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1 Grundgesetze der Chemie Buch Seite 4-14

2 Proustsches Gesetz Gesetz der konstanten Proportionen Def: "Das Massenverhältnis zweier sich zu einer chemischen Verbindung vereinigenden Elemente ist konstant" in einer reinen chemischen Verbindung Elemente immer in bestimmten, konstanten Massenverhältnissen: H 2 O = 2: von Joseph-Louis Proust aufgestellt Grundlage für stöchiometrische Berechnungen: Druck-, Volumens-, Temperaturänderungen bei Reaktionen Verfahrenstechnische Berechnungen Sicherheitstechnische Einrichtungen! Aufbau und Eigenschaften der Materie

3 Dalton'sches Gesetz der multiplen Proportionen Def: Die Gewichtsverhältnisse zweier sich zu verschiedenen chemischen Verbindungen vereinigender Elemente stehen im Verhältnis einfacher natürlicher Zahlen. häufig bilden zwei Elemente nicht nur eine, sondern mehrere Verbindungen miteinander. N 2 ONO NO 2 N 2 O 3 N 2 O 4 N 2 O 5 2:1 1:1 1:2 2:3 2:4 2:5 Gewichtsverhältnisse: nicht willkürlich voneinander unabhängige gg Zahlenwerte sondern untereinander in einem einfachen Zusammenhang! 1808 durch John Dalton ( )

4 Gesetz von der Erhaltung der Masse Def: Bei einer chemischen Reaktion ist die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe gleich der Gesamtmasse der Endstoffe m Ausgangsstoffe = m Endstoffe Antoine Lavoisier 1785 gasförmige Reaktionsprodukte sind Teil der MASSE: Gasvolumen leicht bestimmbar m = V * ρ m: Masse (in Gramm, g) V: Volumen (in Liter, l) ρ: Dichte (in Gramm/Liter, g/l)

5 Gesetz von der Erhaltung der Masse Einschränkungen durch Sir Albert Einstein: E = m. c² (Energieverbrauch verringert Masse!) Lichtgeschwindigkeit c = 2, * 10 8 m/s: 1 g Materie = 9*10 13 kg.m 2 /s 2 = 9*10 10 kw.s = MWh!! chemische Reaktionen: 16 kj bzw. 1,6 * 10 4 kg m 2 /s 2 oder 0,004 kwh Massenänderungen ngen mit Waage NICHT bestimmbar!

6 Chemische Reaktionsgleichungen beschreiben chemische Reaktion: H 2 SO NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O beteiligte Reaktionspartner Mengenverhältnis der Reaktionspartner tiefgestellte Zahl hinter dem Elementsymbol vorgestellte Zahl bezeichnet umgesetzte Stoffmengen in MOL Ablaufrichtung der Reaktion (Gleichgewicht) Reaktionsprodukte Art der Reaktionsbedingungen Lösungsmittel Aggregatzustände der Reaktionspartner: g, s Freiwerdende bzw. benötigte (thermodynamische) Energie: normiert auf 1 Mol

7 MOL-Begriff Definition: 1M Mol list tdie Stoffmenge, die aus ebenso vielen Elementarteilchen besteht, wie Atome in 0, kg des Nuklids 12 C enthalten sind 1 Mol besteht aus 6, Teilchen (Atomen bzw. Molekülen) Avogadro-Konstante

8 Relative Atommasse: SI-Einheit für absolute Atommasse (kg) zur Messung von Atomen, Molekülen unpraktisch relative Atommasse (willkürlich) zum Nuklid 12 C definiert: Atommasseneinheit Symbol u (unit) chemische Stoffmengen n: in Mol (mol) angegeben (SI-Einheit) Relative Molekülmasse: = Σ Atommassen im Molekül M NaCl = M Na + M Cl = 22, ,453 = 58,443 g mol-1

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10 Nomenklatur anorganischer Verbindungen Namensregeln (DIN 32640): 1.Bei Verbindungen aus zwei Elementen wird zuerst tder Metallname genannt t(nh 4+ heißt Ammonium), dann die Bezeichnung des (Nichtmetall-)Anions Natrium chlor -id

11 Nomenklatur anorganischer Verbindungen Namensregeln (DIN 32640): 2.Bei kovalenten Verbindungen aus zwei Elementen wird zuerst das Element mit positiver Oxidationszahl genannt (elektropositiv) Hydrogen-chlor-id HCl Nitrogen-oxidoxid NO

12 Nomenklatur anorganischer Verbindungen Namensregeln (DIN 32640): 3.Das nachgestellte Nichtmetallatom (Anion) binärer Verbindungen mit negativer Oxidationszahl endet auf -id. Endung -id auch für Anionen verwendet: CN- = -cyanid; OH- = -hydroxid; hd O 2- = -oxid; NH - 2 = -amid oder N3 - = -azid Ausnahmen: Säuren mit Trivialnamen

13 Nomenklatur anorganischer Verbindungen Namensregeln (DIN 32640): 4.Kation (Metall) in verschiedenen Oxidationsstufen, t wird die Oxidationszahl als römische Ziffer dazugeschrieben: Fe(II), Fe(III)

14 Nomenklatur anorganischer Verbindungen Namensregeln (DIN 32640): 5.Verbindungen mit mehreren Elemente eines Typs:: Anzahl mit griechischen h Zahlwörtern angegeben! g 1 = mono; 2 = di; 3 = tri; 4 = tetra; 5 = penta 6=hexa; 7=hepta; 8=octa; 9=nona; 10 = deca 11 = undeca; 12 = dodeca;...

15 einatomige Anionen mit Endung -id Ion Name Säurename H Hydrid (Hydrogen, Dihydrogen, Wasserstoff) F, Cl, Br, I (Halogenid) (Hydrogenhalogenid) Flusssäure, Salzsäure O 2 Oxid (Wasser) S 2 Sulfid Hydrogensulfid (Dihydrogensulfid; "Schwefelwasserstoff")

16 mehratomige Anionen mit Endung at/-it Ion Name Säurename CO 2 3 Carbonat "Kohlensäure", chem. instabil ClO 4 Perchlorat Perchlorsäure Cl(VII) ClO 3 Chlorat Chlorsäure Cl(V) ClO 2 Chlorit Chlorig(e)säure Cl(III) ClO Hypochlorit Hypochlorig(e)säure Cl(I) Cr 2 O 2 7 Dichromat "Dichromsäure" Cr(VI) CrO 4 2 Chromat "Chromsäure" Cr(VI) MnO 4 Permanganat "Permangansäure" Mn(VII) NO 3 Nitrat Salpetersäure N(V) NO 2 Nitrit Salpetrigsäure N(III) SO 2 4 Sulfat Schwefelsäure S(VI) SO 2 3 Sulfit Schweflig(e)säure S(IV) S 2 O 2 3 Thiosulfat Thioschwefelsäure S(II) PO 4 3 Phosphat (Ortho-)Phosphorsäure P(V)