Teilchenarten und Atombau

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Questions and Answers

Was stellen die Linienspektren von Atomen dar?

Die Struktur der atomaren Hülle.

Die Energieniveaus der Elektronen. (correct)

Die Bewegungen der Protonen im Kern.

Die Anzahl der Neutronen im Atom.

Was beschreibt das Bohr-Modell hinsichtlich der Elektronenbewegung?

Elektronen bewegen sich kontinuierlich ohne Energieverlust.

Elektronen bewegen sich strahlungsfrei auf Bahnen mit konstanter Energie. (correct)

Elektronen können nicht zwischen Bahnen wechseln.

Elektronen sind immer auf der gleichen Bahn.

Welche Grenze hat das Bohr-Modell?

Es beschreibt die Existenz von Neutronen.

Es erklärt alle Elektronenkonfigurationen.

Es wird durch die Oktettregel vollständig unterstützt.

Es kann nur das Linienspektrum des Wasserstoffs erklären. (correct)

Welche Erfindung führte zur Entdeckung des Atomkerns?

Der Rutherford-Streuversuch. Signup and view all the answers

Was passiert während eines Energieübergangs eines Elektrons im Bohr-Modell?

Das Elektron gibt Licht ab. Signup and view all the answers

Welcher Aspekt erklärt das Auftreten von Elektronenpaaren?

Die Sommerfeld-Erweiterung des Bohr-Modells. Signup and view all the answers

Eine wichtige Berechnung im Bohr-Modell bezieht sich auf welche Regel?

Die Oktettregel. Signup and view all the answers

Welche Orbitale sind bei Zn in den letzten beiden besetzten Orbitalen vorhanden?

d-Orbitale Signup and view all the answers

Welche Teilchen sind im Kern eines Atoms lokalisiert?

Protonen und Neutronen. Signup and view all the answers

Wie viele Valenzelektronen hat ein Element in der 6. Gruppe?

6 Elektronen Signup and view all the answers

Was beschreibt den Zusammenhang zwischen der Ionisierungsenergie und der Elektronegativität innerhalb einer Periode?

Beide nehmen zu Signup and view all the answers

Was passiert mit dem Atomradius innerhalb einer Gruppe?

Er nimmt zu Signup and view all the answers

Was ist die elektronische Konfiguration von Na+-Ionen?

[Ne] Signup and view all the answers

Welche Art von Ion ist Cl-?

Anion Signup and view all the answers

Entsprechend der Periodensystemtrends, was passiert mit den Ionenradien, wenn man von Kationen zu Anionen geht?

Ionenradien nehmen zu Signup and view all the answers

Was beschreibt die Hauptquantenzahl n im Bohr'schen Atommodell?

Das Hauptenergieniveau Signup and view all the answers

Welche Regel besagt, dass in einer Orbitalbesetzung die Elektronen sich so anordnen, dass sie zunächst maximal ungepaart sind?

Hundsche Regel Signup and view all the answers

Wie viele besetzte Hauptenergiestufen hat ein Element in der 3. Periode?

3 Signup and view all the answers

Wie viele Elektronen können maximal in einem Orbital untergebracht werden?

2 Signup and view all the answers

Was beschreibt die Magnetquantenzahl im Atommodell?

Die räumliche Orientierung der Orbitale Signup and view all the answers

Welche Schreibweise beschreibt die Elektronenkonfiguration, die auf Edelgasen basiert?

Edelgasschreibweise Signup and view all the answers

Welche Elektronenkonfiguration hat 20Ca (Calcium)?

[Ar] 4s² Signup and view all the answers

Welches Orbital wird energetisch zuerst besetzt, 4s oder 3d?

4s Signup and view all the answers

Wie nennt man die Unterniveaus, die energetische Abstufungen innerhalb der Hauptniveaus beschreiben?

Orbitale Signup and view all the answers

Welche Moleküle sind Beispiele für polare Atombindungen?

Ammoniak (NH3) Signup and view all the answers

Welches der folgenden Stoffe hat eine Ionenbindung?

Natriumchlorid (NaCl) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Verbindungen ist ein Beispiel für London-Kräfte?

Kohlenstoffdioxid (CO2) Signup and view all the answers

Was beschreibt einen temporären Dipol?

Ein Dipol, der durch Bewegungen von Elektronen entsteht. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Moleküle hat eine Metallbindung?

Titan (Ti) Signup and view all the answers

Was sind induzierte Dipole?

Dipole, die durch Anregung eines temporären Dipols entstehen. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Stoffe ist nicht polar?

Methan (CH4) Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist korrekt?

Sie ist zwischen permanenten Dipolmolekülen wirksam. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Kräfte ist nicht eine zwischenmolekulare Kraft?

