eine Chemiefrage

Benutzer76877 

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Hi!

Im Moment lerne ich in Chemie: Edelgasschale. Was sie ist und tut weiß ich. Aber wie die Elemente Na, Al, O, Ca und Br diese Edelgasschale erreichen ist mir ein Rätsel.

Nehmen wir z.B. Al. Al ist in der 3. Hauptgruppe und hat somit 3 Elemente. Es will aber 8 haben. Dazu braucht es ja dann noch 5. Die Rechnung in meinem Buch sagt: Al --> Al³ + 3E. Das sagt ja nur das Al 3 positiv geladene elemente hat. Aber es will noch 5. Wie kommt es zu diesen 5?

Ich meine wenn ich zum Beispiel schreibe: Al --> Al³ + 3E sagt das ja eben nur was über Al aus. Aber nicht wie Al zu den anderen 5 elementen kommt. WIE kommt Al zu den anderen 5? Das es aus Na oder vielleicht Ca etwas rauszieht ist klar. Aber kann es auch aus P welches in der 5. Gruppe ist etwas rausziehen? Dann hat es ja seine 8. Und wie sieht die Rechnung dann aus?

Al -->Al³ + 3E
P + 5E

Und das zusammen ergibt dann 8E? Oder wie?

Habe da irgendwie keine Ahnung von. Ich wäre euch sehr dankbar wenn ihr mir das einfach aber logisch erklären könntet :smile:.

P.S: Sorry das ich "eine" in der Überschrift klein geschrieben habe ^^.
 

Benutzer58944 

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Autsch das tut ja schon beim durchlesen weh^^

alsooooo lerne erstmal: Was sind Elemente? Was sind Elektronen? Was ist eine Ladung? Was passiert, wenn man 13 minus 3 rechnet, kommt man da nicht zufällig auf 10 und nicht auf 18?


Aluminium elementar ist neutral, mit 13 Eektronen!
Die Elektronenkonfiguration ist: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1
Das kann man also auch vereinfacht mithilfe der Konfiguration des Neons schreiben: [[Ne]] 3s^2 3p^1
Wenn du also die 3 Elektronen der dritten "Schale" weglässt, hast du im Aluminium, welches nun als 3 fach positiv geladenes Elektron auftritt ( da ja 3 mal "minus" weniger ist als beim normalen) die gleiche Elektronenverteilung wie im Neon.
Al steht in der dritten Hauptgruppe und nimmt daher vorzugsweise bei der Ioniesierung die Konfiguration des Neon und nicht des Argon an! ( Metallionen sind idr positiv geladen! )
 

Benutzer86181 

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Ähm^^.........das "E" steht nicht für Elemente, sondern für Elektronen.

Aluminium gibt 3 Elektronen ab und erreicht somit die Edelgaskonfiguration von Neon.

Dasselbe macht das Natrium bei der Salzbildung von NaCl:
Natrium gibt ein Elektron ab, erreicht somit die Helium-Schale und das Chlor nimmt das eine Elektron auf und erreicht somit die Konfiguration von Argon.

Und zur Verwendung deiner Begriffe: Die Elemente stehen im Periodensystem. Ein Element kann nicht ein anderes abgeben. Es können in der Chemie nur Elektronen getauscht werden.
 

Benutzer76877 

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Sorry wollte dir nicht wehtun :tongue:. Bin eben keine Naturwissenschaftlerin :schuechte. Hmm aber so ganz verstanden habe ich jetzt nicht was du da geschrieben hast :geknickt::totlach:.

Hmm dann habe ich das mit dem "E" überlesen oder so. Ach Mensch verstehs nicht -.-.
 

Benutzer58944 

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Ähm^^.........das "E" steht nicht für Elemente, sondern für Elektronen.

Aluminium gibt 3 Elektronen ab und erreicht somit die Edelgaskonfiguration von Neon.

Dasselbe macht das Natrium bei der Salzbildung von NaCl:
Natrium gibt ein Elektron ab, erreicht somit die Helium-Schale und das Chlor nimmt das eine Elektron auf und erreicht somit die Konfiguration von Argon.

Und zur Verwendung deiner Begriffe: Die Elemente stehen im Periodensystem. Ein Element kann nicht ein anderes abgeben. Es können in der Chemie nur Elektronen getauscht werden.

NaCl ist aber ionisch gebunden, welche allein auf die äussere Ladung beruht! Bei Ionenbindung werden aber keine Elektronen "getauscht", das ist nämlich nur bei kovalenter Atombindung und Molekülorbitalen möglich!


naja vllt war meins auch ein bisschen zu kompliziert geschrieben für eine blutige Anfängerin!
Schau mal bei Wiki und Konsorten nach, da sollte das ausführlich beschrieben sein ( ich komm jetzt auch nicht drauf wie ich das einfach aber trotzdem korrekt erklären soll ^^ )
 

Benutzer76877 

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Trotzdem dankeschön das dus versucht hast :smile:.
 

Benutzer86181 

Sorgt für Gesprächsstoff
NaCl ist aber ionisch gebunden, welche allein auf die äussere Ladung beruht! Bei Ionenbindung werden aber keine Elektronen "getauscht", das ist nämlich nur bei kovalenter Atombindung und Molekülorbitalen möglich!


naja vllt war meins auch ein bisschen zu kompliziert geschrieben für eine blutige Anfängerin!
Schau mal bei Wiki und Konsorten nach, da sollte das ausführlich beschrieben sein ( ich komm jetzt auch nicht drauf wie ich das einfach aber trotzdem korrekt erklären soll ^^ )

Und wie entsteht ein Ion? :rolleyes:

Genau, indem ein Element ein Elektron aufnimmt bzw. abgibt.

Und woher kommen diese Elektronen bzw. wohin gehen die abgegebenen?
Genau, das Natrium gibt ein Elektron ab, das Chlor nimmt eines auf. Dadurch sind nun beides Ionen, welche sich elektrostatisch anziehen :zwinker:
 

Benutzer87580 

Sorgt für Gesprächsstoff
Also alle Elemente streben nach einem stabilen Zustand und das ist meist der, dass sie die Elektronenkonfiguration der Edelgase annehmen.
Dies können sie erreichen indem sie Elektronen aufnehmen oder abgeben.
Du kannst mal davon ausgehen, dass die Elemente von der 1. - 4. Periode Elektronen ABGEBEN um die Edelgaskonfiguration aus der Periode darunter zu erreichen.
Und die Elemente der 5.-7. Hauptgrauppe nehmen Elektronen auf und erreichen somit die Edelgaskonfiguration des Edelgases aus der Periode.
Du kannst dir ja ein Periodensystem in die Hand nehmen und die Schritte zählen, die du von deinem Element bis zu dem nächsten Edelgas brauchst. Der kürzeste Weg ist am wahrscheinlichsten.

Beispiel: Natriumchlorid

Natrium ist in der 1. Hauptgruppe, hat also in seiner äußersten Elektronenschale 1 Elektron. Es möchte aber 8 haben, weil das stabiler ist.
Weil es ja doof wäre, wenn statt 1 Elektron abzugeben, das Natriumatom 7 Stück aufnehmen würde, gibt es eines ab.

Na -> Na+ + e-
(Na+ = Einfach positiv geladenes Natriumatom, e- = Elektron

Das Elektron muss ja irgendwohin, ach da ist ein Chlormolekül.
Chlor ist in der 7. Hauptgruppe, besitzt also 7 Valenzelektronen und benötig nur noch ein Elektron um die stabile Konfiguration zu erreichen. Passt ja.
Chlor liegt aber als Molekül vor, nämlich jeweils 2 Chloratome sind einfach miteinander verbunden.

Cl2 + 2e- -> 2 Cl-

Du brauchst also zwei Elektronen für ein Chlormolekül, also 2 Natriumatome.
Bilanz:

2Na + Cl2 --> 2NaCl

Und Na+ und Cl- sind glücklich und stabil :grin:



Wie immer gibt es auch Ausnahmen und je nach Reaktionspartner, Verbindung musst du schauen, ob die Ionen wirklich die Edelgaskonfiguration haben, ist nicht immer der Fall.


Zu deinem Beispiel mit dem Aluminium. Das ist in der 3. Hauptgruppe und gibt 3 Elektronen ab, weil das energetishc günstiger ist, als 5 Elektronen aufzunehmen.

Also reagiert ein Aluminiumatom zu einem dreifach positiv geladenen Aluminiumion und 3 Elektronen.

Al -> Al3+ + 3e-
Und tata, es hat die Konfiguration des Neon.

"Kann es was aus dem P rausziehen?" :grin:
Das zieht nichts aus dem P, das P nimmt Elektronen AUF. P liegt in der 5. Hauptgruppe, hat also 5 Valenzelektronen, braucht nur noch 3 Elektronen um 8 in der äußersten Schale zu besitzen.

---->
P + 3e- --> P3-

Und somit hat man in der Bilanz:

Al + P --> AlP (Aluminiumphosphid)

Du kannst dir merken, dass ein ein Haufen Atome EINER Sorte von alleine nichts tut. Da müssen entsprechende Atome eines anderen Elements her, welche je nach Art Elektronen abgeben bzw. aufnehmen.
Es ist ein Geben und Nehmen.
 

