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Allgemeine Chemie / Das Periodensystem der Elemente
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Themen
I. Atombau und PSEAtommodellePeriodensystem der ElementeAllgemeinesMerksätze PSEEigenschaften PSE
II.Anorganische ChemieAlkalimetalle/ErdalkalimetalleBorgruppe4./5. HauptgruppeChalkogene/HalogeneEdelgase
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Atommodelle
Ein Atom besteht aus einem Kern und einer HülleAtome sind elektrisch neutralPhysikalisch bestehen sie aus Protonen, Neutronen,
ElektronenKann nur mithilfe physikalischer Methoden in seine
Elementarteilchen zerlegt werden. wie z.B einem Teilchenbeschleuniger
Quelle: Erste Hilfe- Physik und Chemie für Mediziner; Schatz, Tammer; 2 Auflage 2012 S.50
http://xogan.com/wp-content/uploads/2011/05/cern.jpg
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Allgemeines
Proton Neutron Elektron
Masse[kg] 1,6725*10-27 1,6748*10-27 0,9*10-30
1,007277 u 1,008665 u 5,4859*10-4 u
nahezu gleich sehr leicht
1 u= 1,660531*10-27 kg
Haben zwei Atome die gleiche Anzahl an Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen im Kern IsotopeWenn ein Element die gleiche Massenzahl+unterschiedliche Protonenzahl Isobar
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Bohr’sches Atommodell
Auch als Schalenmodell bezeichnetBesagt, dass Elektronen nur bestimmte Energiezustände in der Hülle einnehmen können
und sich auf festgeschriebenen Kreisbahnen in der Hülle um den Kern bewegen, also sich nicht einfach frei bewegen!
Anziehende WW: elektromagnetische Anziehung (Zentripetalkraft)Abstoßende WW: Fliehkraft (Zentrifugalkraft)Auf bestimmten Bahnen können sich Elektronen bewegen
Quelle:http://de.theoriefinder.wikia.com/wiki/Datei:Bohrsches_Atommodel.jpg
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Periodensystem der Elemente
Quelle: fachschaften.kst.ch
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Biochemisches PSE
Quelle: Erste Hilfe- Physik und Chemie für Mediziner; Schatz, Tammer; 2 Auflage 2012 S.50
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Allgemeines
Ordnungszahl gibt Kernladungszahl und somit auch Anzahl der Gesamtelektronen wieder
Gruppennummer gibt Anzahl der Außenelektronen wiederPeriode gibt Anzahl der bereits begonnen (bzw. bereits vollendeten) „Schalen“ wieder und auch in der wievielten Schale sich das/die Außenelektron,-en befindet
Quelle:http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_table
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Allgemeines
Quelle:http://www.cosmiq.de/qa/show/2804236/Kann-mir-jemand-Reinstoffe-und-
Stoffgemische-nennen/
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Periodensystem der Elemente
Metalle Halbmetalle Nichtmetalle
Hohe Wärmeleitfähigkeit elektrische Leitfähigkeit unlöslich in typischen anorgan. Lösemitteln, jedoch löslich in Metallschmelzen Schwer flüchtig, Atomisierung bei Verdampfung Elastische Verformbarkeit und Elastizität Metallglanz(silbrig-weiß) und lichtundurchlässig
Mäßige Wärmeleitfähigkeit Mäßig elektrisch leitfähig Wenig flüchtig Spröde Mattgrau glänzend
Schlecht wärmeleitend Nicht stromleitend(im Reinzustand), jedoch in gewissen LM leitend gut löslich in vielen (an- /organischen Medien leicht flüchtig spröde, geringe Härte nicht glänzend, lichtdurchlässig, farbig
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Merksätze I
4.- 8. HG : Boa Claus Nannte Opa Früher Neckisch
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE:Merksätze II
1. HG 2. HG 3. HG 4. HG 5. HG 6.HG 7.HG 8.HGH Hallo Be Bei B Bohr C Claus N Nie O Opa F Für He He
Li Lieber Mg Maggy
Al Alle Si Sieht P Probier S Schaut Cl Claudia
Ne Neun
Na Nachbar
Ca Kann Ga Gaffen
Ge Gerne As Arsen Se Sehr Br Brauche
Ar Arabar
K Komm Sr Sören In Ins Sn Seinen
Sb Selbst Te Teure I Ich Kr Kriegen
Rb Rüber Ba Bald Ta Tal PbPflaumenbaum
Bi Bitte Po Pornos
At Atemschutz
Xe Xen
Cs Caesar
Ra Ran Rn Radieschen
Fr Friert
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Eigenschaften PSE
physikalische als auch chemische Eigenschaften ändern sich
1. innerhalb einer Periode in ganz gesetzmäßiger prinzipieller Weise
2. innerhalb einer Gruppe wiederholen sie sich, aber graduell gestuft
a) Reaktivität: allg. 1-3 Hauptgruppe Reaktionsbereitschaft von oben nach unten zunimmt, während sie bei Gruppen 5-7 von oben nach unten abnimmt.
b)Atomradius: nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts ab, weil die Kernladung ansteigt und so die Elektronen stärker angezogen werden. Innerhalb einer Gruppe nimmt der Atomradius von oben nach unten zu.
