Kovalenzbindungen und zwischenmolekulare Kräfte

Transkript

1 Chemie Kovalenzbindungen und zwischenmolekulare Kräfte Zusammenfassungen Prüfung Donnerstag, 11. Mai 2017 _ Kovalenzbindungen 1 _ Elektronenpaar-Abstossungsmodell 2 _ Polare und apolare Bindungen 3 _ Dipolmoleküle 3 _ Reaktionsenergien 3 _ Dipol-Dipol-Kraft 4 _ Wasserstoffbrücken 4 _ Van-der-Walls-Kraft 4 _ Dichteanomalie des Wassers 5 Marvin, Steffi, Marisa Alle saliorel Zusammenfassungen sind online verfügbar. saliorel.com/files

2 Chemie Kovalenzbindungen 1/5 Sie können erklären, was geschieht, wenn sich Nichtmetallatome miteinander verbinden. # Edelgasregel Alle Atome streben die Edelgaskonfiguration an (wollen in ihrer Valenzschale Zugriff auf gleich viele Elektronen zu haben, wie das nächstgelegene Edelgas). # Kovalenzbindungen Nicht-Metallatome gehen Kovalenzbindungen ein, um die Edelgasregel zu erfüllen. Dabei werden zwei einfach besetzte Elektronenwolken zu einer doppelt besetzten Wolke verschmolzen, welche beiden Atomen gleichzeitig angehört. Sie können erklären, was unter den vier Faustregeln (Bindigkeitsregel, Edelgasregel, Mehrfachbindungsregel und O-O-Bindungen) zu verstehen ist und können sie anwenden. # Bindigkeitsregel Jedes Nicht-Metallatom kann normalerweise so viele Kovalenzbindungen ausbilden, wie es einfach besetzte Elektronenwolken in seiner Valenzschale hat. C 4 einfach besetzte Elektronenwolken => 4 Bindungen # Mehrfachbindungsregel Doppel- und Dreifachbindungen sind (mit wenigen Ausnahmen) nur mit Atomsorten in der 2. Periode möglich (C, N, O). # O-O-Bindungen Bindungen zwischen zwei O-Atomen (-O-O-) kommen in Molekülen nicht vor, ausser der Name beinhaltet Peroxid.

3 Chemie Elektronenpaarabstossungsmodell 2/5 Sie können korrekte Molekülformeln in der Lewis-Formel zeichnen vgl. Zusammenfassung Radioaktivität und Kovalenzbindungen vom 13. März; Seite 6 Alle Zusammenfassungen sind auf saliorel.com/files zu finden. Sie können die räumliche Ausrichtung von Molekülen mithilfe des EPA-Modell zeichnen. # EPA-Modell Elektronenpaare stossen sich ab und haben somit immer zueinander den grösstmöglichen räumlichen Abstand. 2 Elektronenpaare 180 Es gibt nicht mehr als 4 Elektronenpaare in 3 Elektronenpaare 120 einer Schale, und mit nur einem Elektronenpaar 4 Elektronenpaare kann sich nichts abstossen. Sie können die räumliche Struktur von Molekülen mit Keil/Strick-Schreibweise angeben. # Keil-Strich-Schreibweise Die Keil-Strich-Schreibweise zeigt das dreidimensionale EPA-Modell vereinfacht, also mit Linien und Keilen anstatt Wolken. 1. Das Molekül so legen, dass möglichst viele Atome und Bindungen in einer Ebene liegen. 2. Diese Bindungen und Atome werden in die Papierebene gelegt. 3. Bindungen, die aus der Papierebene hinausragen, werden als Keile gezeichnet. 4. Bindungen, die hinter der Papierebene liegen, werden gestrichelt gezeichnet. 5. Nicht-bindende Elektronenpaare wenn möglich in eine Ebene, sonst wie in Lewis-Formel. Sie können aufgrund der Summenformel die (evtl. eine mögliche) Skelett-Formel des Moleküls zeichnen. # Skelett/Zickzack-Formel 1. H-Atome, die an C-Atome gebunden sind, weglassen. (ermittelbar dank C-Bindungen) 2. C-Atome werden zu Punkten/Ecken (Elektornen zwischen C-Atomen werden verbunden) 3. Alle übrgien Atome & Bindungen werden ausgeschrieben. Das Ende der Zickzacklinie zu einem Nicht-C-Atom bedeutet kein C-Atom

