[S] Infos zu Atomen, Molekülen, chem. Elementen

unregiert

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22 April 2006
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Hallo

Da ich vor einigen Wochen im Krankenhaus war, habe ich einen grossen Teil es aktuellen Themas verpasst. Desweiteren war ich mehrmals in der Biologie/Physik-Stunde abwesend, deshalb habe ich nur etwa 3 von 8 Stunden mitbekommen.

Das Problem ist: Ich weiss fast nichts. Ich weiss nur, wie etwa ein Atom aussieht (bzw. sein Modell): Er hat Protonen und Neutronen im Kern, und in der Atomhülle befinden sich die Elektronen. Normaleweise ist die Anzahl der Protonen und Elektronen gleich - Und die Anzahl von Protonen ist dementsprechend die Ordnungszahl auf dem Periodensystem.

Das ist etwa das, was ich mitbekommen habe.
Der Lehrer, Herr U. F., sprach ausserdem von unstabilen Elementen (die Elemente ab der Ordnungszahl 93 und davor), die "zerfallen". Er hat uns dazu ein Beispiel gegeben: Wenn ich in einem Kreisel Fahrrad fahre, und immer schneller werde, fliege ich heraus - Und so ist es auch bei den Elektronen in der Atomhülle. Aber wieso sind sie zu "schnell"?

Nun, und daneben gibt es auch die Molekühle, zusammensetzungen von gleichen und ungleichen Atomen. Ein Molekühl kann aus 1000ende Helium Atomen bestehen oder aus 2 Wasserstoff-Atomen und 1 Stickstoff-Atom. Nun, und alle diese Molekühle (aus verschiedenen Elementen) wollen "ähnlich" aufgebaut sein, wie die Edelgase. Bei Wasser wären es 2 Wasserstoff-Atome und 1 Stickstoff-Atom. Das Wasserstoff hat ein Proton (mal zwei: zwei Protonen), und das Stickstoff-Atom hat acht Protonen. Zwei plus acht ergibt zehn, die eine Ordnungszahl eines Edelgases ist (Neon).

Nun, wie ihr seht, hat uns der Lehrer alles Kindlich erklärt, so dass man davon nur wenig versteht oder zumindest ich das tue :-?

Könnt ihr mir sagen, was davon stimmt, und warum nicht alle denkbaren Molekühle stabil sind (z.B. H2O8Ne13) ?
 
Ui... da haste zum Teil noch ne ganze Menge nachzuholen :-?

Der Lehrer, Herr U. F., sprach ausserdem von unstabilen Elementen (die Elemente ab der Ordnungszahl 93 und davor), die "zerfallen". Er hat uns dazu ein Beispiel gegeben: Wenn ich in einem Kreisel Fahrrad fahre, und immer schneller werde, fliege ich heraus - Und so ist es auch bei den Elektronen in der Atomhülle. Aber wieso sind sie zu "schnell"?

Ob da eine Geschwindigkeit eine Rolle spielt weiß ich nicht, aber so weit ich weiß nimmt mit der Größe des Atomkerns einfach die Stabilität ab. So gibt es ja auch radioaktive Isotope von Elementen die eigentlich im Normalfall nicht radioaktiv sind. Dieser Effekt tritt ein, wenn mehr Neutronen im Kern sind und der Kern dadurch größer ist.


Nun, und daneben gibt es auch die Molekühle, zusammensetzungen von gleichen und ungleichen Atomen. Ein Molekühl kann aus 1000ende Helium Atomen bestehen oder aus 2 Wasserstoff-Atomen und 1 Stickstoff-Atom. Nun, und alle diese Molekühle (aus verschiedenen Elementen) wollen "ähnlich" aufgebaut sein, wie die Edelgase. Bei Wasser wären es 2 Wasserstoff-Atome und 1 Stickstoff-Atom. Das Wasserstoff hat ein Proton (mal zwei: zwei Protonen), und das Stickstoff-Atom hat acht Protonen. Zwei plus acht ergibt zehn, die eine Ordnungszahl eines Edelgases ist (Neon).

