Metalle Halbmetalle Nichtmetalle

Präsentation zum Thema: "Metalle Halbmetalle Nichtmetalle"—  Präsentation transkript:

1 Metalle Halbmetalle Nichtmetalle
* * 2-atomige Moleküle

2 Kugelwolkenmodell I II III IV V VI VII VIII H He Li Be B C N O F Ne Na
Mg Al Si P S Cl Ar

3 Ionenbildung im Kugelwolkenmodell
– + + + Na Cl Na Cl – + Natrium-Atom Chlor-Atom Natrium-Ion Chlorid-Ion Metall-Atom Nichtmetall-Atom Kation Anion Salz, Ionenverbindung

4 Aufgabe 2 2 K + S 2 K+ + S2- K2S Kaliumsulfid
Mg O Mg O MgO Magnesiumoxid 2 Al + 3 O Al O Al2O Aluminiumoxid 3 Ca + 2 P Ca P Ca3P Calciumphosphid Ge + 2 O Ge O GeO Germaniumoxid 3 Na + N Na N Na3N Natriumnitrid

5 Zusatzaufgabe FeCl2 Fe2+ 2 Cl- Eisen(II)chlorid
Aus welchen Ionen besteht: FeCl Fe Cl Eisen(II)chlorid FeCl Fe Cl Eisen(III)chlorid Cr2O Cr O Chrom(III)oxid Cu2S Cu+ S Kupfer(I)sulfid CuS Cu S Kupfer(II)sulfid

6 Atom- und Ionenradien Metalle Nichtmetalle Anion Atom Atom Kation Li
F– Be F Be2+ Na Cl– Na+ Cl

7 Salzgitter KZ 4 ZnS-Typ KZ 6 NaCl-Typ KZ 8 CsCl-Typ

8 NaCl-Typ energetisch günstig schwache Abstossung zwischen Anionen
starke Anziehung zwischen Anionen und Kationen Grenzfall Abstossung zwischen Anionen Anziehung zwischen Anionen und Kationen energetisch ungünstig starke Abstossung zwischen Anionen schwache Anziehung zwischen Anionen und Kationen

9 Kritisches Radienverhältnis für das NaCl-Gitter
a b2 = 2 a2 = c2 2 (rA + rK)2 = (2 rA)2 rA +rK 2 rA

10 NaCl-Synthese und Energie
Natrium-Atomverband Chlor-Moleküle Natriumatome Chloratome Sublimations-energie Bindungs-energie 1 Elektron Ionisierungs-energie Elektronen-affinität Chlorid-Ion Natrium-Ion Natriumchlorid-Ionenverband Gitterenergie

11 NaCl-Bildung und Energie
496 -348 4 3 -780 ½ 242 2 109 1 5 -402 Reaktions-enthalpie 1 3 Na(s) Na(g) Na+(g) 2 4 5 NaCl(s) ½ Cl2(g) Cl(g) Cl-(g)

12 NaCl-Bildung und Energie
Aktivierungs-energie Na + ½ Cl2 Reaktions-enthalpie NaCl

13 Aufgabe 5 1 3 5 2 Mg(s) Mg(g) Mg2+(g) 2 MgO (s) 2 4 O2(g) O(g) O2-(g)

14 Aufgabe 5 1 3 5 2 Rb(s) Rb(g) Rb+(g) 2 RbBr (s) 2 4 Br2(g) Br(g) Br-(g)

15 Salze sind spröde Schlag

16 Salze haben einen hohen Schmelzpunkt
Wärmezufuhr Die Ionen haben die Gitterkräfte überwunden

17 Elektrische Leitfähigkeit
stromleitung Metalldraht +Pol –Pol e– NaCl-Schmelze (> 801 °C) Elektrode gibt ein e– ab nimmt ein e– auf

18 Beispiel: Reaktion von Calcium mit Stickstoff
Zu 1) Ca hat 2 Valenzelektronen (Hauptgruppe II), die bei der Oxidation abgegeben werden. Zu 2) N hat 5 Valenzelektronen (Hauptgruppe V). Bei der Reduktion werden 3 aufgenommen, damit N Edelgaskonfiguration bekommt (8 Elektronen auf der äussersten Schale) Bei der Oxidation müssen gleich viele Elektronen abgegeben werden, wie bei der Reduktion aufgenommen werden  1) mit 3 multiplizieren, 2) mit 2 multiplizieren. Zu 3) 1) und 2) addieren. Zu 4) Stickstoff bildet 2-atomige Moleküle. Die Ionen lagern sich zu einem Ionengitter zusammen. Ionen ersetzen durch Verhältnisformel des Salzes (Ca3N2).

19 Nichtmetalle: 2-atomige Moleküle

20 Lösungen zu Redoxreaktionen

21 Lösungen zu Redoxreaktionen

22 Elektrolyse einer CuCl2-Lösung
Cu2+ (aq) Cu(s) 2 Cl– (aq) Cu2+ (aq)

23 Elektrolyse von NaCl-Lösung
H2 Cl2 Natronlauge Wasser Phenol-phtalein NaCl