagegen nur 2 Elektronen aufnehmen
• Bohr fand heraus, warum manche Atome, denen man Energie zuführt (durch Erwärmung, durch elektrische Entladung...) Licht bestimmter Farbe aussenden. Wie erklärte er dies? Durch Energieaufnahme werden die Elektronen einer Schale sehr schnell und springen dann in eine Schale, die weiter außen liegt. Sie bleiben dort aber nicht, sondern springen zurück auf ihren ursprünglichen Platz. Die zuvor dabei aufgenommene Energie wird als farbiges Licht (also Licht einer bestimmten Wellenlänge) abgegeben. Ist der Sprung klein, dann ist das Licht wenig energiereich, also langwellig = rotes Licht Ist der Sprung sehr groß, dann ist das Licht kurzwellig und energiereich = violettes oder gar ultraviolettes (nicht mehr sichtbares) Licht
• Was versteht man unter der Ordnungszahl eines Atoms´? Das ist die Nummer unter der es im Periodischen System der Elemente (PSE) zu finden ist. Das ist eine Tabelle, in der alle im Universum bekannten Elemente angeordnet sind. Die Ordnungszahl entspricht der Protonenzahl, da die Anordnung der Elemente nach der Protonenzahl stattfindet, beginnend mit dem Wassertoffatom, das nur ein Proton besitzt
• Was ist die Massenzahl eines Atoms? Das ist die Anzahl der Protonen und Neutronen zusammen. Sie bestimmt die Masse des Atoms. 19       F 9               Die Massenzahl steht links oben vom Elementsymbol  (hier F = Fluor) und die Protonenzahl oder Ordnungszahl steht links unten
• Woraus besteht ein Stickstoffatom, das an 7. Stelle im Periodensystem zu finden ist, also die Ordnungszahl 7 und die Massenzahl 14 hat? Die Anzahl der Protonen ist 7 Protonenzahl + Neutronenzahl = 14, also ist die Neutronenzahl = 7 Da das normale Atom neutral ist, sich also positive und negative Ladungen ausgleichen, müssen in der Elektronenhülle 7 negative Elektronen vorhanden sein.
• Aus welchen Bestandteilen besteht ein Atom des Uran U - 238 ? Uran hat die Ordnungzahl 92, also besitzt es im Kern 92 Protonen. In der Elektronenhülle sind dann 92 Elektronen vorhanden. Da  Protonenzahl + Neutronenzahl = Massenzahl 238 ist, muss die  Neutronenzahl 146 sein. Atome mit einer Überzahl an Neutronen sind meist radioaktiv. U-238 hat eine Halbwertszeit von 4,468 Milliarden Jahren. Bei seinem Zerfall sendet es radioaktive Strahlen aus und wird zu Thorium Th mit 90 Protonen. Es sind also 2 Protonen weniger im Atom. - Beim radioaktiven Zerfall von von U - 238 werden  ∝ - Strahlen ausgesandt, die aus Partikeln, den positiv geladenen ∝ Teilchen bestehen. Diese sind aus 2 Protonen und 2 Neutronen zusammengesetzt.
• Woraus bestehen die radioaktiven Beta Strahlen? Diese bestehen aus kleinen, negativ geladenen Partikeln, den Elektronen
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• Welche Eigenschaften hat Natrium? Welche ähnlichen Elemente gibt es? Natrium ist ein Metall, leitet also den Strom, glänzt silbern und ist verformbar. Man kann es sogar mit einem Messer schneiden, so weich ist es. Es reagiert sehr leicht mit Luftsauerstoff und fängt dabei mit gelber Flamme zu brennen an. Man bewahrt es daher unter Petroleum auf. Wasser ist dafür ungeeignet, da es auch mit diesem heftig reagiert Ähnliche Eigenschaften haben die Metalle Lithium, Kalium, Caesium und Rubidium. Sie bilden daher eine Elementefamilie (Elemente mit ähnlichen Eigenschaften) die den Namen Alkalimetalle hat. Alle Alkalimetallatome haben in der äußersten Elektronenschale nur 1 Elektron
• Welche Eigenschaften hat Chlor ? Welche ähnlichen Elemente gibt es? Das ist ein stechend riechendes, giftiges Gas, das schwerer als Luft ist. Es brennt nicht und löst sich leicht in Wasser. Man verwendet es daher zur Desinfektion von Wasser in Schwimmbecken.Viele Reinigungsmittel setzen Chlor frei, das dann seine desinfizierende Wirkung enfaltet. Im ersten Weltkrieg wurde es als Kampfgas eingesetzt. Ähnliche Eigenschaften haben Brom (bei Zimmertemperatur eine leicht verdampfende braune Flüssigkeit) Fluor (ein extrem reaktionsfähiges giftiges Gas mit gelber Farbe) und Jod (bei Zimmertemperatur fest, sublimiert aber leicht und bildet dabei ein violettes Gas) Alle diese einander ähnlichen Elemente werden zur Elementfamilie Halogene zusammengefasst. Halogenatome haben alle in ihrer äußersten Elektronenschale 7 Elektronen Sie stehen deshalb in der 7. Hauptgruppe im Periodensystem. Hauptgruppen nennt man die senkrechten Spalten in dieser Tabelle
• Was versteht man unter a) Verdampfen b) Erstarren c) Kondensation d) Schmelzen e) Sublimation f) Resublimation ? Das sind alles Veränderungen des Aggregatzustands a) von flüssig nach gasförmig b) von flüssig nach fest c) von gasförmig nach flüssig d) von fest nach flüssig e) von fest nach gasförmig f)  von gasförmig nach fest
• Was geschieht mit den Atomen der Elemente Natrium und Chlor, wenn diese beiden Elemente aufeinander treffen und es zu einer chemischen Reaktion kommt? Natrium: 11 Protonen, 11 Elektronen, in der Außenschale 1 Elektron, in der darunter liegenden l-Schale 8 Elektronen und in der innersten K-Schale 2 Elektronen. Chlor: 17 Protonen, 17 Elektronen, in der Außenschale 7 Elektronen, in der darunte liegende L-Schale 8 Elektronen und in der innersten K-Schale 2 Elektronen 8 Elektronen in der äußersten Elektronenschale bedeuten einen besonders energiestabilen Zustand. Das ist die sogenannte Oktettregel Gibt das Natriumatom das Elektron aus seiner äußersten M-Schale ab, so wird die mit 8 Elektronen besetzte L-Schale zur Außenschale. Sie erfüllt die Oktettregel ! Nimmt das Chloratom das vom Natrium abgegebene Elektron in seine äußerste Schale aus, so hat diese dann 8 Elektronen und erfüllt ebenfalls die Oktettregel.
• Welche Veränderung vollzieht ein Natriumatom, das aus seiner äußersten Elektronenschale ein Elektron an ein anderes Atom abgegeben hat? Natrium hat normalerweise 11 Protonen und 11 Elektronen. Da sich positive und negative Ladungen hier gerade aufheben ist es neutral Hat das Natrium ein Elektron weniger, kann die positive Ladung der Protonen nicht vollständig  ausgeglichen werden. Eine positive Ladung wird nicht ausgeglichen. Aus diesem Grund ist das Natriumatom dann mit einer positiven Elementarladung positiv geladen.  (Die Ladung des Protons  ist eine positve Elementarladung "plus 1") Ein Natriumion ist zu einem Na1+  oder kurz  Na+  Ion geworden. Ein "Ion" ist ein elektrisch geladenes Atom
• Welche Veränderung vollzieht ein Chloratom, wenn es von einem anderen Atom ein Elektron aufnimmt? Chlor  hat normalerweise 17 Protonen und 17 Elektronen. Da sich positive und negative Ladungen hier gerade aufheben ist es neutral Hat das Chlor ein Elektron mehr, kann die negative Ladung der Elekronen nicht vollständig  ausgeglichen werden. Eine negative Ladung wird nicht ausgeglichen. Aus diesem Grund ist das Chloratomdann mit einer negtiven Elementarladung negativ geladen.  (Die Ladung des Elektrons ist eine negative Elementarladung "minus 1") Ein Chloratom ist zu einem Cl1-  oder kurz  Cl -  Ion geworden.  ("Chlorid" -Ion) Ein "Ion" ist ein elektrisch geladenes Atom
• Was geschieht, wenn positive Natriumionen und negative Chlorionen (Chloridionen) aufeinander treffen? Positive und negative elektrische Ladungen ziehen sich gegenseitig an! Da die elektrische Anziehungskraft von einem Ion nach allen Richtungen des Raums wirkt, werden rings um das positive Ion auch negative Ionen angeordnet. Es entsteht ein Ionengitter oder Ionen-Kristallgitter. Natriumionen und Chloridionen bilden farblose, würfelförmige Kristalle. Die Verbindung wird Kochsalz oder Natriumchlorid genannt. Das Verhältnis der positiven und negativen Ionen in diesem Kristall ist 1 : 1, daher gibt man die Formel der Verbindung mit Na1Cl1 oder kurz NaCl an
• Calciumchlorid ist eine Verbindung des unedlen Metalls Calcium mit Chlor. Wie ist das Kristall dieser Verbindung aufgebaut? Welche Formel hat diese Verbindung? Ein Calciumatom hat 2 Außenelektronen, die es abgeben kann. Weil jedes Chloratom nur ein zusätzliches Elektron in seine Außenschale aufnimmt, braucht ein Calciumatom als Partner zwei Chloratome. Das Calciumatom hat dadurch einen Überschuss an zwei positiven Ladungen. Ca  + 2 Cl -->  Ca2+ +  2 Cl- Das Verhältnis der Ionen im Kristall ist  1 : 2    Die Formel dieser "Ionenverbindung"  (Anziehung der Ionen, wodurch der Kristall entsteht) ist also Ca1Cl2 oder kurz CaCl2    Name: Calciumchlorid Im Kristall sind also doppelt so viele negative Chloridionen wie positive Calciumionen vorhanden
• Wie nennt man Ionenverbindungen aus Metallionen und Nichtmetallionen noch? Man nennt sie Salze
• Wie nennt man Ionenverbindungen aus Metallionen und Nichtmetallionen noch? Man nennt sie Salze
• Was versteht man unter der Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion? Wovon hängt sie ab? Das ist die Abnahme der Menge der Ausgangsstoffe in einer bestimmten Zeit, bzw. die Zunahme der enstehenden Reaktionsprodukte in einer bestimmten Zeit Sie hängt ab von... a) den vorhandenen Stoffen Manche Stoffe reagieren sehr heftig und schnell, manche langsam oder gar nicht b) der Temperatur in den meisten Fällen (falls bei der Reaktion Energie freigesetzt wird) ist die Reaktionsgeschwindigkeit bei höherer Temperatur auch höher c) von der Konzentration oder dem Zerteilungsgrad der Ausgangsstoffe Aluminiumpulver reagiert beispielsweise sehr heftig während ganze Aluminumstück sehr langsam reagieren
• Was ist die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion? Wie kann man sie verändern? Das ist die Energie, die notwenidg ist, damit eine chemische Reaktion "startet". Läuft die Reaktion, dann wird meist Energie freigesetzt, die wesentlich höher ist als die Aktivierungsenerige   (sogenannte "exotherme" Reaktionen) Wenn man einen Katalysator verwendet, kann man die chemische Reaktion schon bei sehr viel weniger Aktivierungsenergie starten. Beispiel: Ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff reagiert bei normaler Temperatur in einem Raum nicht - erst wenn eine Streichholzflamme die nötige Energie liefert. Hält man aber Platin  (ein Edelmetall) in dieses Gemisch, so reagiert es schon bei Zimmertemperatur
• Was ist eine endotherme chemische Reaktion im Unterschied zur exothermen Reaktion? Endotherme Reaktion: Man muss dauernd Energie zuführen, um die Reaktion am Laufen zu halten. Hört man damit auf, stoppt die Reaktion sofort. Beispiel: Elektrolyse von Wasser. - Schaltet man den Strom ab, hört die Reaktion auf Exotherme Reaktion: Ist die Reaktion erstmal gestartet, wird sehr viel Energie freigesetzt. Beispiel: Heizöl mit eine Gasflamme entzünden. Brennendes Heizöl liefert dann sher viel Wärmeenergie
• Wovon hängt es ab, ob ein Atom bei einer chemischen Reaktion Elektronen abgibt oder aufnimmt? Das hängt davon ab, wie fest das Atom seine Elektronen an sich bindet. Ein Maß dafür ist eine Zahl, die man Elektronegativität EN nennt. Ist die EN hoch, so hält das Atom Elektronen sehr fest. Ist die EN klein, so werden Elektronen nur mit schwacher Kraft festgehalten Nichtmetalle:  Das sind Elemente mit einer hohen EN Metalle: Das sind Elemente mit einer geringen EN
• Woran kann man an den EN Werten der Elemente erkennen, ob sie beim Zusammentreffen Ionen bilden oder nicht? EN = Elektronegativität  (Maß für die Kraft, mit der das Atom Elektronen festhält) Ist der EN Unterschied zwischen zwei Atomen 1,7 und größer, so gibt das Atom mit der geringeren EN seine Außenelektronen an das Atom mit der höheren EN ab
• Was geschieht, wenn Atome mit nur geringem Unterschied in der Elektronegativität (EN) aufeinander treffen? Da werden keine Ionen gebildet, weil das eine Atom keine Außenelektronen an das andere Atom abgibt. Es geschieht aber trotzdem etwas: Die beiden Atome machen ihre Außenelektron zum gemeinsamen Besitz.  Beispiel:  Das Wasserstoffatom hat ein Außenelektron. Im Wassermolekül H2O sind zwei Wasserstofatome vorhanden. Das Sauertoffatom hat 6 Außenelektronen. Jedes Elektron von einem Wasserstoffatom bekommt eines der Elektronen vom Sauertoffatom als Partner. So entstehen zwei "Elektronenpaare".  Da diese fest zusammen bleiben, können sich die Atome, zu denen sie gehören, auch nicht mehr trennen. Eine feste Elektronenpaarbindung zwischen den Wasserstoffatomen und dem Sauertoffatom ist entstanden: Ein Wassermolekül
• Wie verbinden sich Nichtmetallatom zu Molekülen? Indem sie mit ihren Elekronen gemeinsame Elektronenpaare bilden. Durch diese sind sie dann verbunden = Elektronenpaarbindung
• Durch welche besondere Eigenschaft unterscheiden sich die Elektronen in einer Elektronenschale? Durch den "Spin"   (man kann sich das als Rechtsdrehung oder Linksdrehung vorstellen) Es gibt als zwei Spinwerte: Einen "plus Spin" und einen "minus Spin".   Elektronen mit unterschiedlichen Spins bilden ein Paar. Dabei gilt folgende Regel: Die ersten vier Elektronen in einer Elekronenschale sind immer "Singles", also ungepaarte Elektronen. Erst wenn in der Schale mehr als vier Elektronen vorhanden sind, werden Paare gebildet. Beispiele a) Das Boratom hat drei Außenelektronen - also sind drei "Singles" vorhanden b) Das Kohlenstoffatom hat vier Außenelekronen - also sind vier "Singles" vorhanden c) Das Stickstoffatom hat fünf Außenelektronen - also ist ein Paar und 3 "Singles" vorhanden Man nennt das die "Elektronenkonfiguration"  der Elektronenschale
• Elektronenkonfiguration in der Außenschale von a) Sauerstoff (6. Hauptgruppe) b) Chlor (7. Hauptgruppe) c) Neon (8. Hauptgruppe) ? a) Sauerstoff hat 6 Elektronen in der Außenschaledas entspricht 2 Paaren und 2 Singles (einzelne Elektronen) b) Chlor hat 7 Elektronen in der Außenschaledas entspricht 3 Paaren und einem Single (einzelnes Elektron) c) Neon hat 8 Elektronen in der Außenschaledas entspricht 4 Paaren und keinem Single. Weil hier kein einziges einzelnes Elektron vorhanden ist, das mit den einzelnen Elektronen eines anderen Atoms Elekronenpaare bilden könnte, reagiert Neon auch nicht. Es gehört zu den Edelgasen, die normalerweise keine chemischen Reaktionen eingehen. Zum besseren Verständis: Die ersten 4 Elektronen in der Schale entsprechen 4 Mädchen in einer Wohngemeinschaft. Jede bewohnt ihr eigenes Zimmer. Die weiteren Elektronen entsprechen Partnern, die in diese Wohngemeinschaft einziehen. Bei 5 Elektronen, also den 4 Mädchen und einem einziehenden Partner wohnt dann in einem Zimmer ein Paar und in den anderen drei Zimmern die Mädchen, die noch Singles sind.
• Wie viele Elektronenpaare kann ein Stickstoffatom bilden? Stickstoff N steht in der 5. Hauptgruppe, hat also 5 Außenelektronen. Das entspricht einem Paar und drei einzelnen Elektronen. Jedes dieser einzelnen Elektronen kann ein Paar bilden, also sind drei Elektronenpaare möglich. Beispiel: Paarbildung mit den Elektronen des Wasserstoffatoms  H  (ein Außenenelktron) Es entsteht ein Molekül, das aus einem Stickstoffatom besteht, das über drei Elektronenpaare drei Wasserstoffatome gebunden hat. Formel NH3  Ammoniak

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