Grundlagen der Chemie: Atomaufbau und Nomenklatur
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Was ist das Molvolumen?
Das molare Volumen ist das Volumen, das von einem Gas bei 273 K (0 °C) und 1 atm eingenommen wird. Es wurde geschätzt, dass das molare Volumen eines Gases bei 273 K und 1 atm 22,4 L beträgt.
In 22,4 L eines Gases, gemessen bei 273 K und 1 atm, befinden sich 6,022 × 1023 Atome oder Moleküle.
Das Atom: Aufbau und Bestandteile
Das Atom besitzt einen zentralen Kern, in dem fast seine gesamte Masse konzentriert ist, die von Neutronen und Protonen bereitgestellt wird. Außerhalb des Kerns, in der Elektronenhülle, befinden sich negativ geladene Elektronen, die durch die positive Ladung der Protonen im Kern ausgeglichen werden. Somit ist das Atom elektrisch neutral.
Die Ordnungszahl (Z)
Die Anzahl der Protonen in einem Atom wird als Ordnungszahl bezeichnet und durch den Buchstaben Z dargestellt.
Ordnungszahl (Z) = Anzahl der Protonen
Die Ordnungszahl wird als tiefgestellter Index vor dem Symbol eines Elements dargestellt:
6C, 17Cl
Daraus schließen wir, dass Kohlenstoff (C) 6 Protonen und Chlor (Cl) 17 Protonen besitzt.
Die Massenzahl (A)
Die Summe der Protonen und Neutronen in einem Atom wird als Massenzahl bezeichnet und mit dem Buchstaben A symbolisiert.
Massenzahl (A) = Anzahl der Protonen + Anzahl der Neutronen
Sie wird als hochgestellter Exponent vor dem Symbol des betreffenden Elements dargestellt und ist immer eine ganze Zahl.
12C, 35Cl
Daraus schließen wir, dass Kohlenstoff (C) eine Summe von 12 Neutronen und Protonen besitzt. Da Kohlenstoff 6 Protonen hat, ergibt sich, dass die Anzahl der Neutronen ebenfalls 6 beträgt.
Isotope
Isotope sind Atome desselben Elements, die die gleiche Ordnungszahl, aber eine unterschiedliche Massenzahl besitzen.
Relative Atommasse (Ar)
Die atomare Masse eines Elements entspricht der Masse eines seiner Atome und ist praktisch gleichbedeutend mit der Summe der Massen der Protonen und Neutronen.
Daher ist die relative Atommasse (Ar) die Masse eines Atoms im Vergleich zu der eines Kohlenstoff-12-Atoms.
Hinweis: Das Isotop Kohlenstoff-12 wurde als Referenz gewählt, um die relative Atommasse zu bestimmen.
Beispiel: Schwefel (Z=16, A=32)
Wie viele Protonen, Elektronen und Neutronen?
- Protonen = 16
- Elektronen = 16
- Neutronen = 16 (32 - 16)
Beispiel: Calcium (Z=20, A=40)
Wie viele Protonen, Elektronen und Neutronen?
- Protonen = 20
- Elektronen = 20
- Neutronen = 20 (40 - 20)
Hinweis: Da ein Atom elektrisch neutral ist, muss die Anzahl der Elektronen gleich der Anzahl der Protonen sein.
Peroxide
Systematische Nomenklatur:
- H2O2
- Wasserstoffperoxid (Dihydrogenperoxid)
- Li2O2
- Dilithiumperoxid
- Na2O2
- Dinatriumperoxid
- BaO2
- Bariumperoxid
- CuO2
- Kupfer(II)-peroxid
Metallhydride
Systematische Nomenklatur:
- KH
- Kaliumhydrid
- CaH2
- Calciumdihydrid
- FeH2
- Eisen(II)-dihydrid
- FeH3
- Eisen(III)-trihydrid