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Alt 20.08.2008, 22:59   #1   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
Al2O3

Hallo!
Ich bin neu im Forum und mache gerade eine Ausbildung zum Biologisch Technischen Assisten (danach Studium Biotechnologie).
Momentan bin ich dabei, meine Chemiekenntnisse aufzufrischen und zu erweitern (hatte nur bis zur 10. Klasse Chemie).

Dabei bin ich allerdings über etwas gestolpert, und zwar:
Al und O sollen miteinander reagieren.

1. müsste es sich nicht um einen Ionenbindung handeln (Nichtmetall+Metall)?

2. wieso kommt man auf das Molekül Al2O3 (wie stellt man Ziffern tief hier im Forum?)? Al hat 3 Valenzelektronen, O 6, beide streben zur 8. Wie komme ich jetzt darauf, was das Ergebnis ist?
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.08.2008, 23:42   #2   Druckbare Version zeigen
Tino71 Männlich
Moderator
Beiträge: 6.935
Blog-Einträge: 41
AW: Al3O2

Hallo und willkommen hier!

Das ist eine Ionenverbindung, richtig.

Daraus folgt, daß hier der Begriff "Molekül" nicht richtig gewählt ist.

Wie man auf die Summenformel Al2O3 (und nicht anders herum, wie ursprünglich im Threadtitel geschrieben, ich habs korrigiert...) kommt? Na, so, wie Du's eigentlich schon gesagt hast: Al steht in der 3. Hauptgruppe und will ein Elektronenoktett (Edelgaskonfiguration) erreichen. Das tut es dadurch, daß es seine drei Valenzelektronen wegschmeißt. ---> Al3+-Kation. Sauerstoff steht in der 6. Hauptgruppe und nimmt, um ein Elektronenoktett zu erreichen, zwei Elektronen auf. ---> O2--Anion. Und jetzt muß man eigentlich nur das kleinste gemeinsame Vielfache finden, damit eine Summenformel herauskommt, die keine überschüssigen Ladungen enthält ---> Al2O3.
Hoch- und Tiefstellen: dazu gibts da oben im Editor so Knöpfchen (AT und AH), damit geht das.
__________________
Vor dem Gesetz sind alle Katzen grau
Tino71 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.08.2008, 23:50   #3   Druckbare Version zeigen
Blausiegel Männlich
Mitglied
Beiträge: 35
AW: Al3O2

Nabend.

Zu 1) Grob betrachtet hast du recht mit der Ionenbindung. Allerdings trifft man niemals auf eindeutige Fälle, sondern immer auf Mischformen.
Bei Aluminiumoxid würde man von einem hohen ionischen Charakter sprechen - und umgekehrt von einem geringen kovalenten - beide Eigenschaften sind jedoch vorhanden.
Die Art einer Bindung kann man sich über Elektronegativitätsdifferenzen verdeutlichen. Hohe EN-Differenzen stehen für einen ausgeprägt ionischen Charakter.

Zu 2) Hier müsstest du dich eventuell nochmal in das Konzept der Redoxgleichungen einlesen: wichtig ist hier ein Elektronenaustausch zwischen den beiden Elementen.
Elektronen werden vom schwächer elektronegativen auf den stärkeren Partner übertragen. Wenn du das Prinzip der Redoxchemie verstanden hast, sollte es dir schnell einleuchten, warum Al2O3 das einzig sinnvolle Ergebnis ist.

Edit: der Tino hat den zweiten Teil wesentlich besser erklärt
Blausiegel ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.08.2008, 23:55   #4   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al2O3

Danke für deine schnelle Antwort!
Es gibt ja 3 Arten von Atombindungen:
-Ionenbindungen
-polare Bindungen
-Atombindungen
Auf welche trifft die Bedeutung Molekül zu und warum?

Zu deiner Lösung:
Der Denkfehler lag bei mir daran, dass ich dachte, die Oktettregel bezieht sich auf das NÄCHSTE Edelgas, also dass es nur Elektronen aufnehmen kann (ich weiß, im Nachhinein völlig unlogisch.
Kurzes Gedankenexperiment:
Warum ist es nicht auch möglich, dass 5 O-Atome ihre je 6 Valenzelektronen rausschmeißen und 6 Al-Atome je 5 Elektronen aufnehmen?

Und noch ganz wichtig:
wie ist die Vorangehensweise bei dem herausfinden der Gleichung?
Muss man da einfach alle Möglichkeiten durchgehen?

Geändert von AgentDark713 (21.08.2008 um 00:00 Uhr)
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.08.2008, 23:59   #5   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al3O2

Zitat:
Zitat von Blausiegel Beitrag anzeigen
Nabend.

Zu 1) Grob betrachtet hast du recht mit der Ionenbindung. Allerdings trifft man niemals auf eindeutige Fälle, sondern immer auf Mischformen.
Bei Aluminiumoxid würde man von einem hohen ionischen Charakter sprechen - und umgekehrt von einem geringen kovalenten - beide Eigenschaften sind jedoch vorhanden.
Die Art einer Bindung kann man sich über Elektronegativitätsdifferenzen verdeutlichen. Hohe EN-Differenzen stehen für einen ausgeprägt ionischen Charakter.