4 Chemie Polare und apolare Bindungen 3/5 # Polare und apolare Bindungen Wenn die Differenz der Elektronegativität gleich oder mehr als 0.5 ist, ist eine Bindung polar. Polare Bindung >= 0.5» Polar Apolare Bindung < 0.5» Apolar Die Partialladung gibt an, welche Ladung das Atom trägt. Das Atom mit der kleineren Elektronegativität hat eine positive Partialladung. # Dipolmolekül Ein Dipolmolekül ist ein Molekül, das zwei geladene Enden hat. Es muss polar sein und darf immer nur ein negatives und ein positives Ende haben. Die Vektoren zeigen auf die Atome mit der höheren Elektronegativität. Sie können die Reaktionsenergien mithilfe der Bindungsenergien berechnen. # Reaktionsenergien (= Reaktionswärme) Um die Reaktionsenergie (auch Reaktionswärme genannt) zu berechnen, muss man die Differenz der gesamten Bindungsenergie der Ausgangsstoffe und der Endstoffe nehmen. * Bindungsenergie Die Bindungsenergie bezeichnet die Energie, die nötig ist, um zwei Atome auseinanderzubringen. Beispiel C3H8 brennt. C3H8 + 5O2 => 3CO2 + 4H2O 8 * C H = 8 * * O=O = 5 * * C C = 8 * 348 4'000

5 Chemie Zwischenmolekulare Kräfte 4/5 Sie kennen den Unterschied zwischen Kovalenzbindungen und zwischenmolekularen Kräften. # Zwischenmolekulare Kräfte Innerhalb eines Moleküls werden die Atome mittels Kovalenzbindungen zusammengehalten. Ausserhalb, d.h. zwischen einzelnen Molekülen wirken zwischenmolekulare Kräfte. Würde es die zwischenmolekularen Kräfte nicht geben, wären alle Stoffe aus Moleküle gasförmig, weil die Moleküle zuweit auseinandergingen. Sie kennen die Depol-Dipol-Kraft, Wasserstoffbrücken und die Van der Waals-Kraft und wissen, zwischen Molekülen sie wirken. # Dipol-Dipol-Kraft Die Dipol-Dipol-Kraft wirkt zwischen Dipolmolekülen. Das negative Dipol-Ende eines Moleküls zieht das positive Ende eines anderen Moleküls an. # Wasserstoffbrücken Wirkt bei Verbindungen von H mit F, N oder O. Sie wirken wie eine Kovalenzbindung zwischen H und F, N oder O, aber zwischen mehreren Molekülen. # Van der Waals-Kraft Wirkt zwischen allen Molekülen (auch apolaren) Zwischen Elektronen in den äusseren Schalen entstehen kurzzeitige Dipol-Dipol-Kräfte, die die Moleküle anziehen. Die VdW-Kraft ist grösser, je mehr Elektronen vorhanden sind. Die VdW-Kraft ist stärker, je grösser die Oberfläche des Moleküls ist. # Siedepunkte Je mehr Kräfte und je stärker die Kräfte wirken, desto höher wird der Siedepunkt. Nach Stärke geordnet: _ H-Brücken (am stärksten) _ Dipol-Dipol-Kraft _ VdW-Kraft (am schwächsten)

6 Chemie Dichteanomalie des Wassers 5/5 Sie können die Dichtanomalie des Wassers erklären. # Dichteanomalie Wasser hat im flüssigen Zustand von 4 C die grösste Dichte. Die geringste Dichte hat Wasser im festen Zustand. Die Dichte nimmt ab, je wärmer das Wasser wird, allerdings nie so extrem schnell, wie wenn es kälter wird. The saliorel Group JETZT MIT 120% MEHR Alle Rechte vorbehalten. Ling Ling Steffi Sans ist eine proprietäre, nicht zur freien Lizenzierung, Vervielfältigung und Gebrauch freigestellte Schriftart, und durch urheberrechtliche Gesetze geschützt. Die unautorisierte Verwendung oder Extraktion ist untersagt.