Da blick ich so auf Anhieb nicht ganz durch ;)
Aber ich glaub es geht um den Edelgas-Zustand, oder?
Je nach Element bzw. Atom hat dieses einen bestimmten energetischen Zustand, den es aber, einfach gesagt, versucht loszuwerden.
So ist Fluor so reaktionsfreudig (wegen der hohen Energie) dass es schon bei Kontakt mit normaler Luft eine heftige Reaktion gibt.
Diese dient dazu diesen Überschuss an Energie loszuwerden um im Endeffekt eben den Edelgas-Zustand zu erreichen.
Denn Edelgase haben das niedrigste energetische Niveau, weshalb sie sich auch mit keinem anderen Element verbinden.
Dies kommt daher, dass sie eine vollständige Elektronenschale haben.
Wieviel weißt du darüber?
 
unregiert schrieb:
Nun, und daneben gibt es auch die Molekühle, zusammensetzungen von gleichen und ungleichen Atomen. Ein Molekühl kann aus 1000ende Helium Atomen bestehen oder aus 2 Wasserstoff-Atomen und 1 Stickstoff-Atom. Nun, und alle diese Molekühle (aus verschiedenen Elementen) wollen "ähnlich" aufgebaut sein, wie die Edelgase. Bei Wasser wären es 2 Wasserstoff-Atome und 1 Stickstoff-Atom. Das Wasserstoff hat ein Proton (mal zwei: zwei Protonen), und das Stickstoff-Atom hat acht Protonen. Zwei plus acht ergibt zehn, die eine Ordnungszahl eines Edelgases ist (Neon).

Nun, wie ihr seht, hat uns der Lehrer alles Kindlich erklärt, so dass man davon nur wenig versteht oder zumindest ich das tue :-?

Könnt ihr mir sagen, was davon stimmt, und warum nicht alle denkbaren Molekühle stabil sind (z.B. H2O8Ne13) ?

Moment - seit wann besteht Wasser aus Stickstoff und Wasserstoff? Was du als Wasser beschreibst waere NH2 (deprotoniertes Ammoniak, Ammoniumsalz). Wasser ist aber H2O, du hast wohl Stickstoff mit Sauerstoff verwechselt.

Die Stabilitaet der Molekuele laesst sich sehr gut durch die Interaktionen mit anderen Molekuelen erklaeren. Hier spielt die Elektronendichte und Verteilung eine wichtige Rolle. Mit hoeherem Druck z.B. nimmt die Halbwertszeit von Zuckermolekuelen enorm ab. Oder ein Beispiel zur Elektronenkonfiguration: Nukleophile Molekuele, die zugleich elektrophil sind, wie etwa Acetaldehyd, Glycolaldehyd oder Glyceraldehyd besitzen ein "saures" Wasserstoffatom aufgrund des Elektronenzuges des Sauerstoffatoms am ersten C-Atom: aufgrund der Elektronendichte am alpha-carbon (das zweite C-Atom) kann sich das H-Atom (eigentlich ein Proton) abloesen, ist daher "sauer": das alpha-C-atom bildet eine Doppelbindung mit dem ersten C-Atom und stiehlt somit die eine Doppelbindung von C=O weg, so dass O eine negative Oxidationszahl erhaelt und wieder ein Proton anzieht. Das nennt man dann Keto-Eno Tautomerism https://itl.chem.ufl.edu/4411L_f98/nmr/nmr.html

Die Summenformel veraendert sich damit zwar nicht, das Molekuel ist aber hoechst reaktiv und kann sich mit einem anderen Nukleophilen Molekuel verbinden und so polimerisieren.

Die meisten instabilen Molekuele.. zerfallen aufgrund der Energieverhaeltnisse und Stabilitaet, die durch andere Formen groesser ist. Ein einfacher tipp: versuche mal die lewis-formel von H2O8Ne13 zu zeichnen.
 
