Atombau & Periodensystem

Question 1

Atommodell in der Chemie

Answer 1

Atommodell in der Chemie:
Atom besteht aus Protonen, Neutronen, Elektronen
Atomkern in der Mitte besteht aus Protonen & Neutronen -> ist positiv geladen, macht fast die komplette Masse aus; um Atomkern kreisen Elektronen auf ihren Bahnen -> negativ geladene Hülle; zwischen den Elektronen und zwischen Elektronen & Kern ist hauptsächlich leerer Raum (mehr als 99%); Elektronen & Protonen haben den gleichen Betrag der Ladung (Elementarladung 1,6•10^-19, kleinste mögliche Ladung); Elektronen befinden sich in ihren Schalen/Sphären um Kern;
für alle Elektronen in einem Atom gilt Pauli-Prinzip/-Verbot (müssen sich in mindestens einer Quantenanzahl unterscheiden)

Question 2

Ladungsangaben in Chemie

Answer 2

Ladungsangaben in der Chemie sind ganzzahlig und stellen die Differenz an positiven & negativen Ladungen dar

Question 3

Sphäre

Answer 3

Sphäre:
bestimmtes Energieniveau, nicht räumliche Bahn des Elektrons
jede Sphäre kann verschieden viele Elektronen aufnehmen:
Anzahl der Elektronen = 2n^2
3. Schale kann also 2•3•3=18 Elektronen aufnehmen
in Sphären sind Elektronen in Orbitalen aufgeteilt

Question 4

Schalen

Answer 4

Schalen:
werden mit Hauptquantenzahlen n beschrieben (1-7); für chemische Reaktionen sind nur die Elektronen in der äußersten Schale verantwortlich (Valenzelektronen)

Question 5

Orbitale

Answer 5

Orbitale:
wahrscheinlichster Aufenthaltsbereich eines Elektronenpaares um den Kern
werden mit Hauptquantenzahl beschrieben (s, p, d, f), es gibt unterschiedlich viele Orbitale in den Schalen
Elektronen in Orbitalen werden weiter beschrieben mit der Magnetquantenzahl;
Orbitale haben bestimmte Formen, die wichtig für die Bindungseigenschaften der Atome sind;
Orbitale werden nur mit Elektronen besetzt, die einen entgegengesetzten Spin haben (durch Soinquantenzahl beschrieben)

Question 6

Magnetquantenzahl

Answer 6

Magnetquantenzahl:

Elektronen in Orbitalen werden auch mit der Magnetquantenzahl beschrieben (Werte von -n bis +n; in 3. Schale: -3 bis +3)

Question 7

Formen der Orbitale

Answer 7

Formen der Orbitale:
s-Orbital: Kugel
p-Orbital: Hantel (tränenförmig)
d-Orbital: Doppelhantel
f-Orbital: rosettenförmig

Question 8

Elektronen werden beschrieben mit …

Answer 8

Elektronen werden beschrieben mit

• Hauptquantenzahl: Schalen 1-7
• Nebenquantenzahl: Orbitale s, p, d, f
• Magnetquantenzahl
• Spinquantenzahl

Question 9

Hybridisierung

Answer 9

Hybridisierung des s- und der p-Orbitale, wobei sich die Energieniveaus der s- und p-Orbitale der Elemente in den Hauptgruppen angleichen; je nachdem, wie viele der p-Orbitale sich angleichen, spricht man von einer sp^1-, sp^2- oder sp^3- Hybridisierung -> man hat 4 Orbitale, in die je 2 Elektronen passen, die der Reihe nach verfüllt werden

Question 10

Valenzelektronen mit der Lewis-Schreibweise darstellen

Answer 10

Valenzelektronen mit der Lewis-Schreibweise darstellen: ein Punkt steht für einen Elektron, ein Strich für 2 Elektronen & gleichzeitig ein volles Orbital

•Li / Be| etc.

Question 11

Atommasse

Answer 11

Atommasse:

1 Mol eines Stoffes = 6 • 10^23 Teilchen (Loschmidtsche Zahl) -> Massenzahl eines Elements = molare Masse in g/mol

Question 12

Periodensystem: Ordnungszahl

Answer 12

Ordnungszahl Z:

Zahl der Protonen im Kern & Zahl der Elektronen in der Schale

Question 13

Periodensystem Aufbau

Answer 13

Aufbau:
Nach Ordnungszahl (/Kernladungszahl) aufgereiht

Question 14

Periodensystem: Massenzahl

Answer 14

Massenzahl A:

Zahl der Kernteilchen insgesamt (p+ und n), gibt Masse in Mol an

Question 15

Periodensystem: Element

Answer 15

Element:

durch Zahl der Protonen festgelegt, abgekürzt mit Großbuchstaben & manchmal Kleinbuchstaben

Question 16

Isotope

Answer 16

Isotope:
gehören alle zu einem Element (gleiche Anzahl an Protonen, unterschiedliche Anzahl an Neutronen), die angegebene Massenzahl im PSE ist ein Durchschnitt, so wie die Teilchen in der Natur vorkommen

Question 17

Elektronegativität

Answer 17

Elektronegativität EN:
Maß, wie stark ein Element die Elektronen anderer Atome anzieht (je größer der Wert, desto stärker);
Metalle haben generell eine niedrigere Elektronegativität als Nichtmetalle

Question 18

Periodensystem: waagrecht Zeilen

Answer 18

Waagrechte Zeilen:
Perioden
alle Elemente der gleichen Periode haben die gleiche Anzahl an Elektronenschalen

Question 19

Periodensystem: senkrechte Spalten

Answer 19

Senkrechte Spalten:
Gruppen
alle Elemente einer Gruppe haben die gleiche Zahl an Elektronen in der äußersten Schale und ähneln sich deswegen in ihren chemischen Reaktionen

Question 20

Periodensystem: Hauptgruppen

Answer 20

1. Hauptgruppe: Alkalimetall
2. Hauptgruppe: Erdalkalimetalle
3. Hauptgruppe: Chalkogene
4. Hauptgruppe: Halogene
5. Hauptgruppe: Edelgasse

Question 21

Periodensystem: Gruppen der Elemente

Answer 21

Gruppen:

• Hauptgruppenelemente, Nebengruppenelemente
• Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle

Question 22

Entstehung von Licht

Answer 22

Entstehung von Licht:
Elektronen können durch Energie angeregt werden und auf eine höhere Schale wechseln, dies hält aber nur kurz, bevor das Elektron wieder auf die normale Schale zurückfällt, wobei es die Energiedifferenz als Licht an die Umwelt abgibt;
dieses Licht kann die Form von Teilchen (Photonen) oder einer Welle haben, was am Welle-Teilchen Dualismus liegt