Zu 2) Hier müsstest du dich eventuell nochmal in das Konzept der Redoxgleichungen einlesen: wichtig ist hier ein Elektronenaustausch zwischen den beiden Elementen.
Elektronen werden vom schwächer elektronegativen auf den stärkeren Partner übertragen. Wenn du das Prinzip der Redoxchemie verstanden hast, sollte es dir schnell einleuchten, warum Al2O3 das einzig sinnvolle Ergebnis ist.

Edit: der Tino hat den zweiten Teil wesentlich besser erklärt
Okay, werd ich machen, danke!
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.08.2008, 00:00   #6   Druckbare Version zeigen
Blausiegel Männlich
Mitglied
Beiträge: 35
AW: Al2O3

Um ein Elektron aus einem Atom "herauszuschmeissen" muss Energie aufgewandt werden. Je mehr Elektronen heraussollen, desto mehr Energie wird verbraucht.

Von daher würde die von dir vorgeschlagene Reaktion nicht stattfinden, da die Reaktion zum Al2O3 immer früher möglich ist aufgrund von weniger "bewegten" Elektronen.
Blausiegel ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.08.2008, 00:10   #7   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al2O3

Zitat:
Zitat von Blausiegel Beitrag anzeigen
Um ein Elektron aus einem Atom "herauszuschmeissen" muss Energie aufgewandt werden. Je mehr Elektronen heraussollen, desto mehr Energie wird verbraucht.

Von daher würde die von dir vorgeschlagene Reaktion nicht stattfinden, da die Reaktion zum Al2O3 immer früher möglich ist aufgrund von weniger "bewegten" Elektronen.
Ahh, super, danke!

Kann mir vllt nochmal einer den Unterschied erklären zwischen Al2O3 und CO2 von der Art der Bindung? Weil beide benutzen doch jeweils Elektronen eines Nebenatoms, warum ist nur Al2O3 eine Redoxreaktion?
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.08.2008, 00:14   #8   Druckbare Version zeigen
Caliban Männlich
Mitglied
Beiträge: 606
AW: Al2O3

?

Al2O3 ist überhaupt keine Reaktion...

meinst du die Bildung aus den Elementen?
hier wäre sowohl die Bildung von CO2 als auch die von Al2O3 eine Redoxreaktion...

mit dem Bindungstyp hat das allerdings nichts zu tun
Caliban ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.08.2008, 15:31   #9   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al2O3

Eine Redoxreaktion ist also keine Reaktion?
Wann spielt die Bindungsart eine Rolle?

Noch ein Beispiel: Al +Cl
Warum kommt Al2Cl3 raus?
Al hat 3 Valenzelektronen zu verschenken,Cl braucht 1.
Also müsste die Bindung doch AlCl3, oder was mache ich falsch?

Geändert von AgentDark713 (21.08.2008 um 15:38 Uhr)
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.08.2008, 16:39   #10   Druckbare Version zeigen
Entropy Männlich
Mitglied
Beiträge: 90
AW: Al2O3

doch, eine redoxreaktion ist eine reaktion. Aber wenn du Sagst, Al2O3 ist eine redoxreaktion, stimmt das nicht. es ist ein salz
die reaktion
4 Al + 3 O2 --> 2 Al2O3
ist eine redoxreaktion:
Ox:
4 Al --> 4 Al 3+ + 12 e-
Red.
3O2 + 12 e---> 6O2-

Dann zu den Bindungen:
Es gibt kovalente Bindungen, bei denen sich die Atome die Elektronenpaare teilen. Diese Bindungen sind dann mehr oder weniger polar, das kommt immer auf die elektronegativitätsdifferenz an. Dann gibt es noch die Ionenbindung, welche bei hohen elektronegativitätsunterschieden vorkommt. hier bilden sich ionen, die die elektronen quasi alleine besitzen bzw. abgegeben haben und sich in einem Kristallgitter anordnen. (Ansonsten gibts noch Metallische bindungen, die man denk ich mal ausser acht lassen kann fürs erste)

in CO2 ist die bindung beispielsweise eher kovalenter art(trotz relativ hoher deltaEN von ca 1)
(natürlich ist das mit den bindungen immer so eine mischsache, aber für schule reicht es beispielsweise völlig aus, wenn man die beiden bindungsarten als feste tatsachen annimmt)

noch ein kleiner tipp, wenn man auf die formel eines salzes kommen will:

man hat zum beispiel Mg und Cl, die ein salz bilden sollen
Mg ist zweiwertig, Cl einwertig
man schreibt sich die wertigkeiten über die atome
II I
MgCl
dann überkreuzt man die beiden wertigkeiten und erhält damit
Mg1Cl2
dann noch kürzen, bzw die 1 nicht hinschreiben, und man hat das produkt
MgCl2 mit der reaktion
Mg + Cl2--> MgCl2

hoffe, das hat dir etwas geholfen
Entropy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.08.2008, 13:14   #11   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Al2O3

Zitat:
Zitat von AgentDark713 Beitrag anzeigen
Es gibt ja 3 Arten von Atombindungen:
-Ionenbindungen
-polare Bindungen
-Atombindungen
Auf welche trifft die Bedeutung Molekül zu und warum?
Moleküle sind Verbindungen einer definierten Anzahl an Atomen. In der Regel sind sie ungeladen. Geladene Verbindungen sind Molekülionen oder einfach nur Ionen.

