Atombindung, Moleküle und molekulare Stoffe Glossar

Question 1

Atombindung

Answer 1

Bindung von zwei Atomen durch gemeinsame Elektronenpaare, basiert auf der Anziehung zwischen den Kernen und den gemeinsamen Elektronen, die sich bevorzugt zwischen ihnen aufhalten.
Heisst auch: Elektronenpaarbindung, kovalente Bindung

Question 2

Atomgitter

Answer 2

Sehr stabiles Gitter, dessen Bausteine (Atome) durch Atombindungen zu einem Riesenmolekül gebunden sind. BSP.: Diamant, Quarz

Question 3

Atomradius

Answer 3

Der Radius eines isolierten Atoms (Van-der-Waals-Radius) ist die Hälfte des minimalen Abstands zwischen den Kernen von zwei nicht verbundenen, gleichartigen Atomen. Der kovalente Radius ist der halbe Abstand zwischen den Kernen von zwei verbundenen gleichartigen Atomen

Question 4

Bananenwolken

Answer 4

Die bindenden Elektronenpaare einer Mehrfachbindung stossen sich ab, ihre Wolken sind bananenförmig gekrümmt.

Question 5

Bindungselektronen

Answer 5

Bindungselektronen werden von den Kernen der gebundenen Atome angezogen und binden diese durch die gegenseitige elektrostatische Anziehung.

Question 6

Bindungsenergie

Answer 6

Energie, die bei der Bildung einer Atombindung frei wird bzw. zu ihrer Spaltung aufgewendet werden muss. Einheit ist Kilojoule pro Mol (kJ/mol, 1 Mol = 6.02 x 10(23) BIndungen). Die BE ist umso höher, je grösser die Zahl der gemeinsamen EP und je kürzer und je polarer die Bindung ist.

Question 7

Bindungslänge

Answer 7

Abstand zwischen den Zentren gebundener Atome, Summe der kovalenten Atomradien

Question 8

Bindungswert

Answer 8

Die Zahl gemeinsamer Elektronenpaare, an denen sich ein Nichtmetall-Atom bei der Bildung eines Moleküls beteiligt, entsprich nach der Oktettregel der Zahl der Valenzelektronen, die ihm zum Oktett fehlen.

Question 9

Bindungswinkel

Answer 9

Der Winkel zwischen den Achsen der bindenden Elektronenwolken, die von einem Atom ausgehen. Im Kugel-Stab-Modell der Winkel zwischen den Stäbchen.

Question 10

Delokalisierte Elektronen

Answer 10

Gemeinsame Elektronen, die mehr als zwei Atomen zur Verfügung stehen, z. B. In den Ebenen des Grafitgitters.

Question 11

Diamant

Answer 11

Sehr harte, durchsichtige, nicht leitende Modifikation des Kohlenstoffs, Aufbau: Atomgitter

Question 12

Dichteanomalie

Answer 12

Die Dichte des Wassers ist bei 4°C am grössten und nimmt beim Abkühlen (im Gegensatz zum Verhalten anderer Flüssigkeiten) unter 4°C ab: Anomalie. Anomal ist auch, dass Eis bei 0°C die kleinere Dichte hat als flüssiges Wasser bei gleicher Temperatur.

Question 13

Dipol-Dipol-Kräfte

Answer 13

Zwischenmolekulare Kräfte zwischen Dipol-Molekülen. Ihre Stärke ist abhängig von der Molekülgestalt und von der Polarität der Bindungen (EN-Unterschied).

Question 14

Dipole

Answer 14

Dipole haben einen positiven und einen negativ Pol. Moleküle sind elektrische Dipole, wenn die Bindungen polar sind und wenn die Schwerpunkte der positiven und der negativen Partialladungen nicht zusammenfallen.

Question 15

Doppelbindung

Answer 15

Bindung durch zwei gemeinsame Elektronenpaare, ist kürzer und stärker als eine Einfachbindung zwischen den gleichen Atomen (aber nicht doppelt so stark).

Question 16

Dreifachbindung

Answer 16

Bindung durch frei gemeinsame Elektronenpaare

Question 17

Duplett(regel)

Answer 17

Bei Wasserstoff un Helium nimmt die Aussenschale höchstens zwei Elektronen auf

Question 18

Edelgase

Answer 18

Die einzigen gasförmigen Nichtmetalle, deren Bausteine Atome sind. Sie sind inert, weil ihre Atome acht (Helium: zwei) Valenzelektronen besitzen (Edelgaskonfiguration)

Question 19

Edelgaskonfiguration

Answer 19

Elektronenkonfiguration wie bei Edelgasen, d.h., der Atomrumpf ist von acht Elektronen (beim Helium von zwei) bzw. vier doppelt besetzten Wolken umgeben.

