Grundlagen der Chemie: Gesetze, Atommodelle und Bindungen

Ponderalgesetze

Gesetz von der Erhaltung der Masse

Das chemische Zusammenspiel der gesamten Masse der Reaktanten entspricht der Masse der erhaltenen Produkte.

Gesetz der konstanten Proportionen

Wenn zwei Elemente zusammenkommen, um nur eine Art von Verbindung zu bilden, geschieht dies immer in einer festgesetzten Proportion.

Gesetz der multiplen Proportionen

In Kombination zweier Elemente, die Anlass zu verschiedenen Verbindungen geben, gilt: Während die Menge des einen Elements konstant ist, variiert die Menge des anderen bevorzugt in einem Verhältnis einfacher ganzer Zahlen.

Volumengesetze

Gesetz der gasförmigen Volumina

Die Volumina der reagierenden Gase und der erhaltenen Gase stehen in einem einfachen Verhältnis zueinander.

Avogadro-Hypothese

Gleiche Volumina verschiedener Gase enthalten bei gleichem Druck und gleicher Temperatur die gleiche Anzahl an Teilchen.

Elektronen und Atommodelle

Elektronen sind Elementarteilchen, die in allen Atomen zu finden sind.

Thomson-Modell

Dieses Modell beschreibt die Elektronen in einem elektrisch neutralen Atom. Man stellt sich die Atome als feste Kugeln einheitlicher positiver Ladung vor, die durch eingebettete Elektronen neutralisiert werden.

Rutherford-Modell

Es basiert auf einem Experiment, bei dem ein Strahl von Alpha-Strahlen auf eine sehr dünne Goldschicht traf. Die Auswirkungen auf die Folie zeigten, dass die Strahlen sie kreuzten und auf einem Bildschirm Blitze erzeugten. Die meisten passierten die Folie, während andere abgelenkt wurden. Der Kern befindet sich in einem sehr kleinen Teil des Gesamtvolumens des Atoms, macht aber den Großteil der Masse aus und enthält die positiv geladenen Protonen. Die Hülle ist der Bereich, in dem Elektronen den Kern umkreisen. Man könnte sagen, dass dies eine leere Fläche ist.

Bohrsches Atommodell

Es besagt, dass Elektronen den Kern nur auf bestimmten stabilen Kreisbahnen umkreisen, auf denen sie keine Energie verlieren. Es wird festgelegt, dass nur Bahnen mit einer bestimmten Energie erlaubt sind. Je weiter die Bahnen vom Kern entfernt sind, desto größer ist das Energieniveau. Ein Elektron kann auf ein niedrigeres Niveau wechseln, indem es die überschüssige Energie als Strahlung abgibt.

Chemische Bindungen

Ionische Bindung

• Bei Raumtemperatur sind sie kristalline Feststoffe.
• Hoher Schmelzpunkt (PF) und Siedepunkt (PE).
• Hart und spröde.
• Viele sind in Wasser löslich.
• Leiten keinen Strom als Feststoffe, aber als Flüssigkeiten oder in Lösungen.

Kovalente Bindung: Moleküle

• Bei Raumtemperatur sind die meisten Gase, einige wenige fest oder flüssig und sehr weich.
• Niedriger Schmelzpunkt (PF) und Siedepunkt (PE).
• Polare Stoffe lösen sich in polaren Lösungsmitteln und unpolare in unpolaren Lösungsmitteln.
• Leiten keinen elektrischen Strom.

Kovalente Kristalle

• Bei Raumtemperatur sind sie kristalline Feststoffe.
• Sehr hoher Schmelzpunkt (PF) und Siedepunkt (PE).
• Härter als Ionenkristalle.
• In jedem Lösungsmittel unlöslich.
• Keine elektrische Leitfähigkeit.

Metallische Bindung

• Bei Raumtemperatur sind fast alle fest.
• Höchste Dichte sowie hoher Schmelzpunkt (PF) und Siedepunkt (PE).
• Charakteristischer Glanz.
• Dehnbar und verformbar.
• Unlöslich.
• Leiten Strom und Wärme.