Sem 6 Flashcards
chemische Bindung - Def.
= physikalisch-chemisches Phänomen durch das zwei oder mehrere Atome oder auch Ionen fest zu chem. Verbindungen verknüpft sind
chemische Bindung - Grundlage
Wechselwirkung zw. Elektronen und / oder elektrostatische Wechselwirkungen
chemische Bindung - Ursache
energetischer Vorteil
chemische Bindung - Charakterisierung
Bindungslänge und Bindungsenergie
Wodurch unterscheiden sich die Bindungen im H2 - und HCl-Molekül?
H – H
ΔE = 2,2 – 2,2 = 0
→ unpolare Atombindung
H – Cl
ΔE = 2,83 - 2,2 = 0,63
→ polare Atombindung
Ionen - Def.
= elektrische geladene Atome oder Moleküle entstanden durch Aufnahme oder Abgabe eines Elektrons / mehrerer Elektronen oder eines Protons durch ein zunächst elektrisch neutrales Atom oder Molekül
Ionen - Arten nennen + Bsp.
- einfache Ionen (Li⁺, Cl‾)
- zusammengesetzte Ionen (H3O⁺, CO3²‾)
- komplexe Ionen ([Cu(NH₃)₄]²⁺, [Fe(CN)6]²‾)
- Zwitterionen (H₃N-CH₂-COO‾) (über dem N steht ein + auf Folie 7)
ionische Bindung - Merkmale nennen
- elektrostatische Anziehung zwischen unterschiedlich geladenen Ionen
- räumliche (ungerichtete) Bindung
- häufig Ausbildung von Gittern (Ionenkristallen)
- hohe Bindungsenergien (Gitterenthalpien)
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Cs, Cl
CsCl → Cäsiumchlorid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Ba, F
BaF₂ → Bariumfluorid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Na, Se
Na₂Se → Natriumselenid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Al, O
Al₂O₃ → Aluminiumoxid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Mg, N
Mg₃N₂ → Magnesiumnitrid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: K, S
K₂S → Kaliumsulfid
Geben Sie die chemische Formel und den Namen der ionischen Verbindung an, die
sich aus folgendem Paar von Elementen bilden: Fe, O
FeO oder Fe₂O₃ → Eisen(II)-oxid, Eisen(III)-oxid
Merke: Bei der Benennung einfacher Anionen endet der Name auf ___?
-id
Welche Stoffklassen sind ionisch aufgebaut?
salzartige Substanzen – eine Auswahl
→ -id Ionen ohne Sauerstoff
z.B. Halogenide, Metallhydride, Metalloxide, -sulfide, -selenide
→ -at zusammengesetzte Ionen mit (viel) Sauerstoff (SO₄²‾ )
z.B. Carbonate, Phosphate, Sulfate, Nitrate, Acetate, Citrate, Ascorbate
→ -it zusammengesetzte Ionen mit (weniger) Sauerstoff (SO₃²‾ )
z.B. Phosphite, Sulfite, Nitrite
Gitterenergie - Def.
= Bindungsenergie im Ionengitter
- wird freigesetzt, wenn sich Ionen zum Gitter formieren
- muss aufgewendet werden, um das Gitter zu zerstören (z.B. beim Lösevorgang)
Gitterenergie - Welche Faktoren beeinflussen ihre Größe?
Ionenradius
→ je kleiner, desto größer ist der Betrag der Gitterenergie
Ladung
→ je größer, desto größer ist der Betrag der Gitterenergie
Beschreibe die Elementarzellen für CsCl.
Durch wie viele Cl-Ionen ist Cs+ jeweils direkt umgeben?
Gittertyp:
- einfach kubisch (sc)
Anordnung:
- Jedes Kation (Cs⁺) ist von 8 Anionen (Cl⁻) umgeben und umgekehrt.
→ Koordinationszahl von 8:8 (würfelförmig AB₈ und BA₈).
- Cl⁻: im Zentrum des Würfels; Cs⁺ in den Ecken des Würfels oder umgekehrt
Elementarzelle:
= primitive kubische Zelle mit einem zusätzlichen Ion (entweder Cs⁺ oder Cl⁻) in der Mitte des Würfels (krz)
Beschreibe die Elementarzellen für NaCl.
Durch wie viele Cl-Ionen ist Na+ jeweils direkt umgeben?
Gittertyp:
- kubisch flächenzentriert (fcc)
Anordnung:
- Jedes Kation (Na⁺) ist von 6 Anionen (Cl⁻) umgeben und umgekehrt.
→ Koordinationszahl von 6:6 (oktaedrisch AB₆ und BA₆).
- Na⁺ besetzen die Oktaederlücken des Cl⁻-Gitters.
Elementarzelle:
- Cl⁻ bilden flächenzentriertes kubisches Gitter (kfz)
- Na⁺ an den Kantenmitten und im Zentrum der Zelle
- zwei ineinander verschachtelte kubisch flächenzentrierte Gitter
Wodurch unterscheiden sich die Elementarzellen von CaF₂ und ZnS?
(beide kubisch flächenzentriert für das Metall-Kation)
Folie 15 für Bilder!
CaF₂
- Kationen: kubische Koordination (AB₈)
- Anionen: tetraedrische Koordination (BA₄)
ZnS
- Kationen: tetraedrische Koordination (AB₄)
- Anionen: tetraedrische Koordination (BA₄)
Beschreibe detailliert den Lösungsvorgang eines Salzes in Wasser.
- Dissoziation:
- Lösung der Ionen des Salzkristalls durch die Anziehungskräfte der polaren Wassermoleküle (Schwächung der ionischen Bindungen im Kristall) aus dem Kristallgitter - Hydratation:
- Bildung sog. Hydrat-Hülle (Wassermolekülen umgeben gelöste Ionen)
- Stabilisierung der Ionen mittels Ausrichtung der Wassermoleküle (pos. geladenen H-Atome zu Anionen und neg. geladenen O-Atome zu Kationen)
- Freisetzung von Energie (Hydratationsenthalphie/-energie) - Auflösung:
- gleichmäßige Verteilung der stabilisierten Ionen in der Lösung
- vollständige Auflösung des Salzkristalls
Weshalb erwärmt sich die Lösung beim Lösevorgang eines Salzes in Wasser bei manchen Verbindungen und kühlt sich bei anderen ab? + nenne Bsp.
Erwärmung:
Hydratationsenthalphie > Gitterenthalpie
→ Abgabe von Energie an die Umgebung
z.B. NaOH
Abkühlung:
Hydratationsenthalpie < Gitterenthalpie
→ der Umgebung wird Energie entzogen
z.B. NH₄NO₃
Hydratationsenthalpie «_space;Gitterenthalpie
→ kein Lösevorgang