Question 20

Einfachbindung

Answer 20

Bindung durch ein gemeinsames Elektronenpaar.

Question 21

Elektronegativität (EN)

Answer 21

Fähigkeit der Atome, die bindenden Elektronen anzuziehen. In der Skala von L. Pauling wird dem elektronegativsten Element Fluor den Wert 4.0, dem Lithium den Wert 1.0 zugeordnet. Die EN ist umso höher, je kleiner das Atom und je höher die Rumpfladung ist. Sie nimmt darum im PSE in der Grupp nach oben und in der Periode nach rechts zu.

Question 22

Elektronenpaar EP

Answer 22

Die beiden Elektronen einer doppelt besetzen Elektronenwolke bilden ein EP.

Question 23

Bindendes Elektronenpaar

Answer 23

Elektronenpaare, die von zwei Atomen gemeinsam „verwaltet“ werden, halten sich bevorzugt zwischen den beiden Kernen auf und binden sie durch die gegenseitige elektrostatische Anziehung.

Question 24

Elektronenwolke

Answer 24

Raum, in dem sich ein Elektron oder ein Elektronenpaar mit hoher Wahrscheinlichkeit aufhält

Question 25

gemeinsame Elektronenwolke

Answer 25

Entsteht durch die Verschmelzung von zwei einfach besetzten Elektronenwolken von zwei Atomen oder (seltener), indem ein Atom eine doppelt besetzte Wolke zur Verfügung stellt.

Question 26

Element-Molekül

Answer 26

Die (bei NB) gasförmigen Nichtmetalle (mit Ausnahme der Edelgase) sowie Brom und Iod bestehen aus zweiatomigen Molekülen: H(2), F(2), Cl(2), Br(2), I(2), O(2), N(2). Kristalliner Schwefel besteht aus S(8)-Ringen, weisser Phosphor aus P(4)-Molekülen, Kohlenstoff-Atome bilden sehr grosse Moleküle.

Question 27

EP-Bindung

Answer 27

Atombindung, kovalente Bindung

Question 28

EPA-Modell

Answer 28

Das Elektronenpaarabstossungs-Modell (Gillespie-Modell) ermöglicht die Herleitung der Molekülgestalt, basierten auf der Vorstellung, dass sich die Valenzelektronenpaare (bzw. Ihre Wolken) als Folge der gegenseitigen Abstossung so anordnen, dass sie max. Entfernung voneinander haben. Die EP von Mehrfachbindungen wirken auf benachbarte Elektronen wie ein EP. Nichtbindende Elektronenwolken beanspruchen etwas mehr Raum als bindende.

Question 29

Fullerene

Answer 29

Modifikationen des Kohlenstoffs, die z. B. im Russ vorkommen.

Question 30

Grafit

Answer 30

Schwarz glänzende, elektrisch leitende Modifikation des Kohlenstoffs.

Question 31

Hochmolekulare Stoffe

Answer 31

Stoffe mit Makromoleküle sind bei NB meist fest und werden beim Erwärmen langsam weich, viele zersetzen sich, bevor sie schmelzen. Zu den hochmolekularen Stoffen zählen Naturstoffe wie die Eiweisse und die Nucleinsäure sowie viele Kunststoffe (Plastik).

Question 32

Index, Indices

Answer 32

Die Indices gehören zur Formel und beschreiben die Zusammensetzung des Stoffs bzw. Seiner Teilchen: O(2), HClO(3). Bei Molekülverbindungen geben sie an, wie viele Atome einer Sorte in einem Molekül gebunden sind. Der Index 1 wird nicht geschrieben.

Question 33

Kalotten-Modell

Answer 33

Modell zur Darstellung der Molekülgestalt. Die Atome werden durch Kallotten unterschiedlicher Grösse dargestellt.

Question 34

Keilstrichformel

Answer 34

Mit der Keilstrichformel kann die räumliche Struktur eines Moleküls ausgedrückt werden. Bindungen, die nach vorne bzw. hinten aus der Zeichenebene herausragen, werden durch Keile bzw. gestrichelte Keile dargestellt. Bindungen in der Zeichenebene durch Striche.

