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Chemische Reaktion und Zeichensprache. Chemie M. Hügli Massenerhaltung Auch wenn wir das Gefühl haben, Materie verschwinde, zum Beispiel beim Verbrennen.

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Präsentation zum Thema: "Chemische Reaktion und Zeichensprache. Chemie M. Hügli Massenerhaltung Auch wenn wir das Gefühl haben, Materie verschwinde, zum Beispiel beim Verbrennen."—  Präsentation transkript:

1 Chemische Reaktion und Zeichensprache

2 Chemie M. Hügli Massenerhaltung Auch wenn wir das Gefühl haben, Materie verschwinde, zum Beispiel beim Verbrennen eines Stoffes wie Holz, wird sie dies nie tun. Auch wenn wir das Gefühl haben, Materie verschwinde, zum Beispiel beim Verbrennen eines Stoffes wie Holz, wird sie dies nie tun. Die Masse der Ausgangsstoffe einer chemischen Reaktion stimmt mit der Masse der Reaktionsprodukte überein. Die Masse der Ausgangsstoffe einer chemischen Reaktion stimmt mit der Masse der Reaktionsprodukte überein.

3 Chemie M. Hügli Massenerhaltung Beim Verbrennen von Holz geht die Masse des Holzes in die Masse des Wassers und des Kohlenstoffdioxids über. Beim Verbrennen von Holz geht die Masse des Holzes in die Masse des Wassers und des Kohlenstoffdioxids über. Die Stoffe verbinden sich immer nur in einem bestimmten MAssenverhältnis: Die Stoffe verbinden sich immer nur in einem bestimmten MAssenverhältnis: Wasserstoff H 2 und Sauerstoff O 2 im Verhältnis 2:1 H 2 O Wasserstoff H 2 und Sauerstoff O 2 im Verhältnis 2:1 H 2 O Kupfer Cu und Schwefel S 4:1 Kupfer Cu und Schwefel S 4:1

4 Chemie M. Hügli Atomvorstellung nach Dalton Dalton stellte sich die kleinsten Teilchen (Atome) wie folgt vor: Dalton stellte sich die kleinsten Teilchen (Atome) wie folgt vor: Kleine Kugeln Kleine Kugeln Unzerstörbar Unzerstörbar Alle Atome eines Elements sehen gleich aus Alle Atome eines Elements sehen gleich aus Andere Elemente haben andere Atome Andere Elemente haben andere Atome

5 Chemie M. Hügli Dalton-Atommodell Chemische Reaktionen: Atome werden nicht zerstört, sondern nur anders gruppiert. Chemische Reaktionen: Atome werden nicht zerstört, sondern nur anders gruppiert. Erhaltung der Masse Erhaltung der Masse

6 Chemie M. Hügli Masse von Atomen Atome haben eine unvorstellbar kleine Masse. Atome haben eine unvorstellbar kleine Masse. Die Masse eines einzelnen Wasserstoffatoms H beträgt: 0, g Die Masse eines einzelnen Wasserstoffatoms H beträgt: 0, g = 1,674 * = 1,674 * Weil es zu kompliziert wäre mit so kleinen Mengen zu rechnen führte Dalton das u= unit ein. Weil es zu kompliziert wäre mit so kleinen Mengen zu rechnen führte Dalton das u= unit ein.

7 Chemie M. Hügli Atommasse 1 u = 0, g 1 u = 0, g Diese Masse entspricht dem 12. Teil der Masse des Kohlenstoffatoms C. Diese Masse entspricht dem 12. Teil der Masse des Kohlenstoffatoms C.

8 Chemie M. Hügli Atommassenbestimmung Als Modell: Kugeln mit verschiedener Masse werden unterschiedlich stark von ihren Bahn durch ein Luftgebläse abgelenkt. Als Modell: Kugeln mit verschiedener Masse werden unterschiedlich stark von ihren Bahn durch ein Luftgebläse abgelenkt. Atome werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Grösse aufgrund elektrischer Kräfte verschieden stark von der Bahn abgelenkt. Atome werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Grösse aufgrund elektrischer Kräfte verschieden stark von der Bahn abgelenkt.

9 Chemie M. Hügli Edelgase und Moleküle Edelgase kommen immer als einzelne Atome vor, weil sie sich mit keinem anderen Stoff, also auch nicht mit sich selber verbinden. Edelgase kommen immer als einzelne Atome vor, weil sie sich mit keinem anderen Stoff, also auch nicht mit sich selber verbinden. Andere bei RT gasförmige Stoffe kommen als Moleküle (2 Atome) vor. Andere bei RT gasförmige Stoffe kommen als Moleküle (2 Atome) vor.

