Michael Wächter - Merksätze und Formeln Chemie

Wasserstoff H Kohlenstoff CSauerstoff O Stickstoff NChlor Cl Schwefel SEisen Fe Aluminium AlKupfer Cu Magnesium MgSilber Ag Natrium Na

16) Metallesind glänzend, verformbar, elektrisch leitend und gute Wärmeleiter. Nichtmetalleleiten den elektrischen Strom nicht (Isolatoren, Nichtleiter).

17)Die kleinstmöglichen Stoffportionen der Elemente sind die Atome. Alle Atome eines Elementes haben annähernd die gleiche Masse. Sie bestehen aus einem Kern und einer Hülle, in der sich negative Ladungen befinden – die Elektronen.

18)Wenn Elemente Verbindungen bilden, dann vereinigen sich die Atome dieser Elemente zu Atomverbänden(z.B. zu Molekülen). Diese Atomverbände sind die kleinstmöglichen Stoffportionen chemischer Verbindungen.

19)Unabhängig von der Masse von chemisch reagierenden Stoffportionen sind bestimmte Mengen von Stoffen einander chemisch gleichwertig. Die Masse m einer Stoffportion (abgewogen in Gramm, g, oder Kilogramm, kg) entspricht deshalb nicht ihrer Stoffmenge n (angegeben in Mol). Vergleichsbeispiel: Auch eine Menge von 10 Menschen hat nicht immer die gleiche Masse, denn 10 Säuglinge wiegen weniger als 10 Sumo-Ringer.

20)Aus den chemischen Grundgesetzen (Merksätze Nr. 11-13) und der Atomhypothese von Dalton (Merksatz Nr. 14) folgt: Chemisch zerlegbare Reinstoffe (Verbindungen) bilden sich aus ihren Elementen auch immer nur in bestimmten Mengenverhältnissen. Beispiele: Die beiden Reaktionen Kupfer + Schwefel → Kupfersulfid zu den beiden Verbindungen Kupfer(I)-sulfid und Kupfer(II)-sulfid verlaufen in folgenden Stoffmengen-Verhältnissen Cu : S = 2:1 (Produkt: Kupfer(I)-sulfid) und Cu : S = 1:1 (Produkt Kupfer(II)-sulfid).

21) a) Verbindungen von Metallenmit Nichtmetallensind Salze(ionische Verbindungen), b) Verbindungen von Metallenmit Metallensind Legierungen (metallische Verbindungen) c) Verbindungen von Nichtmetallenmit Nichtmetallensind molekulare Verbindungen:

Metall + Nichtmetall → Salz

Metall + Metall → Legierung

Nichtmetall + Nichtmetall → molekulare Verbindung.

Beispiele: Kochsalz (Natriumchlorid NaCl) ist eine chemische Verbindung aus dem Leichtmetall Natrium Na und dem grünen Giftgas Chlor: Natrium Na + Chlor Cl → Natriumchlorid NaCl. Das gelbglänzende Messing ist eine Verbindung (Legierung) aus dem rotglänzenden Kupfer und aus Zink. Wasser ist chemisch zerlegbar in brennbares Wasserstoffgas und brandförderndes Sauerstoffgas. Das Gemisch aus beiden Gasen ist explosiv (Knallgas) und reagiert zu Wasserdampf – am heftigsten im Verhältnis 2 : 1; Reaktionsschema hier: Wasserstoff H + Sauerstoff O → Wasser H 2 O

22)Wenn Metalle chemisch reagieren (sich mit anderen Stoffen vereinigen / verbinden), dann geben ihre Atome die äußeren Elektronen aus der Atomhülle ab. Die Anzahl der Außenelektronen entspricht der Hauptgruppen-Nummer im Periodensystem(PSE), der Tabelle der chemischen Elemente.

Nichtmetalle stehen im Periodensystem weiter oben und rechts. Ihre Atome nehmen Elektronen auf (vgl. unten Merksatz 24), Metallatome hingegen geben sie ab ("Oxidation"). Hier im Bild sind links Kohlenstoff und Silizium zu sehen, roter Phosphor, gelbes Schwefelpulver und ganz rechts schwarzglänzende Iodkristalle (eig. Foto).