Viel zu wissen scheine ich nicht zu tun... :-?
Das mit Edelgasen habe ich gemeint (Idealzustand) :)
Ob da eine Geschwindigkeit eine Rolle spielt weiß ich nicht, aber so weit ich weiß nimmt mit der Größe des Atomkerns einfach die Stabilität ab. So gibt es ja auch radioaktive Isotope von Elementen die eigentlich im Normalfall nicht radioaktiv sind. Dieser Effekt tritt ein, wenn mehr Neutronen im Kern sind und der Kern dadurch größer ist.
Das war auch nur ein sehr kindliches Beispiel :ugly: Korrigier mich:
Kohlenstoff, ein normales Element, hat die Ordnungszahl 6, die Massenzahl 12 und ist nicht radioaktiv. Eine Instabilität eines Elements erzeugt man, wenn man ein instabiles Isotop erzeugt. Bsp: Radiokarbonat ist Kohlenstoff mit der Massenzahl 14. Naja, weil es nun ja mehr Neutronen gibt, als es braucht, fällt es zusammen. Wieso, kA...
 
Nichts gegen dich Panzerkind, aber ich glaub so weit in der Chemie ist er noch nicht, dass er verstehen könnte was du ihm da erzählst ;)
 
unregiert schrieb:
Viel zu wissen scheine ich nicht zu tun... :-?
Das mit Edelgasen habe ich gemeint (Idealzustand) :)

Das war auch nur ein sehr kindliches Beispiel :ugly: Korrigier mich:
Kohlenstoff, ein normales Element, hat die Ordnungszahl 6, die Massenzahl 12 und ist nicht radioaktiv. Eine Instabilität eines Elements erzeugt man, wenn man ein instabiles Isotop erzeugt. Bsp: Radiokarbonat ist Kohlenstoff mit der Massenzahl 14. Naja, weil es nun ja mehr Neutronen gibt, als es braucht, fällt es zusammen. Wieso, kA...

Wenn ich dich korrigieren soll: Es heißt Radiokarbon ;)
Der Rest ist richtig.
 
unregiert schrieb:
Das ist etwa das, was ich mitbekommen habe.
Der Lehrer, Herr U. F., sprach ausserdem von unstabilen Elementen (die Elemente ab der Ordnungszahl 93 und davor), die "zerfallen". Er hat uns dazu ein Beispiel gegeben: Wenn ich in einem Kreisel Fahrrad fahre, und immer schneller werde, fliege ich heraus - Und so ist es auch bei den Elektronen in der Atomhülle. Aber wieso sind sie zu "schnell"?

sie sind ja nicht zu schnell, sondern es sind einfach zu viele, erhöhte ladungsträgerdichte. es passen ja auch maximal 8 leute und ein wohnzimmer in ein durschnittlichen kleinwagen :ugly: :mrgreen:
 
panzerkind schrieb:
Was du als Wasser beschreibst waere NH2 (deprotoniertes Ammoniak, Ammoniumsalz).
aua, merk dir das bloß nicht! ammoniumsalz wäre NH4+ und auch nur nen teil des salzes, denn da fehlt eineutig noch das anion.

in welcher klasse bist du jetzt?

kannst mich im icq antickern wenn du magst.
 
Nun also...

Öhm Leute... der Gute braucht Hilfe bei den Anfängen der anorganischen Chemie und keinen Oberstufenunterricht Klasse 12 ChemieLK aufwärts !!! Übrigens danke für die kleine Korrektur des NH4+ "Birnchen" ;)
Also "unregiert" ich schätze mal, du wärst gut beraten, wenn du deinen Lehrer 1. Bitten würdest, das Ganze nochmal in ner Art extra Nachmittagskurs mit dir durchzuarbeiten. oder 2. Dich mal ans "Birnchen" hälst, kannst natürlich auch mich anpiepen ^^ aber ich denk mal die Gute hat noch en bissl mehr Ahnung wie ich ;)

So nun zu einer deiner Fragen: Edelgaskonfiguration

Das diese Moleküle alle einen Edelgas ähnlichen Zustand erreichen wollen, nennt man "Oktettregel", das heisst, sie wollen alle ihre äußere "Schale" mit der maximal möglichen Anzahl von Elektronen besetzen, also in diesem Fall 8 (Da ich ja mal nicht denke, dass ihr das Wolkenmodell, bzw. 3D-Orbitale schon gemacht habt, rede ich von Schalen !!??)
Die einzige Außnahme bildet Wasserstoff.. da er auf seiner äußeren "Schale" ja nur ein zusätzliches Elektron aufnehmen kann, ist er bereits mit einem Elektron mehr zufrieden, dann hätte er nämlich den "Zustand" eines Helium-Atoms erreicht ER WIRD ABER NICHT ZU EINEM !!!!

