2 Atomaufbau Flashcards
Atome bestehen aus…
- Kern: positiv geladenen Protonen und elektrisch geladene Neutronen
- Hülle: negativ geladene Elektronen, die sich auf diskreten Energieniveaus (Orbitale) in bestimmten Abständen zum Kern befinden
Chemisches Element
- besteht aus Atomen, die alle die gleiche Anzahl von Protonen im Kern und Elektronen in der Hülle aufweisen
- Ordnungszahl: #Protonen im Kern
- Massenzahl: Σ(Protonen & Neutronen)

Reinelemente
- bestehen nur aus einer Atomsorte,
- im ungeladenen Zustand: #Protonen = #Neutronen
Isotope
- Atome mit gleicher #Protonen,
- aber unterschiedlicher #Neutronen
- ⇒unterschiedliche mittlere Atommasse

Bsp. Kohlenstoffatom

Energieniveaus der Atomhülle
- Atomhülle: System von erlaubten Energieniveaus
- HQ (n): Hauptenergieniveau, n=1,…,7
- NQ (l): räumlicher Verteilung der Ladung eines Elektrons (Orbitalform) ,l=o,…n-1
- MQ (ml): Verhalten des Eletrons im magnetischen Feld, ml=-l,…+l
- SQ (ms): Drehimpuls im/gegen Uhrzeigersinn, ms=+/-0.5
Energieniveaus der Eletronen
- nie alle vier Quantenzahlen gleich
- ⇒ jedes Elektron hat ein anderes Energieniveau
- zuerst werden 4s- dann 3d-Eletronen besetzt, da Energieniveau bei 4s geringer

Hauptgruppen
- Alkalimetalle
- Erdalkalimetalle
- Erdmetalle
- Kohlenstoffgruppe
- Stickstoffgruppe
- Chalkogene
- Halogene
- Edelgase
Nebengruppenelemente
- Umbruch, bei dem zuerst Energieniveau der 4s- vor 3d-Elektronen aufgefüllt wird
- Lathanide/Actinide: Besetzung der Energieniveaus der f-Elektronen mit max. 14 Eletronen
Chemische Bindung
- Bestreben, Edelgaskonfiguration zu erlangen
- Ionenbindung
- konvalente Bindung
Ionenbindung
- Elektronentransfer von einem Element zum anderen
- positiv gel. Kationen und negativ gel. Anionen
- Nach Bindung werden Kationen kleiner, Anionen größer, da Atomhülle stärker bzw. schwächer vom Atomkern angezogen
- Bsp.: Natriumchlorid

Coulombsche Anziehungskraft zw. zwei Ionen

Anziehungs- und Abstoßungskräfte zweier Ionen sowie die daraus resultierende Kraft
- Gleichgewichtspunkt/Gleichgewichtslage eines Ions bei a=a0

Bindungskräfte sowie Bindungsenergie in Abhängigkeit des Abstandes zweier Ionen
- durch energiezufuhr können Atome aus Gleichgewichtslage entfernt werden

Koordinationszahl (KOZ) für Inenkristalle
- kennzeichnet Packungsdichte
- wie viele nächste Nachbarn mit gleichem Abstand
- Berechnung durch Radienverhältnis: RKation/RAnion
KOZ-Zahlen für eine planare Anordnung mit RK/RA = 0.2

Koordinationspolyeder

Atomate Bindung (kovalente Bindung)
- Überlappung der Orbitale der Valenzelektronen, sodass
- Ausbildung gemeinsamer Elektronenpaare
- beteiligte Atome geringere Elektronegativitätsdifferenz und gleiche Wertigkeit
Elektronegativität(sdifferenz)
- Anziehungskraft auf Elektronenpaar
- ∆: Maß für Polarität
kovalente Bindungen - Beispiele
- Cl2: Jedes Atom erlangt Edelgaskonfiguration unter Nutzung des gemeinsamen Elektronenpaares
- Diamant
- sp3-Hybridisierung: ein Elektron geht vom 2s-Orbital auf das 2p-Orbital über
- Effekt: vier nicht vollbesetzte Orbitale
- Kohlenstofftetraeder mit äußerst starken Bindungskräften und hoher Härte
- Mischbindungen: ionisch und konvalent: SiO2
Kovalente Bindung in Hochpolymeren
- Hochpolymere (Kunststoffe) haben eine kovalente Bindung innerhalb der Ketten und schwache Bindungskräfte zwischen den Ketten

Van der Waals Bindung
- schwache Kräfte, die auf Wechselwirkung zwischen induzierten und permanenten Dipolen basieren
- Bsp.: Wassersoffbrückenbindung bei H2O
- Dipole treten miteinander in Wechselwirkung

Metallbindungen
- Bei der metallischen Bindung entsteht eine “Elektronenwolke” aus den äußeren Elektronen aller Atome (positiv geladene Atomrümpfe)
- ⇒ Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
- Metallbindungen sind im Gegensatz zu Ionenbindungen duktil (beim Verschieben blieben Bildungskräfte erhalten)

Bindungstetraeder