Benutzer58944 

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genau, sie haben vor dem Eingehen der Ionenbindung schon ein freies Elektron aufgenommen, oder ein gebundenes abgegeben und sind somit den energetisch günstigeren Zustand ( dieser erklärt sich aus der Besetzung der Orbitale ) eingegangen!
Vergleich doch mal die Bindungsabstände bei kovalenter Atombindung ( wo man sagen könnte, es wurden elektronen getauscht ) und bei Ionenbindung. Dadurch lässt sich doch auch schon einfach erklären, warum die Bindungsenergien bei Atombindung viel höher sind, und warum sich zum Beispiel NaCl leicht in Wasser in seine Ionen lösen lässt, und Methan zum Beispiel nicht^^
 

Benutzer87580 

Sorgt für Gesprächsstoff
Vergleich doch mal die Bindungsabstände bei kovalenter Atombindung ( wo man sagen könnte, es wurden elektronen getauscht ) und bei Ionenbindung. Dadurch lässt sich doch auch schon einfach erklären, warum die Bindungsenergien bei Atombindung viel höher sind, und warum sich zum Beispiel NaCl leicht in Wasser in seine Ionen lösen lässt, und Methan zum Beispiel nicht^^

Nanana.. also das stimmt nicht.
Die Anziehungskräfte zwischen Ionen sind um Welten höher, als die Van-der-Waals-Bindungen in Molekülen.
Das kannst du nicht damit erklären, wie sich diese in Wasser lösen :grin:
Schau dir mal die Schmelztemperaturen von Salzen und die von Molekülen an. Salze schmelzen bei sehr hohen Temperaturen.
 

Benutzer76877 

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Also alle Elemente streben nach einem stabilen Zustand und das ist meist der, dass sie die Elektronenkonfiguration der Edelgase annehmen.
Dies können sie erreichen indem sie Elektronen aufnehmen oder abgeben.
Du kannst mal davon ausgehen, dass die Elemente von der 1. - 4. Periode Elektronen ABGEBEN um die Edelgaskonfiguration aus der Periode darunter zu erreichen.
Und die Elemente der 5.-7. Hauptgrauppe nehmen Elektronen auf und erreichen somit die Edelgaskonfiguration des Edelgases aus der Periode.
Du kannst dir ja ein Periodensystem in die Hand nehmen und die Schritte zählen, die du von deinem Element bis zu dem nächsten Edelgas brauchst. Der kürzeste Weg ist am wahrscheinlichsten.

Beispiel: Natriumchlorid

Natrium ist in der 1. Hauptgruppe, hat also in seiner äußersten Elektronenschale 1 Elektron. Es möchte aber 8 haben, weil das stabiler ist.
Weil es ja doof wäre, wenn statt 1 Elektron abzugeben, das Natriumatom 7 Stück aufnehmen würde, gibt es eines ab.

Na -> Na+ + e-
(Na+ = Einfach positiv geladenes Natriumatom, e- = Elektron

Das Elektron muss ja irgendwohin, ach da ist ein Chlormolekül.
Chlor ist in der 7. Hauptgruppe, besitzt also 7 Valenzelektronen und benötig nur noch ein Elektron um die stabile Konfiguration zu erreichen. Passt ja.
Chlor liegt aber als Molekül vor, nämlich jeweils 2 Chloratome sind einfach miteinander verbunden.

Cl2 + 2e- -> 2 Cl-

Du brauchst also zwei Elektronen für ein Chlormolekül, also 2 Natriumatome.
Bilanz:

2Na + Cl2 --> 2NaCl

Und Na+ und Cl- sind glücklich und stabil :grin:


Ok bis dahin hab ich alles verstanden. Aber du sagtest ja das Cl in der 7. hauptgruppe ist und somit 7 elektronen beträgt. Aber das mit dem Molekül musst du mir nochmal erklären (ich weiß ich raffes nur langsam aber wenn dann behalt ichs immer im Kopf :zwinker: . Weil da ja plötzlich nur noch 2 sind und nicht mehr 7?
 

Benutzer87580 

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Chlor liegt als Molekül vor. Das heißt zwischen zwei Chloratomen besteht eine Atombindung, sie teilen sich gegenseitig ihr siebtes Elektron, besitzen somit eigentlich 8. Chlor hat also schon die Edelgaskonfiguration erreicht.
Die Elektronen teilen sie sich, aber ist natürlich besser wenn sie 8 ganz für sich alleine haben.
Das Chlormolekül spaltet sich auf (durch Strahlung, Wärme was auch immer) und pro Molekül entstehen nun zwei Chloratome mit jeweils 7 Valenzelektronen.
Um diese beiden fehlenden Elektronen zu bekommen, müssen nun 2 Elektronen von den Natriumatomen aufgenommen werden.
Das heißt du brauchst doppelt so viele Natriumatome wie Chlormoleküle.