10 Chemie M. Hügli Moleküle Moleküle sind Verbindungen von mehreren Atomen. Moleküle sind Verbindungen von mehreren Atomen. Es sind immer Atome von Nichtmetallen. Es sind immer Atome von Nichtmetallen. Es können auch mehrere Atome des gleichen Elements sein. Es können auch mehrere Atome des gleichen Elements sein.

11 Chemie M. Hügli Moleküle Das Essigmolekül (C 2 H 4 O 2 ) (Bild Das Essigmolekül (C 2 H 4 O 2 ) (Bild

12 Chemie M. Hügli Symbollehre H 2 = Wasserstoff 1 NM H 2 = Wasserstoff 1 NM

13 Chemie M. Hügli Symbollehre O 2 = Sauerstoff 8 NM O 2 = Sauerstoff 8 NM

14 Chemie M. Hügli Symbollehre N 2 = Stickstoff 7 NM N 2 = Stickstoff 7 NM Hauptbestandteil unserer Atemluft Hauptbestandteil unserer Atemluft

15 Chemie M. Hügli Symbollehre C = Kohlenstoff 6 NM C = Kohlenstoff 6 NM

16 Chemie M. Hügli Symbollehre Cu = Kupfer 29 M Cu = Kupfer 29 M

17 Chemie M. Hügli Symbollehrer Ca = Calcium 20 M (Bild: Ca = Calcium 20 M (Bild:

18 Chemie M. Hügli Symbollehre Cr = Chrom 24 M Cr = Chrom 24 M

19 Chemie M. Hügli Symbollehre Fe = Eisen 26 M Fe = Eisen 26 M

20 Chemie M. Hügli Symbolehre S = Schwefel 16 NM S = Schwefel 16 NM

21 Chemie M. Hügli Symbollehre Ag = Silber 47 M Ag = Silber 47 M

22 Chemie M. Hügli Symbollehre Au = Gold 79 M Au = Gold 79 M

23 Chemie M. Hügli Symbollehre Al = Aluminium 13 M Al = Aluminium 13 M

24 Chemie M. Hügli Symbollehre Na = Natrium 11 M Na = Natrium 11 M

25 Chemie M. Hügli Symbollehre F 2 = Fluor 9 NM F 2 = Fluor 9 NM

26 Chemie M. Hügli Molekülschreibweise Man kann bei der Molekülschreibweise immer ablesen, wieviele Atome beteiligt sind. Man kann bei der Molekülschreibweise immer ablesen, wieviele Atome beteiligt sind. H 2 O bedeutet: Ein Wassermolekül besteht aus 2 Wasserstoffatomen (H 2 ) und einem Sauerstoffatom (O) H 2 O bedeutet: Ein Wassermolekül besteht aus 2 Wasserstoffatomen (H 2 ) und einem Sauerstoffatom (O) 4 H 2 O bedeutet: 4 Wassermoleküle (4 H 2 O). Es sind also gesamthaft 8 Wasserstoffatome und 4 Sauerstoffatome. 4 H 2 O bedeutet: 4 Wassermoleküle (4 H 2 O). Es sind also gesamthaft 8 Wasserstoffatome und 4 Sauerstoffatome.

27 Chemie M. Hügli Atomzahlenverhältnis Das Atomzahlenverhältnis gibt immer an, in welchem Verhältnis die Atome zueinander in einer Verbindung vorkommen. Das Atomzahlenverhältnis gibt immer an, in welchem Verhältnis die Atome zueinander in einer Verbindung vorkommen. Diese Zahl wird immer tief geschrieben: C 2 H 4 O 2 Diese Zahl wird immer tief geschrieben: C 2 H 4 O 2 Beim Essigmolekül Atomverhältnis: 2 Kohlenstoff : 4 Wasserstoff : 2 Sauerstoff Beim Essigmolekül Atomverhältnis: 2 Kohlenstoff : 4 Wasserstoff : 2 Sauerstoff

28 Chemie M. Hügli Atomzahlenverhältnis Man darf hier nicht wie in der Mathematik die Verhältnisse kürzen! Man darf hier nicht wie in der Mathematik die Verhältnisse kürzen! CH 2 O wäre ein anderer Stoff! (Formaldehyd) CH 2 O wäre ein anderer Stoff! (Formaldehyd)

29 Chemie M. Hügli Verhältnisformel Eine Verhältnisformel gibt also an, wie die Verhältnisse der Atome der einzelnen Verbindungen sind. Eine Verhältnisformel gibt also an, wie die Verhältnisse der Atome der einzelnen Verbindungen sind.