Kovalente Bindung Signup and view all the answers

Welcher Aggregatzustand wird als gasförmig bezeichnet?

Gas Signup and view all the answers

Was beschreibt die Siedetemperatur eines Stoffes?

Die Temperatur, bei der die zwischenmolekularen Kräfte überwunden werden Signup and view all the answers

Wie wird die Wechselwirkung zwischen einem Dipol und einem Ion bezeichnet?

Dipol-Ionen-Wechselwirkung Signup and view all the answers

Welche Aussage über Methanol im Vergleich zu Ethan ist korrekt?

Methanol kann Wasserstoffbrückenbindungen bilden, Ethan jedoch nicht Signup and view all the answers

Was ist der Hauptgrund, warum Heptan eine höhere Siedetemperatur als 2,2,3-Trimetylbutan hat?

Die geringere Verzweigung von Heptan Signup and view all the answers

Welche Kraft ist am stärksten bei der Bestimmung der Mischbarkeit zweier Flüssigkeiten?

Wasserstoffbrückenbindung Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die chemischen Eigenschaften von Hexanol am besten?

Hexanol besitzt sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Verbindungen zeigt am wahrscheinlichsten eine zersetzliche Siedetemperatur?

Butandisäure Signup and view all the answers

Was sind London-Kräfte?

Schwache intermolekulare Kräfte, die in unpolaren Molekülen auftreten. Signup and view all the answers

Welche Verbindung zeigt eine Wasserstoffbrückenbindung mit Wasser?

Hexanol Signup and view all the answers

Was ist die Hauptursache für die Nichtmischbarkeit von Hexanol und Wasser?

Hexanol ist unpolar und Wasser ist polar. Signup and view all the answers

Wann sind zwei Flüssigkeiten wahrscheinlich mischbar?

Wenn beide Flüssigkeiten polar sind. Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft charakterisiert Ethanol bezüglich seiner Mischbarkeit mit Wasser?

Ethanol kann Wasserstoffbrücken mit Wasser bilden. Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Wechselwirkungen von Molekülen in einer Mischung von Ethanol und Wasser?

Es entstehen Wasserstoffbrückenbindungen. Signup and view all the answers

Wie verhält sich Natriumacetat in Wasser?

Es hat eine hohe Wasserlöslichkeit. Signup and view all the answers

Study Notes

Teilchenarten

Atome sind nach außen hin elektrisch neutral und die Anzahl der Protonen entspricht der der Elektronen.
Moleküle bestehen aus zwei oder mehreren Atomen, die miteinander verbunden sind; sie sind nach außen hin elektrisch neutral.
Ionen sind elektrisch geladene Teilchen, die atomarer Größenordnung sind. Kationen sind positiv geladen und Anionen negativ geladen. Beispiele für zusammengesetzte Ionen sind SO₄²⁻.

Geschichte des Atombaus

Geschichte der Atombau-Theorien, mit Demokrit, Dalton, Thomson, Rutherford und Bohr.

Rutherford - Streuversuch

Rutherford untersuchte die Streuung von Alpha-Teilchen an einer Goldfolie.
Die meisten Alpha-Teilchen gingen ungehindert durch die Goldfolie.
Einige Alpha-Teilchen wurden abgelenkt.
Der Schluss daraus war dass der Atomkern positiv geladen und sehr klein ist, und der Großteil des Atomvolumens leerer Raum ist.
Der Atomkern enthält Protonen.

Bohr'sche Postulate

Elektronen bewegen sich strahlungsfrei auf Bahnen mit konstanter Energie.
Elektronen nehmen Energie auf oder geben Energie ab, wenn sie zwischen Bahnen wechseln.

Linienspektren

Atome absorbieren und emittieren Licht in bestimmten Wellenlängen, wodurch Linienspektren entstehen, wenn der Lichtstrahl durch ein Prisma geleitet wird.

Bohrsche Postulate: Details

Elektronen bewegen sich strahlungsfrei auf Bahnen mit konstanter Energie
Es tritt Energieaufnahme bzw. -abgabe durch Bahnwechsel ein
Elektronen werden durch Energiezufuhr angeregt und springen in energieärmere Zustände zurück, diese Sprünge erfolgen stufenweise und erzeugen so Linienspektren.

Schalenmodell

Übung: Skizzieren Sie das Schalenmodell von Stickstoff, und die zugehörigen Energieniveauschemata von Schwefel und Calcium.

Übung - Lösungen

Berechnungen und Lösungen, um Schalenmodelle von Stickstoff, Schwefel und Calcium zu skizzieren und die zugehörigen Energieniveauschemata zu erstellen.