Du kannst also in deiner Reaktionsgleichung nicht einfach schreiben,

Na + Cl --> NaCl

weil Chlor ja so nicht vorliegt.

2Na + Cl2 --> 2NaCl
 

Benutzer76877 

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AHAA :ichstehim :anbeten:. Jetzt hats klick gemacht. Also ist das immer so das die 1-4 Periode IMMER abgeben und die von der 5-7 Periode IMMER aufnehmen?
 

Benutzer87580 

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Nee, das ist nicht immer so.
Wenn du weißt, welche Verbindung vorliegt, kannst du dir ausdenken, welches Ion welche Ladung besitzt.
Das kannst du dann mit der Oxidationszahl rausfinden, hattet ihr die schon?


Aber bei den einfachen Ionen ist es eigentlich immer so, und das sind auch nur einzelne Elemente, die nicht immer reagieren, wie du jetzt erwartest.
 

Benutzer76877 

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Ne hatten wir nochnicht wird noch allllles kommen :tongue:. Aber du hast mir wirklich sehr geholfen jetzt muss ich das alles nur noch alles in Ordnung bringen in meinem Kopf weil das alles noch ein bisschen rumschwirrt da oben aber das wird :smile:. Chemie ist eigentlich ein sehr interessantes Fach wenn man es mal gecheckt hat.
 

Benutzer58944 

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Nanana.. also das stimmt nicht.
Die Anziehungskräfte zwischen Ionen sind um Welten höher, als die Van-der-Waals-Bindungen in Molekülen.
Das kannst du nicht damit erklären, wie sich diese in Wasser lösen :grin:
Schau dir mal die Schmelztemperaturen von Salzen und die von Molekülen an. Salze schmelzen bei sehr hohen Temperaturen.

Ja stimmt natürlich, aber beim Halit ( NaCl ) gibt es ja auch einen Ionenkristall und bei den meisten nicht ionären Verbindungen halt nicht. Dass sich Salze im Wasser eher lösen, ist halt bedingt durch die Polarität dessen ;-)
Aber ich denke, um ein NaCl thermisch zu ioniesieren bedarf es nicht weniger Energie als wenn man zum Beispiel Methan versucht zu ioniesieren^^ ( ich meine also eher zwischen Na+ und Cl- sowie C ( sp3-hybrid. ) und H im Methan ^^)
 

Benutzer87580 

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Dann ist ja gut :zwinker:
Ist auch eigentlich gar nicht so schwer und im Prinzip immer das gleiche. Viel Erfolg!

Ja stimmt natürlich, aber beim Halit ( NaCl ) gibt es ja auch einen Ionenkristall und bei den meisten nicht ionären Verbindungen halt nicht. Dass sich Salze im Wasser eher lösen, ist halt bedingt durch die Polarität dessen ;-)
Aber ich denke, um ein NaCl thermisch zu ioniesieren bedarf es nicht weniger Energie als wenn man zum Beispiel Methan versucht zu ioniesieren^^ ( ich meine also eher zwischen Na+ und Cl- sowie C ( sp3-hybrid. ) und H im Methan ^^)

Die Bindungsenergie zwischen Ionen ist definitv höher als die zwischen Atomen. Um einiges sogar.

Was meinst du mit NaCl thermisch ionisieren und mit Methan ionisieren!?
 

Benutzer58944 

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mhh ja das war mir ja auch bewusst.
Also Salze "schmelzen" ja nicht, wie du sicher weist, sondern liegen dann halt ionieisuert in der Schmelze vor, wenn man sie weit genug erhitzt hat, und beim Methan ging es mir einfach daran, die Bindung zwischen C und H aufzuspalten, aber ohne das dann CO2 und H2 ensteht ( wie zum Beispiel bei Ammoniaksynthese ) sondern das dann beides als Ionen vorliegt^^
 

Benutzer32843 

Sehr bekannt hier
mhh ja das war mir ja auch bewusst.
Also Salze "schmelzen" ja nicht, wie du sicher weist, sondern liegen dann halt ionieisuert in der Schmelze vor, wenn man sie weit genug erhitzt hat, und beim Methan ging es mir einfach daran, die Bindung zwischen C und H aufzuspalten, aber ohne das dann CO2 und H2 ensteht ( wie zum Beispiel bei Ammoniaksynthese ) sondern das dann beides als Ionen vorliegt^^

Ich bin mir relativ sicher dass du nie eine Schmelze kriegen wirst wo C oder H ionisiert rumliegen :ratlos:

Schmelzen ist doch eine Änderung des Aggregatszustandes, daher können auch Salze o.ä. schmelzen... (Methan auch, wenn du es erst gefrierst und dann schmelzen lässt, aber ganz bestimmt nicht bei hoher Temperatur).

Ich glaube ich versteh überhaupt nicht worauf du hinaus willst...
 
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