Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts

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1 Basiswissen Chemie Vorkurs des MINTroduce-Projekts

2 Christoph Wölper Sprechzeiten (Raum: S07 S00 C24 oder S07 S00 D27)

3 Organisatorisches Kurs-Skript adb297b Übungen (ab 13:00 c.t.) Raum S05 T02 B02 Raum T03 R02 D26 Raum T03 R02 D39

4 MINTroduce-Vorkurs Chemie Sommersemester 2016

5 Teilnahmebescheinigungen Mail an vorname;nachname;tt.mm.jjjj

6 Warum ein Vorkurs?

7 Inhalt des Kurses 1 2 Vom Atommodell zum Periodensystem 3 Wechselwirkungen zwischen n 4 Chemische Reaktionen 5 Die Sonderrolle des Elements Kohlenstoff

8 Philosophische Grundlagen Experiment speziell Deduktion Induktion Hypothese allgemein

9 Abstraktes Denken MINTroduce-Vorkurs Chemie Sommersemester 2016

10 Abstraktes Denken

11 1 2 Vom Atommodell zum Periodensystem 3 Wechselwirkungen zwischen n 4 Chemische Reaktionen 5 Die Sonderrolle des Elements Kohlenstoff

12 Atommodelle Antike Dalton Rutherford Bohr Quantenmechanik

13 Atommodell der Antike

14 Atommodell der Antike Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur im leeren Raum. Δημοκριτος (Demokrit) und Λευκιππος (Leukipp)

15 Atommodell von Dalton

16 Atommodell von Dalton 1 Die Materie besteht aus sehr kleinen n, die nicht weiter zerlegbar sind und weder erschaffen noch zerstört werden können. 2 Die verschiedener Elemente besitzen unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliche Massen; alle eines Elementes sind jedoch unter sich gleich. 3 Bei der Bildung einer Verbindung vereinigen sich die der Elemente in einem konstanten Zahlenverhältnis. Dabei ändert sich die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe nicht, da die unveränderlich sind.

17 Atommodell von Dalton 1 Die Materie besteht aus sehr kleinen n, die nicht weiter zerlegbar sind und weder erschaffen noch zerstört werden können. 2 Die verschiedener Elemente besitzen unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliche Massen; alle eines Elementes sind jedoch unter sich gleich. 3 Bei der Bildung einer Verbindung vereinigen sich die der Elemente in einem konstanten Zahlenverhältnis. Dabei ändert sich die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe nicht, da die unveränderlich sind.

18 Atommodell von Dalton 1 Die Materie besteht aus sehr kleinen n, die nicht weiter zerlegbar sind und weder erschaffen noch zerstört werden können. 2 Die verschiedener Elemente besitzen unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliche Massen; alle eines Elementes sind jedoch unter sich gleich. 3 Bei der Bildung einer Verbindung vereinigen sich die der Elemente in einem konstanten Zahlenverhältnis. Dabei ändert sich die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe nicht, da die unveränderlich sind.

19 Elementarteilchen

20 Kathodenstrahlexperimente Elementarteilchen

21 Kathodenstrahlexperimente Elementarteilchen

22 Elementarteilchen Proton Ladung +e hohe Masse Neutron keine Ladung hohe Masse Elektron Ladung e kleine Masse Auch die Elementarteilchen sind noch teilbar. Forschungsgebiet der Physik

23 Atommodell von Rutherford

24 Atommodell von Rutherford Wie sieht ein Atom innendrin aus?

25 Atommodell von Rutherford Wie sieht ein Atom innendrin aus? Masse des Atoms muss geringen Volumenanteil haben!

26 Atommodell von Rutherford sind teilbar! Elementarteilchen Masse des Atoms im Atomkern (Protonen und Neutronen) Volumen des Atoms in der Atomhülle (Elektronen) Elektrostatische Anziehung hält Kern und Hülle zusammen Ionen Isotope

27 Exkurs: Radioaktivität α-strahlung N p Xx N 4 p 2 Yy + 4 2He β-strahlung N p Xx N p+1zz + e γ-strahlung N p Xx N p Xx + γ

28 Atommodell von Bohr

29 Atommodell von Bohr Beschreibung des Elektrons als Teilchen auf Kreisbahn theoretische Behandlung von Rutherfords Ergebnissen liefern falsche Vorhersagen sollten kontinuierliches optisches Spektrum haben sollten instabil sein

30 Atommodell von Bohr Das Spektrum des Wassersstoffs Strahlungsemision oder -absorption bei Zustandswechsel Wellenlänge ergibt sich aus E von Ausgangs- und Endzustand vier Wellenlängen, also vier E maximal acht Zustände die Energie der Elektronen muss gequantelt sein

31 Atommodell von Bohr Beschreibung des Elektrons als Teilchen auf Kreisbahn theoretische Behandlung von Rutherfords Ergebnissen liefern falsche Vorhersagen sollten kontinuierliches optisches Spektrum haben sollten instabil sein Postulat von strahlungsfreien Bahnen Quantenzahl n bestimmt mögliche Energiezustände

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