30 Chemie M. Hügli Molekül- vs Ionenbindungen Molekülbindungen bestehen immer aus Verbindungen von Nichtmetallen. Molekülbindungen bestehen immer aus Verbindungen von Nichtmetallen. Ionenbindungen bestehen immer aus einem Metall und einem Nichtmetall. Ionenbindungen bestehen immer aus einem Metall und einem Nichtmetall. Bei Ionenbindungen schreibt man das Metall immer zuerst. NaCl = Natriumchlorid (Natrium das Metall, Chlor das Nichtmetall) Bei Ionenbindungen schreibt man das Metall immer zuerst. NaCl = Natriumchlorid (Natrium das Metall, Chlor das Nichtmetall)

31 Chemie M. Hügli Ionenbindungen Beispiele von Ionenbindungen: Beispiele von Ionenbindungen: Magnesiumoxid MgO Magnesiumoxid MgO Kupfersulfid Cu 2 S Kupfersulfid Cu 2 S Natriumoxid Na 2 O Natriumoxid Na 2 O Natriumchlorid NaCl Natriumchlorid NaCl

32 Chemie M. Hügli Wertigkeit Die Wertigkeit gibt an, wie viele Wasserstoffatome H an das jeweilige Atom gebunden werden können. Die Wertigkeit gibt an, wie viele Wasserstoffatome H an das jeweilige Atom gebunden werden können. Oder anders gesagt, wie viele Elektronen verschoben werden können. Oder anders gesagt, wie viele Elektronen verschoben werden können. Ein Chloratom kann 1 Wasserstoff an sich binden, es ist also einwertig. HCl (Chlorwasserstoff, als Säure: Salzsäure) Ein Chloratom kann 1 Wasserstoff an sich binden, es ist also einwertig. HCl (Chlorwasserstoff, als Säure: Salzsäure)

33 Chemie M. Hügli Wertigkeit Ein Sauerstoffatom O kann 2 Wasserstoffatome an sich binden. Sauerstoff ist also zweiwertig. Ein Sauerstoffatom O kann 2 Wasserstoffatome an sich binden. Sauerstoff ist also zweiwertig. H 2 O: Wasser H 2 O: Wasser Ein Stickstoffatom N kann 3 Wasserstoffatome an sich binden. Stickstoff ist dreiwertig. Ein Stickstoffatom N kann 3 Wasserstoffatome an sich binden. Stickstoff ist dreiwertig. NH 3 : Ammoniak NH 3 : Ammoniak

34 Chemie M. Hügli Wertigkeit Werden zwei zweiwertige Atome mit einem anderen Atom verbunden und es geht auf, dann muss es sich bei diesem um ein vierwertiges Atom handeln. Werden zwei zweiwertige Atome mit einem anderen Atom verbunden und es geht auf, dann muss es sich bei diesem um ein vierwertiges Atom handeln. Beispiel: O kann 2 H an sich binden, ist also zweiwertig. Werden nun 2 O mit C verbunden, so muss C vierwertig sein. CO 2. Beispiel: O kann 2 H an sich binden, ist also zweiwertig. Werden nun 2 O mit C verbunden, so muss C vierwertig sein. CO 2.

35 Chemie M. Hügli Wertigkeit Vor allem Metalle der Nebengruppen können mehrer Wertigkeiten haben. Vor allem Metalle der Nebengruppen können mehrer Wertigkeiten haben. Kommt in einem Molekülnamen die Silbe mono vor deutet dies auf ein einzelnes Atom hin. Beispiel Kohlenstoffmonoxid CO (ein Sauerstoffatom) Kommt in einem Molekülnamen die Silbe mono vor deutet dies auf ein einzelnes Atom hin. Beispiel Kohlenstoffmonoxid CO (ein Sauerstoffatom) Die Silbe di steht für zwei Atome. Beispiel: Kohlenstoffdioxid CO 2. Die Silbe di steht für zwei Atome. Beispiel: Kohlenstoffdioxid CO 2.

36 Chemie M. Hügli Massenverhältnisse Versuch mit Silberoxid: Versuch mit Silberoxid: Im Silberoxid konstantes Massenverhältnis: Silber Ag / Sauerstoff O = 13,5 Im Silberoxid konstantes Massenverhältnis: Silber Ag / Sauerstoff O = 13,5 13,5g Ag kommen auf 1g O 13,5g Ag kommen auf 1g O Atommassen im PSE Ag: 108u / O: 16u = 6,75/1 Atommassen im PSE Ag: 108u / O: 16u = 6,75/1 Vom Ag braucht es also zwei. Formel:Ag 2 O Vom Ag braucht es also zwei. Formel:Ag 2 O

37 Chemie M. Hügli Reaktionsgleichung Eisen (III)-oxid + Aluminium Eisen +Aluminiumoxid Eisen (III)-oxid + Aluminium Eisen +Aluminiumoxid Fe 2 O 3 + Al Fe + Al 2 O 3 Fe 2 O 3 + Al Fe + Al 2 O 3 Fe 2 O Al 2 Fe + Al 2 O 3 Fe 2 O Al 2 Fe + Al 2 O 3


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