Grenzen von Bohr

Die Oktettregel, kann vom Bohr'schen Atommodell nicht erklärt werden;
Die Spektren von Atomen mit mehr als einem Elektron können nicht optimal vorhergesagt werden.

Erweiterung des Bohr'schen Modells (Sommerfeld)

Erweiterung des Atommodells (Bohr'sches Atommodell) um Unterniveaus, mit unterschiedlichen Energien, die als s, p, d, (f) bezeichnet werden.

Besetzungsregel

Pauli-Prinzip, Aufbauprinzip, Hund'sche Regel
Elektronenkonfiguration für Sauerstoff und Argon, in verschiedenen Schreibweisen.

Übung Besetzungsregeln

Übungsaufgaben mit Aufgabenblättern, um Energieniveauschemata verschiedener Elemente, wie z.B. Argon, Brom und Calcium zu berechnen.

Calcium Lösung

Beschreibung des Energieniveauschemas für Calcium.

Schreibweisen der Elektronenkonfiguration

Pauling-, vereinfachte und Edelgasschreibweise.
Beispiel: 14Si (Silicium) in den verschiedenen Schreibweisen.

Energieniveauschema mit allen Besonderheiten in der Reihenfolge

Aufbau des Energieniveauschemas in Abhängigkeit der Periodensystemordnung. Dies beinhaltet eine Beschreibung von Besonderheiten in Bezug auf die Reihenfolge der Elektronenanordnung.

Übung I - mündlich

Aufgaben, um Elemente mit bestimmten Elektronenkonfigurationen zu benennen.

Übung II - schriftlich

Aufgaben, um Elektronenkonfigurationen verschiedener Atome und Ionen in unterschiedlichen Schreibweisen zu formulieren.

Auswertung Übung II

Auswertung zu den Übungsaufgaben zu Elektronenkonfigurationen in unterschiedlichen Schreibweisen. Korrekte und falsche Antworten auf Aufgaben zu Elektronenkonfigurationen in vereinfachten Schreibweisen.

Halb- oder vollbesetzte Orbitalgruppen

Halb- oder vollbesetzte Orbitalgruppen sind energetisch bevorzugt.

Weitere energetische Besonderheiten

Tabellen, um energetische Besonderheiten basierend auf dem Aufbau des Periodensystems zu beschreiben.

Sich periodisch ändernde Eigenschaften

Atomradius, Ionisierungsenergie und Elektronegativität, sowie ihre periodische Veränderung in den einzelnen Perioden und Gruppen.

Atom- und lonenradien

Vergleichend, die Radien von Atomen und Ionen. Vergleich von Mg und Ca, Natrium und Chlor, Chlor und Chlorid-Ion.

Übersicht zwischenmolekulare Kräfte

London-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen. Begriffe temporärer und induzierter Dipol und das daran anschließende Zustandekommen der London-Kräfte.

Anwendungen der zwischenmolekularen Kräfte

Siede- und Schmelztemperaturen. Mischbarkeit von Stoffen.

Zwischenmolekulare Kräfte - Aggregatzustände

Die drei Aggregatzustände (fest, flüssig, gasförmig) und deren Umwandlungsprozesse (Schmelzen, Verdampfen etc.); Energiefluss.

Siede- und Schmelztemperaturen - I

Gründe für die Zunahme der Siedetemperaturen verschiedener organischer Verbindungen, basierend auf dem Prinzip der Wasserstoffbrückenbindungen und des Molekulargewichts.

Erinnerung: Experiment - Mischbarkeit

Versuchsergebnisse dazu, welche Substanzen miteinander mischbar sind. Beobachtungen zu Mischungen.

Mischbarkeit

Erklärung des Prinzips "Ähnliches löst sich in Ähnlichem".

Hexanol

Schematische Darstellung und Beschreibung von hydrophilen und lipophilen Bereichen von Hexanol.

Alle Moleküle

Schematische Darstellung von Wasser, Heptan, Ethanol, Hexanol und Glycerin.

Ethanol - Wasser

Schematische Darstellung von Wasserstoffbrückenbindungen für Ethanol-Wasser Mischungen.

Hexanol - Wasser

Schematische Darstellung von Wasserstoffbrückenbindungen und London-Kräften für Hexanol-Wassermischungen.

Übersicht über die Stoffklassen

Systematische Zusammenfassung von Stoffklassen und ihren Eigenschaften.

Zusammenfassung LB1

Lehrplan für das Modul LB1

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Description

In diesem Quiz erforschen wir verschiedene Teilchenarten wie Atome, Moleküle und Ionen sowie die Geschichte des Atombaus. Wir werden wichtige Theorien und Experimente, einschließlich des Rutherford-Streuversuchs und der Bohr'schen Postulate, behandeln. Teste dein Wissen zu diesen fundamentalen Konzepten der Chemie.