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Eigenschaften PSE
c) Hauptgruppen: von ← ↓ nimmt metallischer (elektropositver) Charakter zu (und umgekehrt der Nichtmetallcharakter)
d) mit dem metallischen Charakter nimmt auch die Basizität zu mit wachsender Oxidationszahl nimmt die Säurestärke zu und die Basizität abBsp.: TlOH basischer als Tl(OH)3, H2SO4 saurer als H2SO3
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Eigenschaften PSE
e) Elektronegativität (EN): Maß eines Atoms innerhalb einer chemischen Bindung die Elektronen anzuziehen. nicht direkt messbar hängt von Ladung, Atomgröße und weiteren Bindungspartnern ab. liegt zwischen 0-4
Merkspruch:
Falls Onkel Claus Nägel Braucht, Iemand Sofort Commt.
Quelle: http://home.arcor.de/schubert.v/_aac/vorles/skript/kap_4/kap4_1/gra
fik/en_scale.gif
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Atombau und PSE: Eigenschaften PSEf) Elektroaffinität: Energieänderung bei Elektronenaufnahme durch Atome im gasförmigen Zustand
g) Ionisierungsenergie: Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus dem Anziehungsbereich des Atomkerns zu entfernen. Je mehr Elektronen entfernt werden, desto mehr Energie muss dafür aufgewendet werden.
Quelle: Erste Hilfe- Physik und Chemie für Mediziner; Schatz, Tammer; 2 Auflage 2012 S.50
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Alkalimetalle/Erdalkalimetalle
Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Radon
Alle Elemente besitzen ein stark negatives Redoxpotential und sind meist ionisch kristallin
Kein natürliches elementares VorkommenGewinnung durch z.B. SchmelzflußelektrolyseOxidationsstufe in Verbindungen immer +IIU.a. Werden schwerlösliche Bariumverbindungen als Rötngenkontrastmittel verwendet
Quelle: http://www.chemische-experimente.com/Erdalkalimetalle.htm
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Alkalimetalle: Wasserstoff
Keine Ähnlichkeiten mit den Alkalimetallen, außer der Oxidationsstufe +I in Verbindungen
Farb- und geruchloses, brennbares GasVerbindungen mit Alkalimetallen sind salzartige HydrideHauptverwendung, in der Ammoniaksynthese aber auch als Reduktionsmittel zur
Hydrierung von Doppellbindungen
Quelle: http://www.h2bz-hessen.de/dynasite.cfm?dsmid=14770
Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Hyd
rogen_Deuterium_Tritium_Nuclei_Schmatic-de.svg/600px-Hydrogen_Deuterium_Tritium_Nuclei_Schmatic-de.svg.png
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Alkalimetalle/Erdalkalimetalle
Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium
Ähnliche chemische Eigenschaften wie ErdalkalimetalleStark negatives Standard-Reduktionspotential, hoch reaktivKein elementares Vorkommen in der NaturAlkalimetalle immer in der Oxidationsstufe +I
Typische Reaktionen :
2Me + 2 H2O → 2 MOH + H2
Me + O2 → MeO2
2 Me + X2 → 2 MeX
Quelle: http://www.chemische-experimente.com/Alkalimetalle.htm
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: 4.Hauptgruppe
Kohlenstoff: 3 Modifikationen Allg.: starke Tendenz zur C-C-Kettenbildung
Silicium: Halbleiter, welche eine Diamantstruktur besitzt wird zur Herstellung von Prozessoren, Speichern etc. Verwendet
Germanium, Zinn, Blei: Oxidationsstufen +2 und +4
Quelle: http://www.chemieunterricht.de/dc2/fullerene/images/folie1.jpg
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: 5.Hauptgruppe
Stickstoff: farb- und geruchloses Gas, Hauptbestandteil der Luft stabile Dreifachbindung im N2 -Molekül sehr reaktionsträge Oxidationsstufen -3 bis +5
Verwendung u.a. als Schutzgas oder in der Ammoniaksynthese
Phosphor kommt nur chemisch gebunden als Phosphat vor Vier Modifikationen Hauptverwendung als Düngerbestandteil, Trocknungsmittel und Waschmittel
Arsen, Antimon und Bismut als weitere Gruppenmitglieder
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Chalkogene
Sauerstoff Gewinnung durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft kann als O2 und O3 vorliegen wichtig für die Atmung, wird aber auch als Desinfektionsmittel verwendetSchwefel Vorkommen in der Natur als Element oder Verbindung Element mit der größten Anzahl an Modifikationen Gewinnung mittels Frasch-Verfahren hauptsächlich in Form von Schwefelsäure verwendet
Quelle: http://www.cci.ethz.ch/vorlesun
g/de/al2/node76.html
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Halogene
Auch Salzbildner genanntFluor: Zahnmedizin, Teflon, Flammschutzmitteln/ FeuerlöschmittelnChlor: Oxidations- und Desinfektionsmittel, PVC, Gegenanion in der Physiologie Iod: Desinfektionsmittel, Radiodiagnostik, Spurenelement (Schilddrüsenhormon)
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Anorganische Chemie: Edelgase
Bei Raumtemperatur farb- und geruchlose, einatomige GaseSiede- und Schmelztemperatur von oben nach unten steigend, da Zunahme der Van-der
-Waals-Kräfte mit der ElektronenzahlHaben in ihrer jeweiligen Periode die höchste Ionisierungsenergie und eine
abgeschlossene ValenzschaleVerwendung:Helium: Füllgas in Luftschiffen/Ballons, Trägergas bei der Gaschromatographie,I. Einsatz in der Tieftemperaturtechnik, Asthma-Therapie,…II.Xenon: Anästhetikum (Narkosemittel) mit gleichzeitiger Schmerzhemmung Halogenlampen
Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edelgase_1.j
pg
Allgemeine Chemie/Das Periodensystem I
Viel Erfolg imStudium !!