Anorganische Chemie (Fach) / Stoff (Lektion)
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- *Kapitel 1* 1. Chemie ist... 2. Wissenschaft = nicht Wissen akkumulieren, sondern... 3. Chemische Reaktion = Hauptanliegen und basiert auf... 4. Was interessiert uns in einer Reaktion? 5.Geschichte der Chemie = 5 Abschnitten... 1. Charakterisierung, Zusammensetzung, Umwandlung von Stoffen 2. durch neue Anschauungen/ Beobachtungen/ Experimente ein neues vefeinertes Verständnis haben... 3. Physik! 4.Wie Stoffe ineinander?, welche Bedingungen?, wie schnell?, wie Reaktion:gefördert/ unterdrückt?, welche Energie? 5.Handwerkkünste=nur empirisch+Metalle;Grichische Theorie=nur Theorie+Leukipp&Demokrit=Atom und + Plato&Aristoteles=weitere Entwicklung, Alchemie+Iatrochemie(med Zweig)= erste Laboroperationen(Desti+Krista)+Stein der Weisen(El-Iksir)+Porzellan+Schießpulver+P-or+ Robert Boyle(braucht Experimente,kein Geschwätz), Phlogiston=erste chemische "Reaktion",aber primitiv, durch "Phlogiston" ersetzbar+erster Wunsch einer Messung, Moderne Chemie=Antoine Lavoisier=quantitative Chemie=Waage+Gesetz der Erhaltung der Masse(suche nach Gasen)+ Begriff der Energie In den vergangenen 200 Jahre wurden mehr Erkenntnisse zusammengetragen als in den 2000 davor! *Kalzinierung = Erhitzen von Kalkmineralien mit dem Ziel, diese zu entwässern oder zu zersetzen Was mich interessiert? Analytische, Physikalische und Technische Ch...
- *Kapitel 1* 1. Materie 2. Masse 3. Gewicht 4. Element 5. Verbindung ist alles, was Raum beansprucht und Masse hat und besteht aus unterschiedlichen Stoffen ist das Maß für die Menge eines Stoffes und gleichzeitig ein Maß für seine Trägheit Anziehungskraft (Gravitation) der Erde auf einen Körper = Newtonsches Gravitationsgesetz ...ist ein Stoff, der in keine einfacheren Stoffe zerlegt werden kann, ABER, Element kann mit Energiezufuhr zerlegt werden= chemisches Symbol (künstilich - 3 Buchstaben, sonst 2) ...sind Stoffe, die aus verschiedenen Elementen in definierter Zusammensetzung bestehen Wirtschaft = Zugänglichkeit!
- *Kapitel 1* 1. Gesetz der Erhaltung der Masse 2. Gesetz der konstanten Proportionen 3. Gesetz der multiplen Proportionen 4. Reine Stoffe/ Gemische (hetero-/homogene) 5. Phase/ Lösung Während einer chemischen Reaktion lässt sich keine Veränderung der Gesamtmasse beobachten. Die Summe der Massen aller miteinander reagierenden Substanzen ist gleich der Masse aller Produkte In einer Verbindung sind stets die gleichen Elemente im gleichen Massenverhältnis enthalten Wenn zwe Elemente A und B mehr als eine Verbindung miteinander eingehen, dann stehen die Massen von A, die sich mit einer bestimmten Masse von B verbinden, in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander Elemente & Verbindungen = reine Stoffe/ Gemische = mehrere reine Stoffen in wechselndem Mengenverhältnis/ heterogenes G. - aus erkennbar unterschiedlichen Teilen=mehrere Phase & homogenes G. - erscheint durch und durch einheitlich/ Lösungen - flüssige&feste homogene Gemische/ Phase - eine abgegrenzte Menge eines einheitlichen (homog.) Stoffes.
