Chemie .... von Anfang an. - Der Bau der Atome und chemische Bindung

Wie nennt man allgemein Verbindungen, die....

Kristalle bilden  (diese haben immer eine bestimmte Form) und diese Kristalle bestehen aus Ionengitter mit positiven und negativen Ionen, die sich gegenseitig anziehen ?

Solche Verbindungen nennt man "Salze"

Sie entstehen meistens dadurch, dass ein Metall und ein Nichtmetall reagieren. Das Metall bildet dann die positiven Ionen und das Nichtmetall die negativen Ionen

Aufbau des Magnesiumatoms nach dem Atommodell von Niels Bohr?

Es hat zwei Außenelektronen. Die Ladung der 12 positiven Protonen wird durch die Ladung der 12 negativen Elektronen ausgeglichen. 

An den zwei Außenelektronen erkennt man die Zugehörigkeit zur 2. Hauptgruppe (senkrechte Spalte im Periodensystem)

Wie kann das Magnesiumatom den stabilen Zustand erreichen?

Stabiler Zustand = 8 Elektronen in der Außenschale

Das Magnesiumatom hat drei Elektronenschalen K  L  M  . In der M-Schale hat es zwei Elektronen. Gibt es die ab, dann ist die L-Schale die Außenschale und auf dieser sind 8 Elektronen. Also ist das Atom dann stabil

Wie verändert sich das Magnesiumatom, wenn es 2 Elektronen der Außenschale abgibt?

Es hat den stabilen Zustand (8 Außenelektronen) erreicht. Jetzt hat es aber nur insgesamt 10 Elektronen, aber immer noch 12 positive Protonen im Kern.

Es ist ist ein zweifach positiv geladenes Ion geworden.  Mg²⁺

Welche Formel hat die Verbindung aus Magnesium und Chlor? 

Wie heißt diese?

Sie heißt Magnesium-chlor-id

Die Formel ist Mg₁Cl₂  oder kurz MgCl₂

Das Zahlenverhältnis der zweifach positiv geladenen Magnesiumionen und der einfach negativ geladenen Chloridionen im Ionengitter ist  1 : 2

Eine Anode (Pluspol) und eine Kathode (Minuspol) tauchen in geschmolzenes Salz (negative Ionen = blau, positive Ionen = rot). Was geschieht?

Die Kathode enthält sehr viele negative Elektronen. Die positiven ionen werden von der negativen Kathode angezogen und nehmen von dieser Elektronen auf und zwar genau so viele, dass sie wieder neutrale Atome werden. - Die Anode enthält einen Überschuss an positiver Ladung. Die Anode zieht die negativen Ionen an. Diese geben so viele Elektronen an diese ab, dass sie wieder neutrale Atome werden.

Der Vorgang, der hier stattgefunden hat heißt "Elektrolyse"

Was geschieht, wenn eine Anode und eine Kathode in...

a) Geschmolzenes Natriumchlorid eintauchen?

b) Geschmolzenes Zinkjodid eintauchen?

a) Kathode: Natrium entsteht    Anode:  Chlor entsteht

b) Kathode: Zink entsteht   Anode: Jod entsteht

Wie nennt man es, wenn man eine Elektrolyse mit einer Salzschmelze durchführt?

Warum muss das Salz überhaupt geschmolzen sein?

Man nennt dies eine "Schmelzflusselektrolyse"

In der Schmelze sind die Ionen frei beweglich und können zu Anode und Kathode wandern. Im festen Zustand sind sie im Ionengitter fest an ihrem Platz, angezogen durch die anderen Ionen

Welche Aufgabe hat die Gleichstromquelle (z.B. Batterie oder Akku) bei der Elektrolyse eines Salzes?

Die von der Anode von den negativen Ionen aufgenommenen Elektronen werden durch die Gleichstromquelle zur Kathode befördert, die dauernd Elektronen an die positiven Ionen abgibt

Welcher Teil des Atoms spielt bei der Bildung von Ionen gar keine Rolle?

Welche Schlussfolgerung zog Lewis aus dieser Tatsache?

Nur die Außenelektronen sind wichtig!  Alles andere ist völlig unverändert (die Elektronen auf den inneren Schalen und die Protonen im Atomkern)

Lewis folgerte: Wenn man zeigen will, wie Verbindungen gebildet werden, genügt es die Außenschale der Atome darzustellen. Nur da passiert etwas!
--> "Lewis-Schreibweise der Atome"

Wie stellt man ein Sauerstoff nach der "Lewis-Schreibweise" dar?

Sechs Außenelektronen sind hier dargestellt. Davon sind zwei einzelne Elektronen und vier Elektronen bilden zwei Paare. Das sind die beiden Striche

Nach der Schreibweise von Lewis muss man die Elektronen der Außenschale entweder als einzelne Elektronen (Punkte) oder als Elektronenpaare (Striche) darstellen. Warum ist das so?

Die Elektronen haben eine besondere Eigenschaft (der "Elektronenspin"). Dies bedeutet, dass es Elektronen gibt, die sich nach rechts drehen und solche, die sich nach links drehen  (unterschiedlicher "Spin")

immer zwei Elektronen mit unterschiedlichem Spin bilden ein Paar. Die ersten vier Elektronen sind immer einzeln (mit dem gleichen Spin). Erst wenn weitere Elektronen hinzukommen, gibt es Paare

Welche Regel gibt es für die Bildung von Paaren durch die Außenelektronen eines Atoms?

Erst wenn es mehr als 4 Elektronen auf der Schale gibt werden Paare gebildet

Auf der Außenschale eines Atoms sind 5 Elektronen vorhanden. Wie viele davon sind Paare, wie viele Einzelelektronen?

Ab 4 Elektronen werden Paare gebildet. Also zunächst 4 einzelne Elektronen. Mit einem davon bildet das 5. Elektron ein Paar. --> 3 einzelne Elektronen + 1 Elektronenpaar

Vergleiche mit Folgendem: In einer Wohngemeinschaft mit 4 Zimmern wohnen 4 Mädchen. Jedes Mädchen hat ein Zimmer. Nun kommt der Freund eines Mädchens zusätzlich in die Wohnung. In der Wohnung sind jetzt 5 Personen, drei einzelne und ein Paar

Das Chloratom hat 7 Außenelektronen. Wie viele Paare und wie viele Einzelelektronen sind das?

Das sind drei Paare und ein Einzelelektron.

Vergleiche mit dem Beispiel: 4-Zimmer-Wohngemeinschaft mit 4 Mädchen. Die Freunde von drei Mädchen kommen dazu. Jetzt sind des 7 Personen. Drei Paare und eine einzelne Person

Lewis-Schreibweise des Wasserstoffatoms?

Lewis-Schreibweise des Chloratoms?

Drei Paare und ein einzelnes Elektron = 7 Elektronen insgesamt

Lewis-Schreibweise des Stickstoffatoms?

drei einzelne Elektronen + 1 Paar = 5 Elektronen insgesamt

Wie kann ein Stickstoffatom den stabilen Zustand erreichen?

Stabiler Zustand ist gleichbedeutend mit 8 Elektronen auf der Außenschale.

Wenn das Stickstoffatom noch drei weitere Elektronen bekommen könnte, also insgesamt noch drei Paare bilden, hätte es diesen Zustand erreicht

Durch welche besondere Fähigkeit unterscheiden sich Nichtmetallatome und Metallatome voneinander?

Nichtmetallatome halten ihre Elektronen besonders fest. Die Abgabe von Elektronen, also die völlige Loslösung vom Atom ist äußerst schwierig. Bei den Metallatomen ist es dagegen so, dass die Abgabe von Elektronen sehr leicht erfolgt.

EN  Elektronegativität = Die Fähigkeit der Atome Elektronen "festzuhalten." Man gibt sie mit einer Zahl bis 4,0 an. Je höher die Zahl, desto höher die EN