23)Bei dieser Elektronenabgabe (Oxidation, ox) entstehen aus Metallatomen immer Kationen(positiv geladene Atomteilchen), die Ionenladungentspricht der Hauptgruppenzahlim PSE; bei Nebengruppenwird die Ionenladung als römische Ziffer in Klammern angegeben: Beispiele: Li → Li ++ e -Mg → Mg 2++ 2 e -Cu → Cu 2++ 2 e - [Kupfer(II)-Kation]

24)Nichtmetall-Atome nehmen ein oder mehrere Elektronen auf ( Red uktion, red). Sie werden zu Anionen(negativ geladene Teilchen). Die Anzahl ihrer negativen Ladungen entspricht der Hauptgruppenzahl minus acht: Beispiele: Cl + e - → Cl -Hauptgruppe VII O + 2 e - → O 2-S + 2 e - → S 2-Hauptgruppe VI (rechne hier: VI – 8 = -2; Namen: Oxid-, Chlorid-, Sulfid-Anion)

25) Namen von Salzenaus zwei Elementen bestehen aus dem Metall-Name, ggf. mit Ionenladung, dem Nichtmetall-Namen (oft in lateinischer Form) und der Endung –id

Beispiele: Magnesiumoxid MgO, Natriumchlorid NaCl, Natriumoxid Na 2O, Kupfer(I)-sulfid Cu 2S , Kupfer(II)-sulfid CuS, Eisen(III)-oxid Fe 2O 3

Achtung: Wenn Sauerstoff als drittes Element hinzukommt und sich mit dem Nichtmetall verbindet, dann endet der Name auf –at.

Beispiele: Natriumsulf at Na 2SO 4, Kalziumcarbon at CaCO 3

26) Namen von molekularen Verbindungenaus zwei Elementen werden gebildet aus dem Namen des Nichtmetalles, das im PSE weiter links oder weiter unten steht, und dem Namen des zweiten Nichtmetalles (im PSE weiter rechts oder oben). Davor kommt jeweils eine Zahlsilbefür das Mengenverhältnis (siehe Formel): mono = 1, di = 2, tri = 3, tetra = 4, penta = 5, hexa = 6, hepta = 7.

Beispiele: (Mono-)Kohlen(stoff) mon oxid CO ( giftig! ), (Mono-)Kohlen(stoff) di oxid CO 2, Di stickstoff tri oxid N 2O 3, Di stickstoff mon oxid N 2O (Lachgas), Kohlenstoff tetra chlorid CCl 4, Schwefel hexa fluorid SF 6‘

27) Elementare Gasesind zweiatomig (Ausnahme: Edelgase), da sich ihre Atome miteinander verbinden. Beispiele: Sauerstoff O 2, Chlor Cl 2, Wasserstoff H 2, Iod(dampf) I 2, Stickstoff N 2.

28) Formelnenthalten kleine, tiefgestellte Zahlenfür die Anzahl der Atome im Molekül oder die Mengenverhältnisse der Ionen im Salzkristall. Man bildet sie aus den Namen der Verbindungen nach oben genannten Regeln: Elementsymbole für die Element-Namen einsetzen und kleine, tiefgestellte Zahlen für die Stoffmengenverhältnisse der Elemente in dieser Verbindung.

Hinweis: Dabei müssen Ionenladungenin Salzen immer ausgeglichen werden (Gesamtladung Null), denn Kationen und Anionen bilden nur neutrale Salzkristalle. Beispiel: Al 2O 3( aus 2 Al 3+ und 3 O 2-, kgV = 6)

29) Reaktionsgleichungengeben die (Formeln der) Ausgangsstoffe und (der) Endstoffe wieder. Große Zahlengeben Stoffmengenverhältnisse an, also dass man mehrere Teilchen bestimmter Stoffe (Formeln) braucht.

Beispiel: Bei der Knallgasreaktion (Merksatz Nr. ) verbinden sich Wasserstoff H 2 und Sauerstoff O 2 im Volumen- und Stoffmengenverhältnis 2 : 1zu Wasserdampf H 2O: Wasserstoff + Sauerstoff → Wasser(stoffoxid) Aus zwei Litern Wasserstoffgas und 1 Liter Sauerstoffgas werden nach der Explosion und Abkühlung (ohne Kondensation zu flüssigem Wasser) ziemlich genau zwei Liter Wasserdampf. Die Reaktionsgleichung in Formeln ist: 2 H 2+ O 2 → 2 H 2O (und nicht : 2 H 2+ O 2 → H 2O).