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AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth PSE: Elektronegativitäten Schale I/1 Alkali- metalle II/2 Erdalkali- metalle III/13 Borgruppe.

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1 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth PSE: Elektronegativitäten 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 1K1K 2L2L 3M3M 4N4N 5O5O 6P6P 7Q7Q HHe LiBeBCNOFNe NaMgAlSiPSClAr KCaGaGeAsSeBrKr RbSrInSnSbTeIXe CsBaTlPbBiPoAtRn FrRa

2 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth 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 1K1K H2H2 2L2L B 12 C N2N2 O2O2 F2F2 3M3M P4P4 S8S8 Cl 2 4N4N Br 2 5O5O I2I2 6P6P 7Q7Q Elementmoleküle und ~strukturen

3 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Vorschau: Bindungsarten Koval. BindungIonenbindungPolare Bindung H2O2F2N2H2O2F2N2 CsF CH 4 NH 3 CCl 4 H2OH2OHFNaClCF

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

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

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

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

8 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Der Weg zur chemischen Bindung Atomkern Atomrumpf Elektron Bsp.: Methan CH 4

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

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

11 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Zur Schreibweise N H H H Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, voll besetzt halb besetzt Kugelwolke, Valenzstrichformel Bsp.: Ammoniak NH 3

12 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Abweichungen von der Idealgeometrie 105 ° Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, voll besetzt halb besetzt Kugelwolke, A Bsp.: Wasser H 2 O

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

23 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Wasser H 2 O Atomkern Vollbesetztes Niveau Halbbesetztes Orbital Vollbesetztes Orbital

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

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

26 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Aggregatzustände VOLUMEN (Bsp.: H 2 O) DICHTE l SCHMELZEN (MELT) KOCHEN SIEDEN (BOIL) KONDENSIEREN GEFRIEREN ERSTARREN SUBLIMIEREN RESUBLI- MIEREN

27 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Anwendung der Gasgesetze C B A -273,15 °C T in [°C] V

28 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Schmelzpunkte M(F 2 )=38 g/mol M(HCl)=36.5 g/mol M(CF 4 )=88 g/mol

29 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Siedepunkte M(Br 2 )=160 M(H 2 O) =18 M(BrF) =99

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

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

32 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth 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 1K1K L2L M3M N4N O5O 6P6P 7Q7Q Atomradien Legende: 1. Periode 2. Periode 3. Periode 4. Periode

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 1K1K P 2L2L / M3M N4N O5O P6P Q7Q Legende: Anionen Kationen

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

35 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Der Lösungsvorgang Ionen-Gitter Lösungsmittel (Solvens) Solvatisierte Ionen dH S >0 dH B > 0 dH HA < 0dH HK < 0

36 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Vorschau: Bindungsarten Koval. BindungIonenbindungPolare Bindung H2O2F2N2H2O2F2N2 CsF CH 4 NH 3 CCl 4 H2OH2OHFNaClCF

37 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die chemische Bindung in Schubladen Polare Bindung Ionenbindung Kovalente Bindung H 2, O 2, F 2, N 2 CsF CH 4 NH 3 CCl 4 H2OH2O HF NaCl CF

38 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die chemische Bindung Koval. BindungIonenbindungPolare Bindung 100% Kovalenzcharakter 0% Ionencharakter 0% Kovalenzcharakter 100% Ionencharakter H2O2F2N2H2O2F2N2 CsF CH 4 NH 3 CCl 4 H2OH2OHFNaClCF Metalle?

39 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Zusammenhänge zwischen Bindungstypen Cs H 2, O 2, F 2 CsF CH 4 NH 3 CCl 4 H2OH2OHFNaClCF 4 ΔEN=03 0 Na 2 S [NaSi] Mg Al Si P4P4 S8S8 ΣEN~2 ΣEN>2

40 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth momentaner Dipol kein Dipolmomentaner Dipol

41 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth induzierter Dipol z.B.Br 2 momentaner Dipolinduzierter Dipol

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

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


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