Question 35

Knallgasreaktion

Answer 35

Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser

Question 36

Kovalente Bindung

Answer 36

Bindung durch gemeinsame Elektronenpaare, Atombindung

Question 37

Kovalenter Radium

Answer 37

Atomradien

Question 38

Kugel-Stab-Modell

Answer 38

Modell zur Darstellung der Molekülgestalt. Die Atomrümpfe werden durch Kugeln, die bindenden Elektronenpaare durch Stäbchen dargestellt. Eignet sich v. a. zur Darstellung der Bindungswinkel.

Question 39

Lewis-Formel

Answer 39

Strukturformel

Question 40

Makromoleküle

Answer 40

Moleküle aus einer grossen Zahl (>100) von Atomen. Bestehen meist aus vielen Kleinmolekülen, die durch gemeinsame Elektronenpaare zu Ketten oder Netzen verknüpft sind.

Question 41

Modifikationen

Answer 41

Erscheinungsformen eines Elementes, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden, weil die gleichen Atome oder Moleküle verschieden angeordnet und gebunden sind; können sich in Molekülbau (z. B. Grafit-Diamant, O(2)-O(3).) oder in der Kristallform (z. B. Schwefel) unterscheiden.

Question 42

Molekül

Answer 42

Teilchen aus mehreren Atomen, die durch Atombindung(en) zu einer Einheit gebunden sind.

Question 43

Molekülformel

Answer 43

Nennt die Art und die Anzahl der Atome eines Moleküls. Die Indices geben die Zahl der in einem Molekül gebundenen Atome an (sofern sie von eins abweicht), z. B. H(2)O, C(2)H(6), NH(3)

Question 44

Molekülgestalt

Answer 44

Beschreibt die räumliche Anordnung der Atome im Molekül. Lässt sich experimentell ermitteln bzw. mit dem EPA-Modell herleiten und mit Kalotten- oder Kugel-Stab-Modellen darstellen

Question 45

Molekülgitter

Answer 45

Molekulare Stoffe bilden im festen Zustand in der Regel ein Molekülgitter. Die Gitterbausteine sind Moleküle, die Gitterkräfte sind zwischenmolekulare Kräfte.

Question 46

Molekülmodelle

Answer 46

Gegenständliche Modelle stellen den Bau der Moleküle anschaulich dar. Karotten-Modell, Kugelstab-Modell. Gedankliche Moleküle wie das EPA-Modell erlauben die theoretische Herleitung der Molekülgestalt einfacher Moleküle.

Question 47

Molekülstruktur

Answer 47

Zur Molekülstruktur gehören neben der Zahl und der Art der Atome (Molekülformel) und der Bindungen (Strukturformel) auch Angaben über die Molekülgestalt (Molekülgeometrie).

Question 48

Molekulare Stoffe

Answer 48

Nichtmetalle (ohne Edelgase) und molekulare Verbindungen bestehen aus Molekülen

Question 49

Oktettregel

Answer 49

Die Atome der zweiten Periode erreichen in Molekülen Edelgaskonfiguration: Der Atomrumpf der gebundenen Atome ist von acht Elektronen umgeben. Die Oktettregel gilt (mit Ausnahme) auch für Nichtmetall-Atome höherer Perioden. Wasserstoff-Atome erreichen ein Elektronenduplett

Question 50

Oxide

Answer 50

Binäre Verbindungen des Sauerstoffs. Die Oxide der Nichtmetalle sind molekulare Stoffe, die Oxide der Metalle sind Ionenverbindungen.

Question 51

Ozon O(3)

Answer 51

Modifikationen des Sauerstoffs mit O(3)-Molekülen, ein reaktives, giftiges, seltsam riechendes Gas

Question 52

Ozonabbau

Answer 52

Der Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre, welche die Lebewesen vor den kurzwelligen UV-Strahlung der Sonne schützt, wird durch die Freisetzung von FCKW und anderen „Ozonkillern“ ausgelöst, er erreicht über der Antarktis im September/Oktober ein Maximum: Ozonloch.

Question 53

Ozonbildung

Answer 53

Das Ozon der schützenden Ozonschicht in der Stratosphäre entsteht durch die Wirkung der dort vorhandenen kurzwelligen UV-Strahlung aus O(2). In den bodennahen Luftschichten bildet sich Ozon im Smog aus Abgasen von Verkehr, Industrie und Heizungen unter Einwirkung der Sonne

Question 54

Ozonschicht

Answer 54

Schicht der Stratosphäre (10-30km über der Erdoberfläche) mit relativ hohem Ozongehalt; lässt die kurzwellige UV-Strahlung nicht durchtreten und schützt die Lebewesen auf der Erde vor dieser gefährlichen Komponente der Sonneneinstrahlung.

Question 55

Partialladung

Answer 55

Teilladung, kleiner als eine Elementarladung, wird angegeben durch S+ bzw. S-

Question 56

Pauli-Prinzip

Answer 56

In einer Elektronenwolke kann sich ein Elektron oder ein Elektronenpaar aufhalten.

Question 57

Polarität

Answer 57

Polar sind Bindungen zwischen Atomen mit unterschiedlicher EN. Die gemeinsamen Elektronen sind zum elektronegativeren Atom hin verschoben. Dieses trägt darum eine negative, sein Partner eine positive Partialladung. Die Bindungspolarität ist umso höher, je grösser der EN-Unterschied der Bindungspartner ist.

Question 58

Radikale

Answer 58

Teilchen mit einsamen Elektronen. Ein Radikal besitzt mindestens eine einfach besetzte Elektronenwolke. Mit Ausnahme der Edelgas-Atome sind alle Atome Radikale

Question 59

Reaktionsgleichung

Answer 59

Beschreibt einen chemischen Vorgang qualitativ (Formeln) und quantitativ (Koeffizienten). Links vom Reaktionspfeil stehen, durch + verbunden, die Formeln bzw. Symbole der Edukte, rechts die der Produkte. Oft wird der Aggregatzustand der Stoffe (s,l,g) angegeben. Die Koeffizienten vor den Formeln geben das Mengenverhältnis der Stoffe an. Sie müssen so gewählt werden, dass die Anzahl der Atome jeder Atomsorte linkt und rechts gleich ist.

Question 60

Reaktionspfeil

Answer 60

Der Reaktionspfeil steht für die Umwandlung der Stoffe und wird gelesen als „reagieren zu“, über dem Pfeil können Reaktionsbedingungen (Licht, Kat., Temp., Druck) angegeben werden.

Question 61

Strichformel

Answer 61

Strukturformel

Question 62

Strukturformel

Answer 62

Die Strukturformel (Lewis-Formel, Valenzstrichformel, Strichformel) beschreibt die Bindungsverhältnisse in Molekülen. Die Molekülgestalt kann nur angedeutet werden. In der Strukturformel werden neben den Elementsymbolen, die für den Atomrumpf stehen, die Valenzelektronen durch Striche (Elektronenpaare) und Punkte (einsame Elektronen) dargestellt. Die Striche für die bindenden EP stehen wie Bindestriche zwischen den Symbolen.

Question 63

Tetraeder

Answer 63

Körper, der von vier gleichseitigen Dreiecken begrenzt ist. Jede Ecke ist von den drei anderen gleich weit entfernt. Die Anordnung der vier Ecken um den Mittelpunkt nennt man tetraedrisch.

Question 64

Tetraeder

Answer 64

Körper, der von vier gleichseitigen Dreiecken, begrenzt ist. Jede Ecke ist von den drei anderen gleich weit entfernt. Die Anordnung der vier Ecken um den Mittelpunkt nennt man tetraedrisch.

Question 65

Tetraederwinkel

Answer 65

Die vom Tetraedermittelpunkt zu den Ecken gerichteten Linien schliessen Winkel von ca. 109° ein.

Question 66

Van-der-Waals-Kräfte

Answer 66

Wirken zwischen allen Molekülen als Folge momentaner Polarisierung durch die Bewegung der Elektronen. Sind umso stärker, je grösser die Molekülmasse bzw. die Moleküloberfläche ist. Sind bei kleinen Molekülen schwächer als Dipol-Dipol-Kräfte und H-Brücken.

Question 67

Van-der-Waals-Kräfte

Answer 67

Atomradien

Question 68

Wasserstoffbrücken

Answer 68

Wasserstoffbrücken sind elektrostatische Kräfte zwischen H-Atomen, die an F-, O- oder N-Atome gebunden sind, und den freien Elektronenpaaren dieser Atome in benachbarten Molekülen.

Question 69

Zwischenmolekulare Kräfte

Answer 69

Kräfte, die zwischen Molekülen wirken, bestimmen weitgehend die physikalischen Eigenschaften molekularer Stoffe: Wasserstoffbrücken, Dipol-Dipol-Kräfte und Van-der-Waals-Kräfte.