Bei der Ionenbindung liegt keine definierte Anzahl Atomen vor, sondern das Gitter, in dem die Ionen angeordnet sind, setzt sich in alle Raumrichtungen fort. Daher geben Formeln von Ionenverbindungen nur das Verhältnis an, in dem die Ionen zueinander stehen. Al2O3 => auf zwei Al3+-Ionen kommen 3 O2--Ionen. Al4O6 wäre demnach im Prinzip genauso richtig. Manchmal (war zumindest bei uns in der Schule so) wird zur Verdeutlichung auch {(\mathrm{Al_2O_3})_\infty} geschrieben, damit man das gar nicht erst verwechselt.

lg, baltic
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.08.2008, 15:42   #12   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al2O3

Zitat:
Zitat von Entropy Beitrag anzeigen
doch, eine redoxreaktion ist eine reaktion. Aber wenn du Sagst, Al2O3 ist eine redoxreaktion, stimmt das nicht. es ist ein salz
Ja, ok, ich meine natürlich die Reaktion von Al und O zu Al2O3!

Zitat:
Zitat von baltic Beitrag anzeigen
Moleküle sind Verbindungen einer definierten Anzahl an Atomen. In der Regel sind sie ungeladen. Geladene Verbindungen sind Molekülionen oder einfach nur Ionen.

Bei der Ionenbindung liegt keine definierte Anzahl Atomen vor, sondern das Gitter, in dem die Ionen angeordnet sind, setzt sich in alle Raumrichtungen fort. Daher geben Formeln von Ionenverbindungen nur das Verhältnis an, in dem die Ionen zueinander stehen. Al2O3 => auf zwei Al3+-Ionen kommen 3 O2--Ionen. Al4O6 wäre demnach im Prinzip genauso richtig. Manchmal (war zumindest bei uns in der Schule so) wird zur Verdeutlichung auch {(\mathrm{Al_2O_3})_\infty} geschrieben, damit man das gar nicht erst verwechselt.

lg, baltic
Das bedeutet, dass es bei Salzen keine Edelgaskonfiguration gibt?
Womit reagieren eigentlich Salze? Und woran liegt, es wie und wie stark sie geladen sind?
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.08.2008, 15:47   #13   Druckbare Version zeigen
Tino71 Männlich
Moderator
Beiträge: 6.935
Blog-Einträge: 41
AW: Al2O3

Doch natürlich. Jedes der Ionen hat Edelgaskonfiguration. Al3+ hat acht Außenelektronen, O2- auch.

Und Salze sind nicht geladen. Sie sind nach außen hin natürlich ungeladen, sonst bekämste ja eine gewischt, wenn Dir der Salzstreuer runterfällt und Du die Sauerei auffegen mußt.

Salze bestehen aber aus geladenen Teilchen (den Ionen).

Die Ionenladungen hängen ab von der Anzahl der Valenzelektronen der zugehörigen, ungeladenen Atome, aus denen sie entstanden sind. Und das kann man an deren Stellung im Periodensystem ablesen: Al steht in der 3. Hauptgruppe, halt also drei Valenzelektronen. Da es eine niedrige Elektronegativität besitzt, gibt es einem Reaktionspartner wie z. B. Sauerstoff (der eine recht hohe Elektronegativität besitzt), seine Valenzeletronen im Zuge einer Redoxreaktion ab. Sauerstoff steht in der 6. hauptgruppe, hat demnach 6 Valenzelektronen.

Also: Reagiert Al mit Sauerstoff, gibt das Al 3 Elektronen ab (---> Al3+, Edelgaskonfiguration) und der Sauerstoff nimmt zwei Elektronen auf (---> O2-, auch Edelgaskonfiguration). Damit nachher ein Stoff rauskommt, der nach außen hin neutral ist, braucht man vom Al3+ zwei Stück und vom O2- drei Stück.

Bei Molekülen ist die Elektronegativität der beiden Reaktionspartner etwa (oder exakt) gleich, deshalb gibt nicht einer seine Elektronen komplett dem anderen ab, sondern beide teilen sich die Valenzelektronen, die sie mitbringen brüderlich. Dadurch erreicht jeder der Bindungspartner für sich die Edelgaskonfiguration, die er anstrebt, ohne daß geladene Teilchen entstehen.
__________________
Vor dem Gesetz sind alle Katzen grau

Geändert von Tino71 (22.08.2008 um 15:56 Uhr)
Tino71 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.08.2008, 16:14   #14   Druckbare Version zeigen
AgentDark713  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Al2O3

Aber Aluminiumoxid ist doch kein Salz
AgentDark713 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.08.2008, 16:23   #15   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Al2O3

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