- *Kapitel 1* 1. Aggregatzustände der Phasen 2. Aggregatzustände 3. Trennung-Gemische 4. Trennung-Verbindung 5. Vorgänge: Chemische/ Physikalische Gemenge=fest+fest, Suspension=fest+flüssig, Emulsion=flüssig+flüssig, Aerosol=fest+gasförmig& flüssig+gasförmig Fest, Flüssig, Gasförmig ...mit Hilfe physikalischer Methoden ...chemische Methoden Ch=werden Stoffe unter Bildung neuer Verbindungen umgewandelt, Ph=Zustandsänderung (Schmelzen, Verdampfen... Aber! Beide Vorgänge sind Funktion von der physikalischen Bedingungen! (Druck, Temperatur, Abwesenheit anderer Stoffe)
- *Kapitel 1* 1. Stofftrennung für... 2. Heterogene Gemische 3. Homogene Gemische 4. Signifikante Stellen 5. Mittelwer und Standardabweichung ...für Untersuchung eines reinen Stoffes, der in der Regel aus einem Gemisch abgetrennt werden muss He=Physikalische Methoden: Sortieren, Sedimentieren und Dekantieren, Filtrieren, Extraktion, Abdampfen/ Sublimation, Trocknen Ho: Extraktion, Kristallisation, Destillation, Chromatographie, Elektrophorese die Genauigkeit eines Messergebnisses wird durch die Anzahl der Ziffern zum Ausdruck gebracht...siehe Wikipedia Genau=richtig+präzis; nicht richtig+aber präzis; richtig+unpräzis; ungenau=weder richtig noch präzis...+ siehe Wikipedia
- *Kapitel 2*..John Dalton=Vater heutiger Chemie=Atomtheorie Teil I *click hier* 1.Atome eines Elements=aus Isotopen 2.Gesetze: Erhaltung der Masse; der konstanten Proportionen; der multiplen Proportionen 3....Gesetze wurden von seinen Postulate abgeleitet(1=Element=Atom; 2-Atom nie gebildet/zerstört; 3-Verbindung=Verknüpfung mit Mengenverhältnis) 4. Prinzip: Waage + chemische Reaktion = Gesetzmäßigkeiten + griech. Theorie = Atomtheorie 5. Faraday-Elektrolyse (Zersetzung von Elektrolyten durch el. Strom) - - - Gesetze der El.lyse(Stoffmenge-Strommenge) - - - Ladungsträger?...Elektron - - - Plücker-Kathodenstrahlen + 2 Platten - - - Ablenkung= [je größer m desto geringer]oder[je höher q desto größer] = q/m ... Thomson(q/m für Elektron) aber Ladung-Millikan-Öl 6. Proton...Erst durch Wegnahme von e erzeugt wurde (Ne z.B). Kationen fliegen durch poröse Membran...Proton = auch bei Verwendung von Wasserstoff (als Ion natürlich)! 7. Masse von e+p= nicht tatsächliche Masse vom Atom - - - Neutron-keine Ladung.(Chadwick,Rutherford) 8. Elektron=e=Elementarladung=-1 + Proton=+1 + Neutron = 0 Atome sind elektrisch neutral (p=e)!
- *Kapitel 2.2* *click hier* Ladung (e,p)= -+ 1,6022*10^-19 C // Masse(e)=9,1094*10^-28g Masse(p)=1,6726*10^-24g Masse(n)=1,6749*10^-24g Radioaktivität = instabille subatomare Kombinationen - - - Zerfall=Umwandlung in Atome anderer Elemente [Alpha=2p+2n+ohne Elektron; Beta=Elektronen aus dem Kern d.h. Neutron= e+p] + [GammaStrahlung= elektromagnetische Welle als Photon (Röntgen)] Siehe Rutherford Experiment - - - Mittelpunkt=Atomkern=P+N (P-P=Kernkraft hält die zusammen) + Außerhalb=Elektronen....Atomkern=10 Femtometer,Durchm=100-400 Picomter...+ Stabile Atome = 1.5 mal so viele N wie P! OrdnungsZ-Z= Zahl der Protonen; MassenZ-A=Zahl der Protonen+Neutronen Elektrisch geladenes Teilchen = Ion = Abgabe/ Aufnahem von Elektronen! Ionenladung? Isotop = Atome gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Massenzahl(...Neutronen) Massenspektrometer - Ermittlung der Isotope durch q/m - Austrittsspalt!
- *Kapitel 2.3* *click hier* Atommasse - relative Größe (da Atom selbst nicht gewogen werden kann) Ar - relative Atommasse = willkürlich festgelegte Einheit Atommasseneinheit u + bezieht sich heute auf das Isotop 12/6 des Kohlenstoffs - - - - - - 1u= 1/12 m (12/6 C-Atom) = 1.6605*10^-27kg Masse eines Atoms immer etwas kleiner(fehlende Masse - Massendefekt=Bindungsenergie des Kernes), als p+n+e, weil E=mc^2! Atom = Variation von Isotopen - - - Atommasse = Mittlere Masse aller Isotopen!
