5 Ionenverbindungen, Salze - hep.info

K A P I T E L 3 : A T O M M O D E L L E
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B a s i s w i s s e n C h e m i e
3.1 ρ(Mensch) = 1 g/cm 3 ; ρ = m ; V(Mensch) = m = 70 000 g · cm3 = 70 000 cm 3
V
1 g
Volumen einer Kugel: V = 4 · π · r 3 ;
3
Radius einer Kugel mit einem Volumen von V = 70 000 cm 3 : r = 3 3 · V =
3 3 · 7 · 104 cm 3
4 · π
= 25,566 cm
4 · π
Der Radius eines Atomkerns ist ungefähr 10 5 mal kleiner als der Atomradius.
Radius einer Kugel, die aus den menschlichen Atomkernen gebildet ist:
r = 25,566 cm · 10 –5 = 0,00026 cm
3.2 a) Die Atom der Elemente Lithium, Natrium und Kalium besitzen je ein Elektron,
das sich mit sehr wenig Energieaufwand abspalten lässt. Das darauf folgende Elektron
weist eine viel höhere Ionisierungsenergie auf: Li 5,4 und 75, 6 eV; Na 5,1 und
47,3 eV; K 4,3 und 31,6 eV. Dieses jeweils leicht abzuspaltende Elektron ist auf der
äussersten Schale der Atome, die also alle ein Aussenelektron (Valenzelektron)
besitzen. Die drei Elemente stehen deshalb in der Hauptgruppe IA.
b) Die Atome der Elemente der 3. Periode besitzen alle 3 Elektronenschalen. Z.B.
Mg: 2 grössere Differenzen in den IE-Werten (15,8/80,1 und 367,5/1761,8).
c) Um die Elektronen eines Metallatoms abzuspalten, ist weniger Ionisierungsenergie
nötig als bei den Atomen der Nichtmetalle. Nichtmetallatome ziehen ihre
Elektronen stärker an als Metallatome.
Atome der 3. Periode: Metalle Na (5,1 eV), Mg (7,6 eV), Al (6,0 eV); Nichtmetalle:
P (10,5 eV), S(10,4 eV), Cl (13,0 eV), Ar (15,8 eV)
3.3 Das Aluminium-Atom besitzt eine Schale mehr als das Bor-Atom. Damit sind die
Aussenelektronen vom Al-Atom weiter vom Kern entfernt als beim B-Atom.
3.4 Verlauf der IE im Bereich a): Vom 1. zum 2. abgespaltenen Elektron ist die Differenz
grösser als vom 2. zum 3. Elektroen (42,2 bzw. 24,3 eV). Dies bedeutet, das das Na-
Atom ein Aussenelektron auf der 3. Schale besitzt. Das 2. Elektron ist bereits auf der
2. Schale.
Verlauf der IE im Bereich b): Vom 9. zum 10. abgespaltenen Elektron ist eine sehr
grosse Zunahme der IE auffällig. Anschliessend wird die Differenz (10. zum 11. Elektron)
wieder geringer (956,8 bzw. 164,8 eV). Die beiden letzten Elektronen, die abgespalten
werden können, sind sehr nahe am Kern, in der 1. Schale.
3.5 Ga 3+ : 18 Aussenelektronen, 3 Elektronenschalen
S 2– : 8 Aussenelektronen, 3 Elektronenschalen
3.6 a) Die Ladungen der Atomrümpfe entsprechen den Hauptgruppennummern. Sie
nehmen also von links nach rechts zu, von 1 bis 8.
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