Grundlagen der Chemie: Nomenklatur und Atommodelle

Chemische Nomenklatur: Binäre Verbindungen

Oxide (Sauerstoff O = -2)

Metalloxide

M_xO_y (M: Metall)

• Niedrigere Oxidationsstufe (oft Endung: -it oder „Bär“).
• Höhere Oxidationsstufe (oft Endung: -at oder „ico“).

Nichtmetalloxide

M(nm)_xO_y (M(nm): Nichtmetall)

Hydride

Metallhydride (Wasserstoff H = -1)

MH_x

Nichtmetallhydride (Wasserstoff H = +1)

H_xM(nm). Benennung: ...wasserstoff.

Säuren (Binäre Nichtmetallhydride)

Nichtmetallhydride der Halogengruppe in wässriger Lösung (z. B. Halogenwasserstoffsäuren).

Salze (Binär)

Reaktion einer Säure mit einem Metall: M_xM(nm)_y. Endungen: -id, -it oder -at.

Tertiäre Verbindungen

Hydroxide

M(OH)_x (Hydroxid-Ion: (OH)^-). Benennung: ...hydroxid.

Sauerstoffsäuren (Oxosäuren)

Reaktion zwischen einem Nichtmetalloxid und Wasser: H_xM(nm)_yO_z. Benennung: Verwendung von Präfixen und Suffixen (z. B. Hypo-, -it, -at, Per-).

Salze (Tertiär)

Ableitung von Sauerstoffsäuren: -säure (ico) wird zu -at (ato); -ige Säure (Bär) wird zu -it (ito).

Beispiele zur Nomenklatur

Oxide

• Metalloxide:
  • Co₂O₂ = CoO (Kobalt(II)-oxid). Entspricht der niedrigeren Stufe („tragen“).
  • Co₂O₃ (Kobalt(III)-oxid). Entspricht der höheren Stufe („ico“).
• Nichtmetalloxide:
  • C₂O₂ = CO (Kohlenmonoxid). Entspricht der niedrigeren Stufe („tragen“).
  • C₂O₄ = CO₂ (Kohlendioxid). Entspricht der höheren Stufe („ico“).

Hydride

• Metallhydrid: LiH (Lithiumhydrid).
• Nichtmetallhydrid: H₂S (Schwefelwasserstoff).
• Spezialfall: Wasserstoffnitrid (NH₃, Ammoniak).

Säuren, Hydroxide und Salze

• Säure (binär): H₂S (Schwefelwasserstoff).
• Salzbildung (binär): HCl + Na → NaCl (Natriumchlorid).
• Hydroxid: NaOH (Natriumhydroxid, auch Natronlauge).
• Sauerstoffsäure: CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (Kohlensäure). (Anmerkung zur Nomenklatur: Hypo-, -it und Per-).
• Salzbildung (tertiär): H₂CO₃ + 2K → K₂CO₃ (Kaliumcarbonat).

Atomtheorie

Daltons Postulate (ca. 1800)

John Dalton stellte folgende Annahmen auf:

• Materie besteht aus winzigen, unteilbaren Teilchen, genannt Atome.
• Alle Atome eines bestimmten Elements sind identisch in Masse und Eigenschaften. Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich in Masse und Eigenschaften.
• Elemente verbinden sich miteinander in einfachen, ganzzahligen Verhältnissen.
• Chemische Verbindungen, die durch die Vereinigung von Elementen gebildet werden, haben eine konstante Zusammensetzung (Gesetz der konstanten Proportionen).

Rutherfords Streuversuch (Goldfolienexperiment)

Das Experiment bestand darin, eine dünne Goldfolie mit Alpha-Strahlen zu bombardieren. Um die Ergebnisse der Bombardierung zu beobachten, wurde ein fluoreszierender Schirm um die Goldfolie platziert.

• Die meisten Alpha-Strahlen durchdrangen die Folie ungehindert, da der größte Teil des Atomvolumens leerer Raum ist.
• Einige Strahlen wurden abgelenkt, da sie dem elektrisch geladenen Zentrum (dem Kern) nahe kamen, das die gleiche Ladung wie die Alpha-Strahlen (positiv) besitzt.
• Nur sehr wenige Strahlen wurden zurückgeworfen, da sie frontal mit den Zentren der positiven Ladung (dem Atomkern) kollidierten.