- *Kapitel 3.1* - Stöchiometrie *click hier* Antoine Lavoisier = Stöchiometrie = Mengenverhältnisse in Verbindungen Edelgase: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn = als Einzelatome in der Natur. Rest - Ionen/Moleküle Molekül = Teilchen, in dem 2 oder mehr Atome fest miteinander verknüpft sind. Chemische Formel = Elementsymbol + tiefgestellte Zahl- relative Anzahl der Atome Zweiatomig in der Natur vorkommen: H2, N2, O2, Cl2 Molekularformel= aus wie vielen Atome der einzelnen Elemente das Molekül besteht ; Strukturformel= welche Atome miteinander verknüpft sind + Bindungsstriche=Art der Verknüpfung, ABER, nicht räumliche Anordnung! ; Empirische Formel= ; Mr - relative Molekülmasse= Summer der Ar aller Atome des Moleküls [u-Einheit] Manche Elemente - keine Moleküle/ Ionen, sondern...Diamantkristall...Zahl der Atome hängt von der Größe des Kristalls ab! = Andere Atomaggregate
- *Kapitel 3.2* - Stöchiometrie *click hier* Ion = Atom/ Molekül, das elektrische Ladung trägt! Kation - positiv geladen (von einer Kathode angezogen wird) = Elektronenabgabe! Anion - negativ geladen = Elektronenaufnahme! Einatomige - metallische El=Kationen(Ca2+) und nichtmetallische - Anionen(Cl-) Mehratomige = Molekülionen - Ladung(oben rechts) bezieht sich auf das Gesamtteilchen(unabhängig davon, neben welchem Elementsymbol es steht) Ionische Verbindung = Kationen + Anionen + im festen Zustand = Kristalle(mit bestimmten Muster) = Zusammenhalt durch elektrostatische Anziehungskraft BaCl2 = auf 1 Barium Ion kommen 2 Cl Ionen = Elekrtisch neutral Empirische Formel - gibt die einfachste Zahlenverhältnis an (für chemische Analyse) H2O2 = 2 H : 2 O ,aber einfachste - - - 1:1= emp.Form HO Emp.F. bei Molekülionen = Zusammensetzung muss erkennbar sein! Na+ + O22- = Na2O2,aber nicht NaO!
- *Kapitel 3.3* - Stöchiometrie *click hier* 1 Mol - - - Logik durch Masse - - - NA= 6,02214*10^23 1/mol = Avogadro Konstante (Teilchen: Atome, Ionen, Moleküle, Elektronen ...usw.) = diejenige Stoffmenge,die aus genau so vielen Teilchen besteht, wie Atome in 12g von 12/6C Die Menge in Gramm eines Elements, die dem Zahlenwert der relativen Atommasse entspricht, enthält stets die gleiche Zahl von Atomen, nämlich NA Atome Molmasse - die Masse eines Mols = relative Atommasse, da...? relative Molekülmasse Mr - siehe oben... Molare Formelmasse - bei Ionenverbindungen die Summe der Atommassen der verhältnismäßig am Aufbau beteiligten Atome. Sie findet ihre Entsprechung in der Molekülmasse bei Molekülen. Stoffmenge (n -mol) = m(Masse)/ M(molare Masse) Wichtig! Ar = relative Atommasse= ohne Einheit! & Mittlere Atommasse = u Einheit! & ein Mol hat der rel. Atommasse entsprechende Masse M = Gramm pro Mol! muss spezifiziert werden, auf welche Teilchen man sich bezieht!
- *Kapitel 3.4* - Stöchiometrie *click hier* Indexzahl = Anzahl der Mole jedes Elements in einem Mol der Verbindung Massenanteil w(X) = (m(X)/ M(XY)) * 100% = ... aber kann anstelle einer %- Angabe - Centigramm pro Gramm cg/g verwenden. ....Daraus kann man empirische Formel ermitteln Chemische Analyse = Empirische Formel...Analyse gibt relativen Massenanteile der Elemente in der Verbindung. Das einfachste ganzzahlige Verhältnis der Zahl der Mole der verschiedenen Elemente in der Verbindung ergibt die empirische Formel Ermittlung chemischer Formeln - siehe Buch, aber Logik muss du schon selber wissen!