Dazu noch ne kleine Frage am Rande... Habt ihr schon die verschiedenen Bindungsarten durchgenommen?? Also polar,-unpolar,-Ionen ????

Naja das wärs dann erst mal, wenn du noch Fragen hast, schreib mich einfach mal im Icq an, bzw. das "Birnchen"....
Hoffe es hat dir was gebracht... DONT FORGET... CHEMISTRY IS FUN :D
 
freekin schrieb:
Die einzige Außnahme bildet Wasserstoff.. da er auf seiner äußeren "Schale" ja nur ein zusätzliches Elektron aufnehmen kann, ist er bereits mit einem Elektron mehr zufrieden, dann hätte er nämlich den "Zustand" eines Helium-Atoms erreicht ER WIRD ABER NICHT ZU EINEM !!!!

Au... Nee! Wasserstoff gibt immer sein Elektron ab! Es gibt kein H-!!!
 
freekin schrieb:
Aber mich erstmal für was verantwortlich machen... keine Panik.. so schnell leist ich mir keinen Fehler ;)
das ist aber nicht die regel, daß der wasserstoff als hydrid vorliegt, denn es ist ja in der tat einfacher, das elektron abzugeben, als nen zweites einzufangen, aufgrund der geringen masse.
 
Damit, dass der Wasserstoff auch gern 2 Elektronen zur Erreichung der Edelgaskonfiguration (der des Heliums) haben möchte, ist doch nur gemeint, dass er gerne Verbindungen eingeht, wo er an einem weiteren Elektron teilhaben kann.

Bei dem einfachen Beispiel mit Wasser, stellt der Sauerstoff jedem der beiden Wasserstoffatome ein Elektron in der Bindung mit zur Verfügung- sowie jedes der beiden Wasserstoffatome sein eines Elektron zur Bindung beiträgt. Somit erhält der Sauerstoff 8 Elektronen insgesamt und jedes Wasserstoffatom 2 Elektronen- und beide sind laut Oktettregel zufrieden ;-)
 
adlerauge schrieb:
Damit, dass der Wasserstoff auch gern 2 Elektronen zur Erreichung der Edelgaskonfiguration (der des Heliums) haben möchte, ist doch nur gemeint, dass er gerne Verbindungen eingeht, wo er an einem weiteren Elektron teilhaben kann.

Bei dem einfachen Beispiel mit Wasser, stellt der Sauerstoff jedem der beiden Wasserstoffatome ein Elektron in der Bindung mit zur Verfügung- sowie jedes der beiden Wasserstoffatome sein eines Elektron zur Bindung beiträgt. Somit erhält der Sauerstoff 8 Elektronen insgesamt und jedes Wasserstoffatom 2 Elektronen- und beide sind laut Oktettregel zufrieden ;-)

Wenn man allerdings die höhere Elektronegativität des Sauerstoffs mit einbezieht, "gehören" die Elektronen der Wasserstoffatome eher dem Sauerstoffatom, wodurch es ja erst zur Dipolarität des Wassers kommt.
 
PapeK schrieb:
Wenn man allerdings die höhere Elektronegativität des Sauerstoffs mit einbezieht, "gehören" die Elektronen der Wasserstoffatome eher dem Sauerstoffatom, wodurch es ja erst zur Dipolarität des Wassers kommt.

Öhm eigentlich haste damit Recht, aber wollten wir hier ne Grundsatzdiskussion Chemie führen??... oder dem Urheber des Thread´s bei seinen Problemen helfen ?! ^^

Außerdem gehören diese Elektronen zum Zeitpunkt der Bindung eigentlich niemandem !! Denn sie bewegen sich in Wolken, wie man ja herausgefunden hat... Dabei bildet der Atomkern des Sauerstoff Atoms wohl noch eine höhere Anziehungskraft für die Elektronen, als der Kern des Wasserstoff Atoms. Deshalb halten sich die "zu teilenden Elektronen" nur näher, oder länger in der Nähe des Sauerstoff Atoms auf.