Verbindungen
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Stunde 4   -  den Inhalt dieser Stunde gibt es auch zum Download
  

Warum verbinden sich Elemente, und nach welchen Regeln läuft das?

 

Grundlagen: A  Umriss des Periodensystems

                         B  Waagrecht im PS: Perioden.      Senkrecht im PS: Gruppen

                         C  Ordnungszahl = Protonenzahl

                         D  Index - taucht rechts vom Elementsymbol auf, wenn Elemente sich verbinden

 

Wir kümmern uns nur um die 8 Hauptgruppen. Die achte Hauptgruppe heißt „Edelgase“.

 

1. Im Grundzustand hat ein Element so viele Elektronen wie Protonen.

    Grund: Ladungsausgleich

 

2. Die Elektronen umkreisen den Kern auf „Schalen“.

 

3. Nahe dem Kern passen wenig Elektronen in eine Schale, im weiteren Umkreis mehr:

    1. Schale   2 e-                 2. und 3. Schale   8 e-                4. und 5. Schale   18 e-

 

4. Die Elektronen lagern sich von innen nach außen um den Kern, bis so viele da sind wie
    Protonen.

 

5. Die Perioden im Periodensystem decken sich mit den Schalen um den Atomkern:

    1. Periode = 1. Schale mit 2 e-     2. Periode = 2. Schale mit 8 e-    usw.

 

6. Elemente reagieren chemisch nur mit den Elektronen ihrer äußersten Schale. Das sind die

    „Außenelektronen“.

 

7. Man kann also aus dem Periodensystem ablesen, wieviele Elektronen einem Element zur

    chemischen Reaktion zur Verfügung stehen. Die Zahl seiner Hauptgruppe zeigt es an.

    Beispiele:     Na hat 1 e-      Ca hat 2 e-     C hat 4 e-     N hat 5 e-     O hat 6 e-     Cl hat 7  e-  

 

8. Die 8. Hauptgruppe, die Edelgase, reagiert chemisch nicht. Sie hat je nach Sichtweise eine

    ganz gefüllte Außenschale, oder ihre darauffolgende Schale ist ganz leer.

 

9. Alle anderen Elemente versuchen, durch chemische Reaktion auch „Edelgaskonfiguration“

    ihrer Außenelektronen zu erreichen. Also eine ganz mit e- gefüllte oder ganz geleerte

    Außenschale.
    Treffen zwei verschiedene Elemente aufeinander, gibt das weiter links und unten im PS

    stehende Element alle Außenelektronen ab. Es erreicht so eine ganz geleerte Außenschale.

    Das weiter rechts und oben im PS stehende Element nimmt so viele Elektronen auf, dass es

    acht Außenelektronen besitzt, also eine gefüllte Außenschale.

    Fluor (F) nimmt also immer 1 Elektron auf und gibt nie ab. Cäsium (Cs) verhält sich

    umgekehrt und gibt bei jeder chemischen Reaktion 1 Elektron ab.

 

10. Stimmt die Zahl der Elektronen, die der eine Partner abgibt, nicht überein mit der Zahl

     der Elektronen, die der andere Partner aufnimmt, so entstehen Formeln mit Index, z.B.

     H2O . Wer Elektronen abgibt, steht in der Formel vorne.

     Der Index in der Formel einer Verbindung ist das „kleinste gemeinsame Vielfache“ (KgV)

     bei dem sich Elektronen-Abgabe und -Aufnahme der beiden Bindungspartner in Deckung

     bringen lassen, geteilt durch die Zahl der Elektronen, die ein Element aufnimmt oder

     abgibt. Beispiel:  Ca gibt 2 e- ab. N nimmt 3 e- auf.  KgV aus 2 und 3 = 6  Drei Ca sind
     nötig, um die 6 e- zu liefern, die für die Edelgaskonfiguration von zwei N nötig sind:
     Ca3N2

     Grund für diesen Bau von chemischen Verbindungen: Die Elemente verhalten sich immer

     so, dass in der Verbindung insgesamt Ladungsausgleich herrscht.

 

 

Übungen   (in der Folgestunde gab es nochmal ein Übungsblatt zum Thema "chemische Formeln")
 

 

Zu den Namen: Es heißt hinten in der Verbindung Nitrid (N), Oxid (O), Sulfid (S) .

 

Ansonsten: Der Name des Elementes erhält hinten in einer Verbindung die Nachsilbe -id.

 

Vorne liest man immer den Namen des Elementes. Beispiel: HCl = Wasserstoff-Chlorid 

 

Um die vierte Hauptgruppe kümmern wir uns in der Klausur kaum. Es gibt nur CO2 und CS2.

 

Der Index wird ab „2“ im Namen der Formel genannt.  2 = „di“  ,   3 = „tri“  ,   4 = „tetra“   ,

5 = „penta“  ,   6 = „hexa“  ,   7 = „hepta“   ,   8 = „octa“  ,   9 = „nona“   ,   10 = „deka“

 


chemische Reaktion:                           Formel                                   Namen

 

Na trifft auf F

 

Mg trifft auf O

 

Bor trifft auf Stickstoff

 

 

Mg trifft auf Cl

 

Kalium trifft auf Sauerstoff

 

 

Li trifft auf N

 

Aluminium trifft auf Brom

 

 

Mg trifft auf N   (Magnesium trifft auf Stickstoff)  Beispielrechnung:

Mg gibt 2 e- ab.     N nimmt 3 e- auf.    KgV = 2 x 3 = 6

                                                              Index für Mg   6 : 2 =  3     Index für N   6 : 3 =  2

Ergebnis:  Mg3N2     Trimagnesium-Dinitrid

 


Al trifft auf O

 

Calcium trifft auf Phosphor

 

B trifft auf S