Big Bang HTL 2, Schulbuch

24 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 2.3 Viele Schriften – eine Formelwelt Die chemische Formelsprache Wenn es um Chemie als Schulfach geht, haben die meisten Schüler Bammel vor den Formeln. Dieses Kapitel soll dabei helfen zu erkennen, dass Formeln gar nicht so kompliziert sind. Um chemische Stoffe schnell und eindeutig beschreiben zu können, haben Chemiker die Formelschreibweise erfunden. Statt: „Ein Molekül, das aus 2 Sauer- stoffatomen und ei- nem Schwefelatom be- steht“, kann man einfach sagen: 1 SO 2 . Die Formelschreibwei- se ist außerdem inter- national gültig, also auch in China und im arabischen Raum versteht man (sofern man ein bisschen Chemie gelernt hat) die Formeln CO 2 oder H 2 O. ( F9 ) Wichtige chemische Grundbegriffe Vergleiche die Begriffe: Element – Verbindung Atom – Molekül Element – Atom Atom – Ion L Unterstreiche die chemischen Elemente: Wasser, Kohlenstoff, Eisen, Stickstoff, Ammoniak, Fluor, Kohlenmonoxid. L Gib für die Zeichnungen an, ob es sich in den dargestellten Modellen jeweils um Atome/Moleküle ein Element/eine Verbindung einen Feststoff/eine Flüssigkeit/ein Gas handelt L 2.2 F6 A1 F7 A1 a) b) Abb. 2.12: F8 A2 Warum verwenden Chemiker Formeln? Warum schreibt man in chemischen Formeln manche Buchstaben groß und manche klein? Wie unterschei- det sich CO von Co? Was bedeuten die Ziffern innerhalb und vor chemi- schen Formeln? Wie unterscheidet sich H 2 von 2H? F9 F10 F11 Wir bewegen uns in der Chemie sozusagen in 3 Welten: der makroskopischen sichtbaren Welt, der submikroskopischen atomaren Welt und der Formelwelt. Das war’s dann aber schon, versprochen! Chemische Symbole: Jedes chemische Element besitzt ein Elementsymbol aus einem Großbuchstaben und ev. noch einem Kleinbuch- staben dahinter. Man kann die Symbole im Periodensystem nachlesen. Ein chemisches Symbol steht für ein Element und auch für ein Atom dieses Elements. Bsp.: C …… für Kohlenstoff Co …… für Cobalt S …… für Schwefel Chemische Formeln: Eine chemische Formel steht für eine Verbindung bzw. ein Molekül dieser Verbindung. Bsp. H 2 O, CO 2 Mit chemischen Formeln beschreibt man die atomaren Zusammensetzungen von Verbindungen. Durch eine Formel kann man sehen, aus welchen Elementen eine Verbindung zusammengesetzt ist. Außerdem gibt sie die genauen Men- genverhältnisse der einzelnen Atome in einem Molekül an. Atome verschiedener Elemente werden einfach ohne Ab- stand hintereinander geschrieben. Dabei ist es wichtig, in- nerhalb einer chemischen Formel bei jedem neuen Element wieder mit einem Großbuchstaben zu beginnen. Sonst kann es zu Verwechslungen kommen, denn Co (Cobalt) ist etwas völlig anderes als CO (Kohlenmonoxid)! ( F10 ) Aber der Reihe nach: 1 H bedeutet: 1 Atom Wasserstoff 2 H 2 Atome Wasserstoff 1 H 2 1 Wasserstoffmolekül, zusammengesetzt aus 2 Wasserstoffatomen ( F11 ) Eine kleine nachgestellte Zahl („Index“) hinter einem Ele- mentsymbol gibt also an, wie viele dieser Atome in einem Molekül vorkommen. Der Index gilt nur für das erste Symbol direkt davor. Eine große Zahl vor einer Formel (Koeffizient) gibt an, wie oft das Molekül insgesamt vorkommt Der Koeffizient gilt für die gesamte Formel dahinter. Aus der Formel H 3 PO 4 kann man somit herauslesen, dass es sich um ein Molekül handelt, das aus 3 Wasserstoffatomen, einem Phosphoratom und 4 Sauerstoffatomen zusammen- gesetzt ist. Abb. 2.13: Wasser in Makro-, Mikro- und Formelwelt Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv