Die Welt des ganz Kleinen Atombau Die Welt des ganz Kleinen e. meli 03 27.03.2017

Unsere Ziele: Wir wollen vor allem mit dem Atommodell von Bohr umgehen können. Mit Hilfe dieses Modells können wir einfache Bindungen, wie z.B. Wasser, erklären Wir können einfache Bindungen mit Mol- und mit Strukturformeln darstellen. e. meli 03 27.03.2017

Gedankenexperimente... Der griechische Philosoph Demokrit überlegte sich: Wenn ich eine Stoffprobe halbiere und dann wieder halbiere und wieder halbiere und so fort, so gelange ich zu einem kleinsten, nicht mehr teilbaren Teilchen. Alle Stoffe müssen aus solchen unteilbaren Atomen bestehen... und das vor fast 2400 Jahren! e. meli 03 27.03.2017

Bohr gliedert die Hülle in Schalen... Niels Bohr (1885-1962), dänischer Physiker und Nobelpreisträger, lieferte wichtige und grundlegende Beiträge zur Kernphysik sowie zum Verständnis des atomaren Aufbaus. Nach Bohr umlaufen die Elektronen den Kern in verschieden grossen Bahnen. Diese nennt er Elektronenschalen und gibt ihnen den Namen K-Schale, L-Schale, M-Schale, N-Schale usw. e. meli 03 27.03.2017

Bohr‘sches Atommodell... Neutronen elektrisch neutral Protonen positiv geladen Atomkern Atomhülle e. meli 03 27.03.2017

Bohr‘sches Atommodell... K-Schale Atomkern Atomhülle Protonen positiv geladen Neutronen elektrisch neutral Elektronen negativ geladen L-Schale M-Schale e. meli 03 27.03.2017

Bohr‘sches Atommodell... Merke dir folgende Begriffe rund um das Atommodell: Name Symbol Ladung Name d. Schale Anordnung Proton positiv Machen fast das gesamte Gewicht des Atoms aus! Neutron neutral Elektron negativ K-Schale max. 2 L-Schale max. 8 M-Schale max. 18 Atomkern Nukleonen Atomhülle e. meli 03 27.03.2017

Bohr‘sches Atommodell... Jede Schale kann nur eine ganz bestimmte, höchste Anzahl Elektronen aufnehmen. Diese Elektronenzahl lässt sich sehr einfach berechnen: Maximale E-Zahl = 2 * (Schalennummer) 2 Schale Schalennummer Formel max. Elektronenzahl K 1. Schale = 2 * 1 2 = 2 Elektronen L 2. Schale = 2 * 2 2 = 8 Elektronen M 3. Schale = 2 * 3 2 = 18 Elektronen N 4. Schale = 2 * 4 2 = 32 Elektronen O 5. Schale = 2 * 5 2 = 50 Elektronen P 6. Schale = 2 * 6 2 = 72 Elektronen Q 7. Schale = 2 * 7 2 = 98 Elektronen e. meli 03 27.03.2017

Die Elemente unterscheiden sich durch die Masse ihrer Atome.... MZ Massenzahl 27 ( + ) - Chem. Symbol für Aluminium 13 = 14 OZ Ordnungszahl e. meli 03 27.03.2017

... kann genau ein Elektron halten! und jedes Proton.... ... kann genau ein Elektron halten! e. meli 03 27.03.2017

Wir bauen das Modell für Aluminium: ..enthält 27 Nukleonen - ..davon sind 13 Protonen, die je 1 Elektron festhalten 14 Nukleonen sind also Neutronen K-Schale max. 2 e- 13 14 L-Schale max. 8 e- M-Schale also noch 3 e - Diese Schale heisst auch Valenzschale e. meli 03 27.03.2017

Edelgaskonfiguration? Na ja... Atome sind dann „zufrieden“, wenn sie ihre Valenzschale mit 8 Elektronen gefüllt haben. Dies erreichen sie, indem sie fehlende Elektronen stehlen oder überzählige abgeben. Die Valenzschale von Argon ist mit 8 e- voll! e. meli 03 27.03.2017

Hückel-Regel: 8 wäre schön... Sauerstoffatom Valenzschale: 6 e- Atome haben das Bestreben, ihre äusserste Schale voll besetzt zu haben: K-Schale: 2 e- L-Schale: 8 e- M- Schale: 8 e- Dies erreichen sie durch Bindungen! Gemeinsame Benützung von je 2 e - e. meli 03 27.03.2017

Vom Atom zum Molekül... Zwei Sauerstoffatome binden sich chemisch zu einem Molekül Sauerstoff. Beide Atome können so zeitweise 8 Elektronen benützen. Das Molekül ist der kleinste Teil einer Verbindung! e. meli 03 27.03.2017

1 Atom O + 1 Atom O  1 Molekül O2 Molformel, was ist das? 1 Atom O + 1 Atom O  1 Molekül O2 O + O  O2 Die tiefgestellte 2 bedeutet, dass das Molekül aus 2 Sauerstoffatomen besteht! MOLFORMEL e. meli 03 27.03.2017

Molformel, wie geht das jetzt? Was passiert, wenn du Kohle verbrennst? Also: Für jede Verbrennung (Oxidation) braucht es Sauerstoff. Kohle und Sauerstoff verbrennen zu Kohlendioxid. Kurz: Kohle + Sauerstoff  Kohlendioxid Beteiligte Stoffe:  ???? K-Schale: 2 e- 2 e - Valenzschale: 4 e- 6 e- Hückel-Regel: 8 wäre schön... Fehlende e- 4 e- 2 e- * 2 Reaktionsschema: C + O2  CO2 Molformeln für Sauerstoff- und Kohlendioxidmoleküle e. meli 03 27.03.2017

Wie habe ich mir CO2 nach Bohr vorzustellen? 1 Atom Kohlenstoff und 2 Atome Sauerstoff bilden zusammen 1 Molekül Kohlendioxid Kohlenstoff möchte 2 x 2 e- vom Sauerstoff Sauerstoff möchte je 2 e- vom Kohlenstoff Sauerstoff Sauerstoff Kohlenstoff e. meli 03 27.03.2017

Wie sehen die Bindungen in CO2 vereinfacht aus? Ein Molekül nach Bohr zu zeichnen gibt recht viel Arbeit! Wir vereinfachen, indem wir nur noch die Bindungen darstellen (Strukturformel): O O C e. meli 03 27.03.2017

Bindungen haben einen Namen: Beispiel Mol-formel Strukturformel Bindungsart Kohlendioxid CO2 Doppel-bindung Wasserstoffmolekül H2 H H Einfach-bindung Stickstoffmolekül N2 N N Dreifach-bindung O C Alle drei sind Atombindungen! e. meli 03 27.03.2017

Zusammenfassung Der Chemiker beschäftigt sich in erster Linie mit den Valenzelektronen. Atommodelle helfen uns, Reaktionen zwischen Stoffen und deren Bindungen zu verstehen. Dalton und Bohr wurden hier vorgestellt. Wir arbeiten mit Mol- und Strukturformeln und sprechen von folgenden Atombindungen: Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen e. meli 03 27.03.2017