5.) Struktur der Materie 1.: allgemeine Prinzipe, atomarer Aufbau der Materie, Wechselwirkungen und Bindungstypen Gase (makroskopische und mikroskopische Beschreibung). Flashcards
Dalton
gesamte Materie besteht aus sehr kleinen unteilbaren Teilchen, die Atome bauen Verbindungen auf und relatives Atomgewicht kennzeichnet jedes Element
über Atome
- Atome sind unvorstellbar klein.
- Durchmesser bei 10 -10 m wiegen zwischen 10 -24 und 10-22 g.
- Atome bestehen aus Atomkern und Atomhülle
- Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen
- Die Atomhülle aus Elektronen
- Atomkern ist 2000 mal kleiner als gesamte Atom und beinhaltet 99,9%
- Elementarladung e- = 1,602*10-19 C
- Elektrische Ladung des Kerns ist die Ordnungszahl (Kernladungszahl)
- Die Bewegung lässt sich mit Ekin beschreiben und die anziehende Wechselwirkung mit Epot
- 4 Hauptquantenzahlen 1) Hauptquantenzahl: Schale 2) Nebenquantenzahl: Unterschale Orbitale 3) Magnetische Quantenzahl 2s die 2 4)Spinquantenzahl - Eigenimpuls
Energiezustände der Mikrowelt
Es gibt diskrete Energiezustände: Jablonski -Schema
Der Grüne Pfeil beschreibt die freien Zustände
Alles darunter sind gebundene Elektronen, auf den speziellen Schaalen und ihre Hauptquantenzahl n
Es sind statt Bahnen eher Elektronenwolken
Die von s, p, d bis f gehen.
Elektronegativität
Die Elektronegativität setzt sich aus der Ionisierungsenergie: Nötige Energie zur Entfernung des äußersten Elektrons; und der Elektronenaffinität: freiwerdende Energie bei der Aufnahme eines Elektrons
Enegativität = |I| + |A|
Pauli-Prinzip
Je Periode geht es von unten nach oben in der Gruppe ins stärkere und die Perioden von links nach rechts auch
Bindungstypen
- Van-der-Waal:* Schwache Kräfte die zwischen den Dipolen auftreten können
- Ionenbindung:* Stärkere Kräfte, die zwischen zwei Teilchen wirken, die sich damit ausgleichen und sich dies teilen
- Kovalente Bindung:* Starke Bindungen
- Metallbindungungen* wirken noch die dislokalisierten Elektronen der anderen für den Zusammenhalt
Energiekurve der molekularen Wechselwirkungen
Erst folgen sie der Abstoßung nach Pauli-Prinzip
Da aber die Anziehungskraft, durch gemeinsame Elektronenbahnen, elektrische Anziehung also die Elektronegativität herrscht, wirkt eine Anziehung
Das heißt Eo bezeichnet den Zustand, wo beide Kräfte sich soeben ausgleichen und ein Energieminimum auftritt.
E0 = Bindungsenergie
r= Bindungslänge
Differenz zwischen den Elektronegativitäten
bei Bindungen. In eV und ihre Mittlere Elektronegativität
Mittlere E-neg= Resultierend aus den Ausgleich der Elektronegativitäten
Differenz der EN: Zwischen den zwei Partnern kann welche Differenz ihrer eigenen EN vorliegen
Sekundäre Bindungen
van de Waals Dipol-Dipol
- Orientierung: hier handelt es sich um 2 Dipole
- Induktion hier handelt es sich um 1 permanenten und 1 induzierten Dipol à AUFMALEN (normales atom verschiebt ladung)
Dispersion : Atom 1 kommt in eine zufällige Ladungstrennung à fluktuierender –spontan- Dipol, der steckt ein anderes Atom an à 2. Fluktuierender Dipol || Die 2 gehen nun eine van der Waals Dispersionsbindung ein
Beispiel NEON Ne
H-Brücken
H von H2O mit anderem H2O
Energiezustände in Moleküle
Setzt sich zusammen aus Vibrationsenergie, Rotationsenergie und Elektronen Energie
Aggregatzustände
Eigenvolumen hat nur Gas nicht weil es sich Verteilt
Eigenform hat nur das Feste weil das Flüssige sich verteilt wie das gasförmige
Beschreibung von Körpern
- Zahl der Bauelemente (Atome und Moleküle) im Körper (N)
- Stoffmenge (v) in mol = 6,02* 1023 Bauelemente
→ V= N/NA
- Masse (m)
- Molare Masse (M)
→ m= v*M
- Volumen
- Dichte, welche Temperaturanhängig ist. Es wird dabei das Maxima meistens genommen
Gasförmiger Aggregatzustand
a) Makroskopische Beschreibung:
- Kein Eigenvolumen und keine Eigenform
- Isotrop
- Messbare Größen: p, v, n, T → pv = nRT
b) Mikroskopische Beschreibung:
- Ungeordnet
- Starke und fast freie Bewegungen
c) Kinetische Deutung der Temperatur:
* Ekin = 1/2 mv2= 3/2 kT*
