Metalle und Ionenverbindungen

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Metalle und Ionenverbindungen

• AKAD 105

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Metalle
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Übung 1
Vergleiche Metallatome und Nichtmetallatome in
Bezug auf 1) Ladung des Atomrumpfs 2) Grösse
des Atomrumpfs 3) Anziehung der
Valenzelektronen 4) Ionisierungsenergie(n) d.
Valenzelektron(en)
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Metalle Stoffeigenschaften
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Metalle Stoffeigenschaften

• Rangliste der el. Leitfähigkeit
• Silber
• Kupfer
• Gold

• Bern, Historisches Museum
• Dea Artio (um 200 n.Chr.), römisch, Bronze
• Dargestellt ist die Bärengöttin mit Namen Artio
  sowohl in Tier- als auch in Menschengestalt.

• 2 Euro-Münze
• Ring Kupfer-Nickel
• Mittelteil dreiteilig Nickelmessing, Nickel,
  Nickelmessing

• Rangliste der Wärmeleitfähigkeit
• Silber
• Kupfer
• Gold

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Prähistorische Zeitalter

• Steinzeit
• In der Jungsteinzeit Verwendung von gediegen
  vorkommenden Metallen
• Bronzezeit (3. bis 1. Jahrtausend v. Chr.)
• Bronze Legierung aus Kupfer und Zinn
• Eisenzeit (Europa 8. Jh. v. bis 6. Jh. n. Chr.)

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Aufbau auf Teilchenebene
Dichteste Kugelpackung Raumfüllung 74
Animation kubisch dichteste Kugelpackung
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Aufbau auf Teilchenebene
Die Atomrümpfe bilden eine dichteste
Kugelpackung. Alle Valenzelektronen bilden
das Elektronengas. Das Gitter hält durch die
elektrostatischen Kräfte zwischen Atomrümpfen
() und Elektronengas (-) zusammen.
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Übung 2

• Vergleiche die Schmelztemperaturen von Natrium,
  Magnesium und Aluminium. Wie sind die Gitter der
  drei Metalle gebaut und inwiefern lassen sich die
  unterschiedlichen Schmelztemperaturen damit
  erklären?
• Vergleiche die Schmelztemperaturen der
  Alkalimetalle und erkläre den Verlauf anhand des
  Aufbaus der Gitter.

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Reaktionen von Metallen

• Abgabe der Valenzelektronen
• I. Hauptgruppe X ? X 1 e-
• II. Hauptgruppe X ? X2 2 e-
• III. Hauptgruppe X ? X3 3 e-
• Übergangsmetalle 2 bis 7 Elektronen können
  abgegeben werden.

Reaktionen Alkalimetalle Brainiacs - just fake
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Metall Nichtmetall ? Ionenverbindung
NaCl
Natriumchlorid

• Elektronenübergang
• Metall ? Kation
• Nichtmetall ? Anion
• y Me x Nime ? (Mex)y(Nimey-)x
• Name Metall-Nichtmetall-Endungid

MgF2
Magnesiumfluorid
Al2O3
Aluminiumoxid
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Metall Nichtmetall ? Ionen-verbindung
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Metall Nichtmetall ? Ionenverbindung
Energiebetrachtung
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Übung 3

• Wie lauten die Reaktionsgleichungen für die
  folgenden Reaktionen?
• Natrium reagiert mit Chlor
• Magnesium reagiert mit Sauerstoff
• Aluminium reagiert mit Brom

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Ionenverbindung Gitter
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Ionenverbindung Gitter

• Elektrostatisch
• Anziehung
• zwischen Kation
• und Anion

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• spröde
• hohe Schmelz- und Siedetemperaturen
• einige sind wasserlöslich
• elektrische Leitfähigkeit
• (l) und (aq), nicht aber (s)

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• spröde

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• hohe Schmelz- und Siedetemperaturen
• Coulomb-Gesetz
• Starke Anziehungskraft
• zwischen Kationen und
• Anionen
• (Ladung kleiner Abstand)

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• einige sind wasserlöslich

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• Energieumsatz beim Lösevorgang
• exotherm oder entdotherm

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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• elektrische Leitfähigkeit
• (l) und (aq), nicht aber (s)

Elektrische Leitfähigkeit einer
Kupfer(II)chlorid-Lösung
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Eigenschaften von Ionenverbindungen

• spröde
• hohe Schmelz- und Siedetemperaturen
• einige sind wasserlöslich
• elektrische Leitfähigkeit
• (l) und (aq), nicht aber (s)

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Abbildungsnachweis

• Folien 7, 8, 12, 13, 18, 20, 21, 22
• Baars Günter, Basiswissen Chemie, h.e.p. verlag
  ag
• Folien 2, 3, 4, 5 vom Internet (nicht alle
  Quellen wieder auffindbar. Dea Artio www.bhm.ch,
  Weihnachtskugeln http//www.rolli-remscheid.de/htm
  l/Christbaumschmuck_803.jpg )
• Folie 15 http//www.lutanho.net/drawlat/galleryf.h
  tml
• Folie 16 und 19 http//www.kanescience.com/_chemi
  stry/5Ionic.htm
• (alle Seiten am 12.11.2008 besucht)

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Molekulargastronomie

• 1) Warum besteht keine Gefahr, dass aus Kochsalz
  Natriumchlorid - in der Küche spontan Natrium
  und Chlor entstehen?
• 2) Warum muss man die Teigwaren für Spaghetti
  all aglio e olio in stärker gesalzenem Wasser
  zubereiten als für Spaghetti al pomodoro?

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Lösungen

• Übung 1 1) klein 2) gross 3) gering 4) klein
• Übung 2 1) Anstieg Na Mg Al. Atomrumpfladung
  Na, Mg2, Al3, Anzahl Valenzelektronen pro
  Atomrumpf Na 1, Mg 2, Al 3. Elektrostatische
  Kraft nimmt in der Reihenfolge Na Mg Al zu.
  (Coulomb-Gesetz)
• 2) Alkalimetalle Rumpfladung 1, 1
  Valenzelektron pro Atomrumpf. Rumpfgrösse nimmt
  von oben nach unten zu, damit die Anziehungskraft
  ab. (Coulomb-Gesetz)
• Übung 3 a) 2 Na Cl2 ? 2 NaCl
• b) 2 Mg O2 ? 2 MgO
• c) 4 Al 3 O2 ? 2 Al2O3
• Molekulargastronomie
• 1) Man müsste sehr viel Energie aufwenden um die
  Elemente herzustellen, NaCl ist so stabil, dass
  die Elemente bei Raumtemperatur nicht entstehen
  können.
• 2) In Öl löst sich Kochsalz nicht, in der
  Tomatensauce (enthält Wasser) hingegen ist es
  löslich.