Chemie (Subject) / Atomtheorie (Lesson)

Einführung in die Atomtheorie

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• Was besagt die Atomtheorie? Atome gleicher Gestalt und gleicher Masse verbinden sich, Verbindung enthält nur gleiche Atomsorten, sie gehen nicht ineinander über
• Welche Trennungen gibt es? physikalische: heterogen nach homogenchemische: Verbindung in Elemente
• Welche Theorie geht nach Max Planck? Schwarzen Strahler beobachtetAbsorption und Emission geht nur in QuantenBrechungsindex des Primas ist abhängig von der Frequenz der Strahlung (Dispersion)verschieden starke Brechungen --> Linienspektren
• Was sind die 3 Grundgesetze nach Dalton? 1. MasseerhaltungElemente verbinden sich: Masse der Edukte = Masse der Produkte2. konstante ProportionenMasseverhältnis der Verbindung bleibt konstant3. multiple ProportionenElemente verbinden sich immer im ganzzahligen Verhältnis
• Was ist Materie? besitzt Masse und Volumen   = ausgedehnte Masse
• Was ist Masse? Maß für die TrägheitMenge eines Stoffes
• Was ist Gewicht? Anziehungskraft (Erde auf Körper)
• Was sind Stoffe? bestehen aus Elementen- reine Stoffe- Gemische (heterogen, homogen)
• Was ist ein Molekül? Verbindung aus 2 oder mehreren Atomen
• Was ist eine Phase? abgegrenzte Menge eines homogenen Stoffes
• Was sind Elemente? können nicht zerlegt werden (90 natürliche Elemente)
• Was ist eine Phasengrenzfläche? zwischen Phasen eines heterogenen Gemisches
• Wie entstehen Verbindungen? durch Zusammenfügen von Elementen
• Beschreibe die Eigenschaften elektromagnetischer Strahlung! breiten sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit ausAusbreitungsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Frequenz Wellenzahl = auf die Lichtgeschwindigkeit normierter Frequenz
• Zähle Beobachtungen zum Atom auf! Davy: 5 Elemente entdeckt, elektrische AnziehungskräfteFaraday: Ladung in Coloumb, Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus (chem. Stoffmenge und elektr. Ladungsmenge)Elektrolyse, Elektronen von Stoney beschriebenPflücker: Kathodenstrahlenemittierte Elektronen sind unabhängig von Zusammensetzung der Kathode                
• Zähle die Eigenschaften eines Atoms auf! besteht aus Nukleonen im Atomkern (n und p) --> bestimmen die AtommasseElektronen liegen in der Hülle, Ablenkung ist abhängig von Ladung und MasseZahl der Elektronen = Zahl der ProtonenOrdnungszahl (Kernladungszahl) Z = Zahl der Protonen (für chemische Eigenschaften) Massezahl A = Zahl der Nukleonen
• Wer beschrieb die natürliche Radioaktivität? Becquerel (Instabilität der Atome)
• Was hat Rutherford 1911 entdeckt? Rutherford Atommodellbeschoss Folien aus Gold, Kupfer, Silber oder Aluminium mit Alpha-Strahlen, manche Teilchen wurden abgelenkt--> Atomkern positiv, Elektronen in der Hülle
• Was ist ein Ion? elektrisch geladenes Teilchen aus 1 oder mehreren Atomen - Kationen (+) durch Elektronenabgabe- Anionen (-) durch Elektronenaufnahme
• Nenne die Eigenschaften von Isotopen & beschreibe den Isotopen-Effekt! haben gleiche Ordnungszahl und unterschiedliche Massenzahl atomare Masseneinheit 1u = 1/12 der Masse des C12-AtomsMassendefekt E = mc² unterschiedliche Atome verbinden sich --> Produkte mit unterschiedlicher Masse
• Was ist die Massenspektrometrie? Francis Aston 1819 zur Struktur und Zusammensetzungwelche Isotope, mit welcher Masse in welchem Mengenverhältnis verbunden sindProbe wird im Vakuum verdampft, mit Elektronenstrahl beschossen, Elektronen fliegen aus der Hülle, Ionen werden positiv (Kationen)Ablenkung ist proportional zur Masse und Häufigkeit
• Was besagt die Stöchiometrie? Mengenverhätnisse der Elemente in VerbindungenMolekularformel: wieviele Atome miteinander verbunden sindStruktur oder Konstitutionsformel: welche Atome miteinander verknüpft sindEmpirische Formel
• Wie schaut das Bohr Atommodell aus? Elektronen kreisen auf möglichst innersten, tiefsten Orbitalenniedrigste Energie = stabiler innerstes Bahn = GrundzustandZentrifugalkraft = elektrostatische Anziehungskraft durch Energiezufuhr springt Elektron auf äußere Bahn = angeregter Zustand (Energie wird aufgenommen) außen nach innen: bestimmter Energiebetrag wird freigesetzt und als Lichtquant emittiert zur Berechung der Bahn: Geschwindigkeit und Aufenthaltsort der Elektronen zu einem bestimmten Zeitpunkt
• Was besagt die de Broglie-Beziehung? die Umlaufbahn eines Elektrons muss ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge seinmc² = h . v Teilchen mit Impuls und Wellenlänge
• Was besagt die Heisenberg-Unschärferelation? Elektron mit einem kurzwelligen Lichtstrahl orten, dabei ändert es seinen Impuls
• Was besagt die Schrödingergleichung? Wellenfunktionen = Orbitale definierter Energiezustand & definierte Ladungsverteilung!
• Was ist die Hauptquantenzahl? Zahl der Schale, beschreibt den Abstand zum Atomkerngrößerer Zahlenwert --> weiter vom Atomkern entfernt, höhere Energie der Elektronen
• Was ist die Nebenquantenzahl l? beschreibt Unterschale und Gestalt des Orbitals l steigt --> Energie der Elektronen nimmt zu
• Was ist die Magnetquantenzahl m? beschreibt räumliche OrientierungAtom im Magnetfeld --> Unterschale kann in 2l+1 Orbitale aufgeteilt werden
• Was ist die Spinquantenzahl s? +/- 1/2
• Welche Auswirkungen haben magnetische Felder auf die Orbitale? Aufspaltung der Energieniveaus
• Was ist ein s-Orbital? sind energieärmer als pkugelförmig
• Was sind p-Orbitale? sind rotationssymetrisch (entartet = energetisch gleichwertig; d,f)
• Was besagt das Pauli-Prinzip? mindestens eine Quantenzahl muss sich unterscheiden, gleicher Wellenfunktion, magnetische Eigenschaften heben sich aufein Orbital darf mit maximal 2 Elektronen besetzt sein!= gepaarte Elektronen

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