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Alt 14.03.2009, 17:46   #1   Druckbare Version zeigen
bandchef  
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Themenersteller
Beiträge: 11
Kraftwirkung

Hallo!

Die Kraftwirkung zwischen den Ionen und somit der Gitterenergie nehmen zu mit:
-steigender Ladung der Ionen
-abnehmenden Ionenradius

Könnt ihr mir dass genauer erklären? Ich versteh das nicht so ganz...

Danke!

bandchef
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Alt 14.03.2009, 17:53   #2   Druckbare Version zeigen
shipwater Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.038
AW: Kraftwirkung

Hallo,

du hast es dir praktisch schon selber beantwortet. Die Gitterenergien vergleicht man nach den Kriterien, die du genannt hast, also diesen:
Zitat:
Zitat von bandchef Beitrag anzeigen
-steigender Ladung der Ionen
-abnehmenden Ionenradius
Vergleichen wir mal die Gitterenergien von Aluminiumoxid und Magnesiumoxid.

Erst einmal solltest du die Formeln mit den Ladungen aufschreiben.

Aluminium ist in der 3.Hauptgruppe gibt also 3 Elektronen ab und Sauerstoff ist in der 6.Hauptgruppe nimmt also 8-6 = 2 Elektronen auf.
Die Formel lautet demensprechend:

{Al^{3+}_2O^{2-}_3}
Das Produkt der Ladungen ist 3*2 = 6

Jetzt zu Magnesiumoxid. Magnesium ist in der 2.Hauptgruppe gibt also 2 Elektronen ab und Sauerstoff ist in der 6.Hauptgruppe nimmt also 8-6 = 2 Elektronen auf.
Die Formel lautet dementsprechend:
{Mg^{2+}O^{2-}}
Das Produkt der Ladungen ist 2*2 = 4

Welches Salz hat nun eine höhere Gitterenergie?

Das dürfte dir helfen:
Zitat:
Zitat von bandchef Beitrag anzeigen
Die Kraftwirkung zwischen den Ionen und somit der Gitterenergie nehmen zu mit:
-steigender Ladung der Ionen
Also nochmal einleitend zu den Salzen.

Wenn ein Metall und ein Nichtmetall miteinander reagieren, dann entsteht in der Regel ein Salz, welches aus Ionen aufgebaut ist. Metallatome geben bei dem Bilden der Salze Elektronen ab um die Edelgaskonfiguration zu erreichen (8 Elektronen in der äußersten Elektronenschale). Sie geben also negative Teilchen ab und werden somit zu insgesamt positiven Kationen (ein Kation ist ein positiv geladenes Ion). Und bei den Nichtmetallen ist es genau umgekehrt, diese nehmen bei dem Bilden eines Salzes Elektronen auf um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Sie nehmen negative Teilchen auf, werden also insgesamt zu negativen Anionen (Ein Anion ist ein negatives Ion). Diese Kationen und Anionen bilden nun ein Ionengitter, indem jedes Kation jedes Anion anzieht (Ungleiche Ladungen ziehen sich gegenseitig an). In diesem Gitter ist jedes Anion von Kationen und jedes Kation von Anionen umgeben.
Gibt ein Metallatom ein Elektron ab wie z.B. Natrium wird es einfach positiv geladen, wie z.B.
das Natriumkation Na+
Gibt es 2 Elektronen ab wie z.B. Magnesium dann wird es 2 fach positiv geladen, die Ladung ist demensprechend höher, wie bei dem Magnesiumkation Mg2+
Wenn jetzt z.B. Natrium mit einem Außenelektron und Chlor mit 7 Außenelektronen miteinander reagieren, dann gibt das Natriumatom ein Elektron ab, welches das Chloratom aufnimmt. Das Natriumatom hat nun also keine Elektronen mehr in der eigentlich äußersten Schale, da es sein einziges Außenelektron abgeben hat, also ist die davorliegende Elektronenschale nun die Äußere und diese hat 8 Außenelektronen, also hat das Natriumkation nun seine Edelgaskonfiguration.
Das Chloratom nimmt das Elektron, welches das Natrium abgeben hat auf und hat somit 7+1 = 8 Außenelektronen und auch die Edelgaskonfiguration.
Und die Atome streben diesen Edelgaszustand an, da dieser besonders edel und stabil ist.

Und wenn du Gitterenergien vergleichst musst du zuerst schauen, welches Salz das höhere Produkt der Ladungen hat und das Salz mit dem höheren Produkt hat auch die höhere Gitterenenergie. Wenn das Produkt der Ladungen aber gleich ist, dann musst du nach dem Ionenradius schauen. Kleinerer Ionenradius = Größere Gitterenergie.
Aber zuerst musst du nach den Ladungen schauen!
Ionenradien nehmen innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zu, da pro Periode eine weitere Elektronenschale dazu kommt und innerhalb einer Periode von links nach rechts zu, da bei gleicher Elektronenzahl die Kernladung steigt.
Wir vergleichen ein Kation mit z.B. 10 Außenelektronen und einer Kernladung, also einer Protonenzahl, von 11 mit einem Kation aus der selben Periode also ebenfalls 10 Außenelektronen aber einer Kernladung(Protonenzahl) von 12.
bei dem Atom mit 11 Protonen ziehen nur 11 Protonen die 10 Elektronen zu sich, bei dem mit 12 Protonen aber 12 Protonen die 11 Elektronen zu sich. Und 12 Protonen ziehen natürlich stärker als 11, also ist der Atomradius von dem Atom mit 12 Protonen kleiner.

Gruß Shipwater
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Geändert von shipwater (14.03.2009 um 18:22 Uhr)
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Alt 14.03.2009, 18:27   #3   Druckbare Version zeigen
shipwater Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.038
AW: Kraftwirkung

Hallo,

ich hoffe du hast alles verstanden.

Zum Test: Vergleiche die Gitterenergien von Natriumchlorid und Kaliumbromid. welche ist höher?

Hier ein Periodensystem:
http://www.ptable.com/Images/periodensystem.png

Gruß Shipwater
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Alt 14.03.2009, 18:32   #4   Druckbare Version zeigen
bandchef  
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Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Kraftwirkung

Hey danke, dass hat meine Fragen zur Genüge beantwortet...
bandchef ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2009, 18:41   #5   Druckbare Version zeigen
bandchef  
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Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Kraftwirkung

zu deiner Aufgabe:

Ich hab jetzt mal die Ladungen der Atome verglichen: Natrium ist 1-fach positiv geladen und Chlor ist 1-fach positiv geladen. also folgt 1*1 = 1

Kalium ist 1-fach positiv geladen und Brom ist auch 1-fach positiv geladen folgt also wieder 1*1 = 1

Nun da die Ladungen gleich sind muss ich ja die Radien vergleichen. Da weiß ich jetzt aber nicht so weiter...
bandchef ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2009, 18:43   #6   Druckbare Version zeigen
shipwater Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.038
AW: Kraftwirkung

Zitat:
Zitat von bandchef Beitrag anzeigen
zu deiner Aufgabe:

Ich hab jetzt mal die Ladungen der Atome verglichen: Natrium ist 1-fach positiv geladen und Chlor ist 1-fach positiv geladen. also folgt 1*1 = 1

Kalium ist 1-fach positiv geladen und Brom ist auch 1-fach positiv geladen folgt also wieder 1*1 = 1

Nun da die Ladungen gleich sind muss ich ja die Radien vergleichen. Da weiß ich jetzt aber nicht so weiter...
Hallo, ja das Natriumkation ist 1-fach positiv geladen aber das Chloranion 1-fach NEGATIV. Bei Kaliumbromid das selbe, Bromkation ist 1-fach negativ geladen, da es 1 negatives Elektronen aufgenommen hat. Natrium gibt eines ab, welches Chlor aufnimmt. Natriumkation -> positiv, Chloranion -> negativ
Kalium gibt eines ab, welches Brom aufnimmt. Kaliumkation -> positiv, Bromanion -> negativ

Hilft dir das zu den Radien nicht weiter:
Zitat:
Zitat von shipwater Beitrag anzeigen
Ionenradien nehmen innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zu, da pro Periode eine weitere Elektronenschale dazu kommt und innerhalb einer Periode von links nach rechts zu, da bei gleicher Elektronenzahl die Kernladung steigt.
Wir vergleichen ein Kation mit z.B. 10 Außenelektronen und einer Kernladung, also einer Protonenzahl, von 11 mit einem Kation aus der selben Periode also ebenfalls 10 Außenelektronen aber einer Kernladung(Protonenzahl) von 12.
bei dem Atom mit 11 Protonen ziehen nur 11 Protonen die 10 Elektronen zu sich, bei dem mit 12 Protonen aber 12 Protonen die 11 Elektronen zu sich. Und 12 Protonen ziehen natürlich stärker als 11, also ist der Atomradius von dem Atom mit 12 Protonen kleiner.
Zitat:
Zitat von chemistryprof Beitrag anzeigen
hallo,
ich soll die chemischen gleichungen für die hydrolyse von maltose in wässriger lösung und saurer lösung herausfinden, aber ich hab da fast keine ahnung, bei dem versuch ging es um maltoselösung, fehlinglösungen, salzsäure und natriumhydrogencarbonat
vielen dank schon mal im voraus
Hallo, mache bitte deinen eigenen Thread auf, danke.

Gruß Shipwater
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Geändert von shipwater (14.03.2009 um 18:49 Uhr)
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Alt 14.03.2009, 18:48   #7   Druckbare Version zeigen
bandchef  
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Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Kraftwirkung

Ich hab jetzt die Protonenzahl von Chlor (17 Protonen) und die Protonenzahl von Bromid (35 Protonen) verglichen. Bin nun zu dem Schluss gekommen dass also das Kaliumbromid die höhere Gitterenergie haben muss weil 35 Protonen an den Elektronen stärker "ziehen" also nur 17 Protonen... Stimmts? Man darf aber dann nur Elemente der gleichen Periode mit einander vergleichen, oder?
bandchef ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2009, 18:54   #8   Druckbare Version zeigen
shipwater Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.038
AW: Kraftwirkung

Hallo,

das Natriumkation hat 10 Elektronen und 11 Protonen
das Chloridanion hat 18 Elektronen und 17 Protonen.

und das Kaliumkation hat 18 Elektronen und 19 Protonen
das Bromidanion hat 36 Elektronen und 35 Protonen.

Also zuerst die Ladungen:
Na+Cl-
und K+Br-

=> Ladungen sind gleich.

Dann zum Ionenradius:

Der Radius nimmt im Periodensystem innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zu da eine Elektronenschale dazu kommt. Also hat Kaliumbromid einen größeren Radius und eine kleine Gitterenergie.

Also das Bromid hat mehr Elektronenschalen als das Chlorid, also einen größeren Radius. Und das Kaliumkation hat eine Elektronenschale mehr als das Nariumkaiton, also auch einen größeren Radius. Die Protonenzahl kannst du hier vernachlässigen. Mehr Elektronenschalen = breiter = größerer Radius.

Zu den Elektronenschalen:
In die Erste passen 2*(12)= 2 Elektronen
In die Zweite passen 2*(22)= 8 Elektronen
In die Dritte passen 2*(3 2)= 18 Elektronen
usw.

Die Formel ist Anzahl der Elektronen = 2 * Schalennummer hoch 2

Nicht vergessen Potenzieren vor Multiplizieren, daher auch die Klammern!

In die äußerste Elektronenschale passen aber höchstens 8 Elektronen!

Gruß Shipwater
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Geändert von shipwater (14.03.2009 um 19:05 Uhr)
shipwater ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2009, 19:27   #9   Druckbare Version zeigen
shipwater Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.038
AW: Kraftwirkung

Ergänzung:

Die Protonenzahl wird nur bei gleicher Elektronenzahl bedeutend!
Höhere Protonenzahl bei gleicher Elektronenzahl = kleiner
In einer Periode haben ja alle Kationen gleich viel Elektronen.
Das Atom mit 1 Außenelektron gibt 1 ab, das mit 2 Außenelektronen 2 usw. so dass innerhalb einer Periode alle Kationen gleich viele Elektronen haben.
Daher nimmt der Radius von links nach rechts ab.
Bei den Anionen das Selbe.
Aber nur innerhalb der Kationen und der Anionen alleine, hier musst du differenzieren. Anionen und Kationen miteinander zu vergleichen wird schwerer daher trennt man diese eigentlich, aber Anionen haben generell fast immer größere Radien als Kationen.

Gruß Shipwater

Hier ein Bild zum Veranschaulichen:
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg Ionenradien.JPG (28,3 KB, 4x aufgerufen)
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