Chemische Gesetze und Bindungen

Die Gesetze der chemischen Verbindung

Gewichtsgesetze:

• Gesetz der Erhaltung der Masse (Lavoisier): Bei jeder chemischen Reaktion ist die Masse der Reaktanten gleich der Masse der Produkte.
• Gesetz der konstanten Proportionen (Proust): Wenn sich zwei Elemente zu einer Verbindung verbinden, tun sie dies immer in einem festen Masseverhältnis.
• Gesetz der multiplen Proportionen (Dalton): Wenn sich zwei Elemente zu mehr als einer Verbindung verbinden, stehen die Massen des einen Elements, die sich mit einer festen Masse des anderen Elements verbinden, in einem einfachen ganzzahligen Verhältnis zueinander.
• Gesetz der kombinierten Volumina (Gay-Lussac): Die Volumina von Gasen, die an einer chemischen Reaktion teilnehmen, stehen in einem einfachen ganzzahligen Verhältnis zueinander, sofern sie bei gleichem Druck und gleicher Temperatur gemessen werden.

Gasgesetze:

• Boyle'sches Gesetz (T = konstant): Wenn der Druck steigt, nimmt das Volumen ab. Wenn der Druck sinkt, nimmt das Volumen zu. P * V = konstant. Der Druck, der von einer gegebenen Masse eines Gases ausgeübt wird, ist umgekehrt proportional zu dem Volumen, das es einnimmt.
• Charles'sches Gesetz (P = konstant): Bei konstantem Druck ist das Volumen eines idealen Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur.
• Ideales Gasgesetz: P * V = n * R * T; P * M = D * R * T

Lösungen:

Eine Lösung ist eine homogene Mischung (die Komponenten sind mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden) aus zwei oder mehr Stoffen.

• Konzentration (g/L): Gramm des gelösten Stoffes / Liter Lösung.
• Molarität (M): Mol des gelösten Stoffes / Liter Lösung.
• % (m/m) = (Gramm des gelösten Stoffes / 100 g Lösung) * 100

Chemische Bindungen:

Ionische Bindung:

Diese Bindung tritt zwischen Atomen mit sehr unterschiedlicher Elektronegativität auf, d.h. zwischen einem Metall und einem Nichtmetall. Das Nichtmetall gewinnt Elektronen und wird zu einem Anion, während das Metall Elektronen verliert und zu einem Kation wird.

Eigenschaften:

• Sie sind kristalline Feststoffe.
• Sie haben hohe Schmelz- und Siedepunkte.
• Sie sind hart.
• Sie sind in der Regel in Wasser löslich.
• Im festen Zustand leiten sie keinen elektrischen Strom, aber im geschmolzenen oder gelösten Zustand sind sie gute Leiter.

Kovalente Bindung:

Sie wird zwischen Nichtmetallen durch das Teilen von Elektronenpaaren gebildet.

Eigenschaften:

• Sie bestehen aus Molekülen.
• Sie sind in der Regel Gase oder Flüssigkeiten.
• Sie haben niedrige Schmelz- und Siedepunkte.
• Sie sind oft schlecht wasserlöslich.
• Sie sind schlechte Stromleiter.

Metallische Bindung:

Es handelt sich um eine sehr geordnete und kompakte Anordnung von positiven Metallionen, wobei die von jedem Atom abgegebenen Elektronen eine Art "Elektronenwolke" bilden.

Eigenschaften:

• Sie sind bei Raumtemperatur fest, außer Quecksilber.
• Ihre Schmelz- und Siedepunkte sind sehr unterschiedlich, aber tendenziell hoch.
• Sie sind gute Wärme- und Stromleiter.
• Sie sind duktil und verformbar.

Regelmäßige Eigenschaften:

• Ionisierungsenergie: Die Energie, die einem neutralen Atom im gasförmigen Zustand zugeführt werden muss, um ein Elektron (e^-) aus seiner äußersten Schale zu entfernen.
• Elektronenaffinität: Die Energie, die von einem neutralen Atom im gasförmigen Zustand freigesetzt wird, wenn es ein Elektron aufnimmt und zu einem einfach negativ geladenen Anion wird. (Diejenigen mit der größten Affinität sind die Halogene).
• Elektronegativität: Sie ist ein Maß für die Tendenz von Atomen, Elektronen in einer chemischen Bindung anzuziehen.