PSE: Elektronegativitäten

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1 PSE: Elektronegativitäten
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q 2.2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 1.8 2.1 1.6 2.4 2.8 1.7 0.7  AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2 Elementmoleküle und ~strukturen
Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K H2 2 L B12 C N2 O2 F2 3 M P4 S8 Cl2 4 N Br2 5 O I2 6 P 7 Q  AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

3 Vorschau: Bindungsarten
0.3 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.5 3.0 H2 O2 F2 N2 CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl CsF Koval. Bindung Polare Bindung Ionenbindung AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

4 Das Bohrsche Atommodell
Elektron Atomkern Schale 1 (K) Verbotene Zone Schale 2 (L) Schale 2 (L) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

5 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Didaktische Probleme AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

6 Der Weg zum Kugelwolkenmodell
Bsp.: ein Stickstoffatom N Schreibweisen: N N Elektronenformel „Valenzstrichformel“ Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

7 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Leistungen Bsp.: ein Kohlenstoffatom C 109° idealer Tetraederwinkel Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

8 Der Weg zur chemischen Bindung
Bsp.: Methan CH4 Atomkern Atomrumpf Elektron AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

9 Der Weg zur chemischen Bindung
Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

10 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Orbitale AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

11 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Zur Schreibweise Bsp.: Ammoniak NH3 N H Atomkern Atomrumpf Valenzstrichformel Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

12 Abweichungen von der Idealgeometrie
Bsp.: Wasser H2O 105 ° Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt A Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

13 Partialladungen und Dipol
δ- δ+ AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

14 Partialladungen und Dipol
δ+ δ- AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

15 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die Doppelbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

16 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die Doppelbindung C Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

17 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die Dreifachbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

18 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die Dreifachbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

19 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die Dreifachbindung C Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

20 Der Weg zum Kugelwolkenmodell
Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital  AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Die Schreibweise Zentralteilchen Liganden Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital  AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Ammoniak nach Kimball + Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Wasser H2O Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Chlorwasserstoff HCl Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Helium Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

26 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Aggregatzustände 1200 l KOCHEN SIEDEN (BOIL) KONDENSIEREN RESUBLI-MIEREN SUBLIMIEREN GEFRIEREN ERSTARREN SCHMELZEN (MELT) 1  VOLUMEN (Bsp.: H2O) DICHTE AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

27 Anwendung der Gasgesetze
V B 1 2 3 4 -273,15 °C C -300 -200 -100 -0 100 200  T in [°C] AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Schmelzpunkte M(HCl)=36.5 g/mol M(CF4)=88 g/mol M(F2)=38 g/mol AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

29 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Siedepunkte M(H2O) =18 M(Br2)=160 M(BrF) =99 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

30 Ionenbindung 3+ + - Al Al3+ + 3 e-
Folgerung: das Al3+-Kation ist viel kleiner als das Al-Atom. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

31 Ionenbindung - + - Br + e - Br -
Folgerung: das Br--Anion ist viel größer als das Br-Atom. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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Atomradien Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K 30 93 2 L 112 88 77 70 66 64 63 3 M 110 104 99 98 4 N 114 5 O 6 P 7 Q Legende: 1. Periode 2. Periode 3. Periode 4. Periode 152 186 160 143 117 231 197 122 122 121 117 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

33 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Ionenradien [pm] Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K P 2 L 60 31 23 15/260 171 140 136 3 M 95 65 50 212 184 181 4 N 133 97 62 53 222 198 195 5 O 148 113 81 71 221 216 6 169 135 84 7 Q Legende: Anionen Kationen AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

34 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Kristalle im Alltag AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

35 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Der Lösungsvorgang - - + + - - + + - - + + Ionen-Gitter Lösungsmittel (Solvens) dHB > 0 dHS>0 dHHA< 0 dHHK< 0  Solvatisierte Ionen AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

36 Vorschau: Bindungsarten
0.3 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.5 3.0 H2 O2 F2 N2 CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl CsF Koval. Bindung Polare Bindung Ionenbindung AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

37 Die chemische Bindung in Schubladen
Kovalente Bindung 1. H2, O2, F2, N2 CH4 H2O 2. Polare Bindung NH3 CF4 CCl4 HF 3. Ionenbindung CsF NaCl  AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

38 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Die chemische Bindung 0.3 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.5 3.0 H2 O2 F2 N2 CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl CsF Koval. Bindung Polare Bindung Ionenbindung 100% Kovalenzcharakter 0% Ionencharakter 0% Kovalenzcharakter 100% Ionencharakter  Metalle? AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

39 Zusammenhänge zwischen Bindungstypen
Cs ΔEN= ΣEN~2 Mg Al Si P4 S8 Na2S [NaSi] ΣEN>2 ΔEN= 3  H2, O2, F2 CsF CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

40 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
momentaner Dipol d- d- momentaner Dipol kein Dipol d+ d+ AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

41 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
induzierter Dipol momentaner Dipol induzierter Dipol z.B. Br2 Br2 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

42 Eigenschaften von ionischen Verb.
+ - Anion Kation - + - + - + - AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

43 Eigenschaften von Metallen
+ - - Elektronengas Rumpf - + - - AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth