Allgemeine Chemie
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 18.12.2004, 15:59   #1   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi!

Wir schreiben am Montag eine Schulaufgabe. Bei den Vorbereitungen bin ich auf folgende Punkte gestoßen, deren Richtigkeit ich nicht sicher bestätigen kann:

1.) Erkläre den Begriff Elektronenaffinität!

Die Elektronenaffinität beschreibt den Umstand, wie gerne ein Atom ein zusätzliches VE aufnimmt bezogen auf die benötigte Energie. Demnach ist die Elektronenaffinität das Gegenteil zur Ionisierungsenergie.

2.) Erkläre den Begriff Orbital, welche Orbitalarten gibt es und wie viele Elektronen können sich in einem Orbital befinden?

Orbital = Bereich, in dem sich ein Elektron mit höchster Wahrscheinlichkeit befindet. Es gibt zwei Arten - Atomorbital sowie ein Molekülorbital.
Bei der Frage nach der Anzahl bin ich mir nicht sicher, aber ich denke mal, dass dort unendlich viele Elektronen Platz finden oder?

3.) Erkläre das Zustandekommen der Elektronenpaarbindung!

Die Elektronenpaarbindung entsteht, wenn zwei oder mehr Atomorbitale sich überlappen und ein Molekülorbital mit einem oder mehreren gemeinsamen Elektronenpaar ausbilden. Das gemeinsame Elektronenpaar hilft den beteiligten Atomen zum Erreichen der Edelgaskonfiguration.

4.) Erkläre das Zustandekommen der Metallbindung!

Die positiv geladenen Atomrümpfe im Metallgitter werden durch das im Metallgitter freibewegliche negativ geladene Elektronengas zusammengehalten.

Wäre sehr dankbar, wenn jemand einen Blick über meine Definition werfen und eventuelle Fehler verbessern könnte.

Grüße,

FAbian
__________________


Die Welt ist so, wie sie ist, weil wir, wenn sie anders wäre, nicht da wären, um sie zu betrachten. (Stephen Hawking)
fabi0312 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.12.2004, 16:12   #2   Druckbare Version zeigen
Easyquantum Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.486
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi Fabi

zu zwei:

Zitat:
Bei der Frage nach der Anzahl bin ich mir nicht sicher, aber ich denke mal, dass dort unendlich viele Elektronen Platz finden oder?
In einem Orbital dürfen sich max. 2 Elektronen aufhalten. Das folgt aus dem Ausschließungsprinzip nach Pauli. Wenn sich zwei Elektronen in einem Orbital befinden, dann stimmen die ersten drei Quantenzahlen dieser Elektronen überein. Das heißt, das sie sich in der Spinquantenzahl unterscheiden müssen. Da es davon aber nur zwei gibt folgt das oben gesagte.

zu eins:

Kann man ein bißchen exakter fomulieren. Schlag mal Im Buch nach oder such unter Google. Da wirst du sofort fündig.

Der Rest hört sich soweit OK an (natürlich kann man Def. bis ins endlose konkretisieren).

Gruß

P.S.: in einem MO dürfen sich dann natürlich auch nur 2 Elektronen paaren!
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"Der Mensch wird nicht so sehr von dem verletzt was geschieht, als vielmehr von seiner Meinung darüber."

Geändert von Easyquantum (18.12.2004 um 16:14 Uhr)
Easyquantum ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.12.2004, 20:39   #3   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi!

Zitat:
Zitat von Easyquantum

zu zwei:

In einem Orbital dürfen sich max. 2 Elektronen aufhalten. Das folgt aus dem Ausschließungsprinzip nach Pauli. Wenn sich zwei Elektronen in einem Orbital befinden, dann stimmen die ersten drei Quantenzahlen dieser Elektronen überein. Das heißt, das sie sich in der Spinquantenzahl unterscheiden müssen. Da es davon aber nur zwei gibt folgt das oben gesagte.
Hauptquantenzahl, etc. ist mir noch leider kein Begriff, aber es wird wohl reichen, wenn ich 2 hinschreibe

Zitat:
zu eins:

Kann man ein bißchen exakter fomulieren. Schlag mal Im Buch nach oder such unter Google. Da wirst du sofort fündig.
OK, mache ich

Zitat:
Der Rest hört sich soweit OK an (natürlich kann man Def. bis ins endlose konkretisieren).
Vielen Dank für deine Mühe. Da kann ich jetzt schon etwas getroster an die Sache am Montag herangehen.

Ein kleine Frage bezüglich des räumlichen Baus von Molekülen hätte ich da aber jetzt noch:

Wenn man sowohl die freien als auch die bindenden Elektronenpaare betrachtet, ist das H2O-Molekül ja tetraedisch aufgebaut, schaut man sich jedoch nur die bindenden Paare an, dann ist es linear gebaut.
Wie aber nennt man ein z.B. ein SO2-Molekül (normal trigonal planar), wenn man nur die bindenen Paare sich anschaut.

Grüße,

Fabi
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Alt 18.12.2004, 20:52   #4   Druckbare Version zeigen
Easyquantum Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.486
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Zitat:
Vielen Dank für deine Mühe. Da kann ich jetzt schon etwas getroster an die Sache am Montag herangehen.
Das freut mich.

Zitat:
Wenn man sowohl die freien als auch die bindenden Elektronenpaare betrachtet, ist das H2O-Molekül ja tetraedisch aufgebaut, schaut man sich jedoch nur die bindenden Paare an, dann ist es linear gebaut.
Die Grundgeometrie ist nach VSEPR tetraedisch. Die Molekülgeometrie ist gewinkelt!


Zitat:
Wie aber nennt man ein z.B. ein SO2-Molekül (normal trigonal planar), wenn man nur die bindenen Paare sich anschaut.
Auch gewinkelt. Nur der Winkel ist ein anderer.

Ihr habt das VSEPR-Modell bestimmt noch nicht so ausführlich besprochen. Wenn du noch fragen hast, dann stell die ruhig.
__________________
"Der Mensch wird nicht so sehr von dem verletzt was geschieht, als vielmehr von seiner Meinung darüber."
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Alt 18.12.2004, 22:58   #5   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hallo!

Zitat:
Zitat von Easyquantum

Die Grundgeometrie ist nach VSEPR tetraedisch. Die Molekülgeometrie ist gewinkelt!
Stimmt, sorry, da habe ich mich auf meinem Blatt verschaut.

Zitat:

Auch gewinkelt. Nur der Winkel ist ein anderer.

Ihr habt das VSEPR-Modell bestimmt noch nicht so ausführlich besprochen. Wenn du noch fragen hast, dann stell die ruhig.
Ach gut, dann brauch ich mir nicht so viel merken Es stimmt, so ausführlich haben wir das VSEPR-Modell nicht durchgenommen, insbesondere die Sonderfälle (Oktettaufweitung, etc.) haben wir nur kurz angeschnitten, da unser Lehrer meinte, dass dies dann für diese Schulaufgabe und eine 10 Klasse (Gymi) zu komplex werden würde.

Grüße,

Fabian
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Alt 19.12.2004, 11:14   #6   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi!

Ich hätte da noch eine kleine Frage:

Warum sind Metalle elektrisch leitfähig?

Reicht da als Antwort, wenn man schreibt, dass das Elektronengas in der Metallbindung frei beweglich und somit in der Lage ist, Ladung zu transportieren?

Grüße,

Fabi
__________________


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Alt 19.12.2004, 11:22   #7   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Zitat:
Warum sind Metalle elektrisch leitfähig?

Reicht da als Antwort, wenn man schreibt, dass das Elektronengas in der Metallbindung frei beweglich und somit in der Lage ist, Ladung zu transportieren?
Ja, dafür, dass Du in der 10. Klasse bist, reicht dieser Erklärung absolut aus.

Gruß,
Zara
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!
zarathustra ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 15:20   #8   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi!

So, aber jetzt wirklich meine allerletzten Fragen - dann mag ich nicht mehr

1.) Wie sieht der räumliche Bau eines Wasserstoffperoxid-Moleküls aus?

Meiner Meinung nach ist es tetraedisch mit einem einfach positiven O-Atom in der Mitte, das ein freies Elektronenpaar besitzt, sowie einem einfach negativen O-Atom mit 3 freien Elektronenpaaren nach oben sowie zwei einfach gebunden Wasserstoff-Atomen. Stimmt das soweit? Die Formalladungen heben sich ja auf und damit würe es ja passen.

2.) Welche Gemeinsamkeiten, welche Unterschiede gibt es in einer Hauptgruppe?

Gemein.: gleiche VE-Zahl, ähnliches Reaktionsverhalten
Unterschiede: Atommasse, d.h. Protonen + Neutronenzahl, Atomradius

Gibts da sonst noch was?

Grüße,

Fabi
__________________


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fabi0312 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 15:35   #9   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Zitat:
Demnach ist die Elektronenaffinität das Gegenteil zur Ionisierungsenergie.
Müßte man nicht sagen, daß die Elektronenaffinität das gegenteil der Elektronennegativität ( Neigung Elektronen anzuziehen ) wäre?
  Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 15:41   #10   Druckbare Version zeigen
Lupovsky Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.363
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Zitat:
Meiner Meinung nach ist es tetraedisch mit einem einfach positiven O-Atom in der Mitte, das ein freies Elektronenpaar besitzt, sowie einem einfach negativen O-Atom mit 3 freien Elektronenpaaren nach oben sowie zwei einfach gebunden Wasserstoff-Atomen. Stimmt das soweit? Die Formalladungen heben sich ja auf und damit würe es ja passen.
Interessant gedacht aber leider falsch - die Struktur von H2O2 ist viel simpler :
Man nehme einfach Wasser, mache daraus ein OH-Radikal und verknüpfe von diesen OH-Radikalen zwei Stück: H-O-O-H
Die Geometrie ist ähnlich gewinkelt wie im H2O.

@Citric:
Die EA korreliert viel mehr mit der EN, als das sie das Gegenteil wäre. Man sollte prinzipiell aufpassen mit solchen Vergleichen wie A ist das Gegenteil von B. Einfach wissen was die EA und was die IE bedeutet ist viel vorteilhafter.
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Dirk

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Geändert von Lupovsky (19.12.2004 um 15:44 Uhr)
Lupovsky ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 16:19   #11   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

HI!

Zitat:
Zitat von Lupovsky
Interessant gedacht aber leider falsch - die Struktur von H2O2 ist viel simpler :
Man nehme einfach Wasser, mache daraus ein OH-Radikal und verknüpfe von diesen OH-Radikalen zwei Stück: H-O-O-H
Die Geometrie ist ähnlich gewinkelt wie im H2O.
Also wäre das H2O2-Molekül unter Berücksichtigung der freien Elektronenpaare tetraedisch gebaut, oder? Aber wie würde das dann genau ausschauen, d.h. welches Atom ist in der Mitte des Tetraeders?

Fabi
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Geändert von fabi0312 (19.12.2004 um 16:24 Uhr)
fabi0312 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 16:24   #12   Druckbare Version zeigen
Lupovsky Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.363
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hier wäre eines der beiden Sauerstoffe die Mitte des Tetraeders. In die 4 Raumrichtungen weisen dann: die zwei e--Paare, der eine Wasserstoff und die OH-Gruppe. Welches der beiden Sauerstoffe Du als Tetraeder-Mitte wählst ist Jacke wie Hose .
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Dirk

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Lupovsky ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 16:41   #13   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hallo!

Nochmals danke für deine Antwort :-)

Mich würde jetzt bloß noch interessieren, woher ich weiß das es ein Paket OH gibt und nicht die beiden einzeln. Kann man das irgendwo her erkennen?
Hättest du vielleicht noch ein paar Anregungen zu meiner Frage aus Post #8?

Grüße,

Fabi
fabi0312 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 17:06   #14   Druckbare Version zeigen
Lupovsky Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.363
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Zitat:
Mich würde jetzt bloß noch interessieren, woher ich weiß das es ein Paket OH gibt und nicht die beiden einzeln. Kann man das irgendwo her erkennen?
Ich verstehe deine Frage nicht ganz!
Wenn Du meinst, woher Du wissen sollst, warum man die Hydroxy-Gruppe als ganzes betrachtet: Wenn man die Struktur eines Moleküls wissen will, muss man im Grunde jedes einzelne Atom des Moleküls für sich betrachten. Die Substituenten (alle Atome und Atomgruppen am betrachteten Atom, also alles was eine Bindung zu diesen Atom hat) werden dann nach dem VSEPR-Modell im Raum, verteilt.
Wenn Du wissen willst, wie man weiß, dass H2O2 aus zwei verknüpften OH-Gruppen besteht? Man betrachtet solche Moleküle Spektroskopisch bzw. untersucht die chemischen Eigenschaften des Moleküls und versucht diese mit einem Strukturvorschlag zu deuten. Ganz interessant in dieser Beziehung ist die Geschichte des Benzols.
Heutzutage kann man auch mit quantenmechanischen Rechnungen Informationen zu Strukturen und Bindungen erhalten.
Zitat:
2.) Welche Gemeinsamkeiten, welche Unterschiede gibt es in einer Hauptgruppe?

Gemein.: gleiche VE-Zahl, ähnliches Reaktionsverhalten
Unterschiede: Atommasse, d.h. Protonen + Neutronenzahl, Atomradius

Gibts da sonst noch was?
Unterschiede sind noch Elektronegativität und metallischer Charakter.
Anstatt bei den Gemeinsamkeiten von gleicher Valenzelektronenzahl zu sprechen ist es geschickter von gleicher Elektronenkonfiguration zu sprechen. So hat Helium z.B. 2 VE-Elektronen, He hat 8 VE-Elektronen und Rn hat z.B. 32 VE-Elektronen . Das ähnliche Reaktionsverhalten Gruppenhomologer rührt ja eben von der gleichen Elektronenkonfiguration her.
__________________
Dirk

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Lupovsky ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.12.2004, 19:28   #15   Druckbare Version zeigen
fabi0312 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 581
AW: Einige Fragen zu Metallbindung/Elektronenpaarbindung/Orbital

Hi!

Zitat:
Zitat von Lupovsky
Ich verstehe deine Frage nicht ganz!
Wenn Du meinst, woher Du wissen sollst, warum man die Hydroxy-Gruppe als ganzes betrachtet: Wenn man die Struktur eines Moleküls wissen will, muss man im Grunde jedes einzelne Atom des Moleküls für sich betrachten. Die Substituenten (alle Atome und Atomgruppen am betrachteten Atom, also alles was eine Bindung zu diesen Atom hat) werden dann nach dem VSEPR-Modell im Raum, verteilt.
Wenn Du wissen willst, wie man weiß, dass H2O2 aus zwei verknüpften OH-Gruppen besteht? Man betrachtet solche Moleküle Spektroskopisch bzw. untersucht die chemischen Eigenschaften des Moleküls und versucht diese mit einem Strukturvorschlag zu deuten. Ganz interessant in dieser Beziehung ist die Geschichte des Benzols.
Heutzutage kann man auch mit quantenmechanischen Rechnungen Informationen zu Strukturen und Bindungen erhalten.
Du hast mit deiner Aufsplittung genau die Frage getroffen, bei deren Antwort ich mir nicht sicher war. Vielen Dank

Zitat:
Unterschiede sind noch Elektronegativität und metallischer Charakter.
Anstatt bei den Gemeinsamkeiten von gleicher Valenzelektronenzahl zu sprechen ist es geschickter von gleicher Elektronenkonfiguration zu sprechen. So hat Helium z.B. 2 VE-Elektronen, He hat 8 VE-Elektronen und Rn hat z.B. 32 VE-Elektronen . Das ähnliche Reaktionsverhalten Gruppenhomologer rührt ja eben von der gleichen Elektronenkonfiguration her.
Werde ich mir merken

Vielen Dank noch mal an alle die mir geholfen haben. Das wird schon klappen morgen

Grüße,

Fabian
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