Big Bang HTL 2, Schulbuch

50 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Die industriell wichtigsten Legierungen sind aber mit Sicherheit die Stähle. Stahl ist eine Legierung aus Eisen mit Kohlenstoff, der je nach Anwendung noch andere Elemente dazu legiert werden. Es gibt sozusagen für jede Anwendung den richtigen Stahl. Mehr zum Thema Stahl im Kapitel 10.3, S. 139. Zusammenfassung Legierungen sind metallische Gemische aus mindestens 2 Elementen. Es können entweder nur Metalle legiert sein (wie z. B. beim Messing: Cu und Zn) oder Metalle und Nicht- metalle (wie z. B. beim Stahl: Fe und C). Der Hauptbestand- teil muss aber ein Metall sein. Legierungen haben oft andere Eigenschaften als die reinen Metalle, z. B. niedrigere Schmelzpunkte oder höhere Härte. 4.4 Der eine gibt’s der andere nimmt’s Die Ionenbindung Stoffe mit Ionenbindung sind einander ziemlich ähnlich. In diesem Kapitel erfahren wir, wie sich Metall und Nicht- metall zu einer Bindung zusammentun können. 4.4.1 Grundlagen Metalle besitzen Atome mit nur wenigen Außenelektronen. Sie haben niedrige EN-Werte und geben daher gerne ihre Valenzelektronen ab. Nichtmetalle verhalten sich genau umgekehrt. Mit ihren hohen EN-Werten versuchen sie, noch mehr Elektronen zum Auffüllen ihrer Schalen zu erhalten. Z Legierungen Stelle aus den Informationen dieses Kapitels eine Tabelle von Legierungen zusammen: Name der Legierung, Zusammensetzung, Anwendungsbeispiel 4.3.2 F18 A1 Was ist ein Kristall? Welche Kristalle kennst du? Was ist ein Ion? Welche Arten von Ionen gibt es? Lies nach in Kap. 2.2. Was gibt der EN-Wert an? Was sind Außenelektronen und Valenzelektronen? Wo kann man sie für das jeweilige Element ablesen? Lies nach in Kap. 3.2! F19 F20 F21 F22 Entstehung einer Ionenbindung auf makroskopischer Ebene: Die Ionenbindung ist die charakteristische Bindungsform für die salzartigen Stoffe. Alle Stoffe mit Ionenbindung heißen Salze . Sie bestehen aus Metall- und Nichtmetallionen und können direkt durch Reaktion von Metall mit Nichtmetall herge- stellt werden. z. B. siehe Versuch 4.1.L Reaktion von Magnesium mit Iod. Aus dem Metall Magnesium mit seinen typischen Eigen- schaften (graue Farbe, Verformbarkeit, …) und dem vio- letten Nichtmetall Iod ist das Salz Magnesiumiodid mit typischen Salzeigenschaften geworden. Entstehung einer Ionenbindung auf atomarer Ebene: Eine Ionenbindung entsteht grundsätzlich zwischen einem Metallatom und einem Nichtmetallatom . Dabei hat das Metallatom einen niedrigen EN-Wert und gibt leicht Elekt- ronen ab, das Nichtmetallatom hat einen hohen EN-Wert und nimmt leicht Elektronen auf. Dadurch entstehen die Ionen , die der Bindung ihren Namen geben. ( F21 ) Am besten sehen wir uns das Zustandekommen einer Ionenbindung anhand eines konkreten Beispiels an. Wir nehmen den Klassiker, die Entstehung von Kochsalz NaCl und sehen uns erst mal an, wie die Hauptakteure Natrium und Chlor atomar gebaut sind. Na: 11 p + Cl: 17p + 11 e – 17e – Schale 1 2 e – Schale 2 8 e – Schale 3 1 e – Schale 1 2 e – Schale 2 8 e – Schale 3 7 e – V 4.1 L Reaktion von Magnesium mit Iod Geräte und Chemikalien: Iod , Magnesiumpulver , Wasser, Reibschale, Abdampfschale, Pipette Durchführung: Das Iod wird in einer Reibschale zu einem feinen Pulver zerrieben. Dann wird es mit dem Mg-Pulver in einer Ab- dampfschale im Abzug vermischt und die Reaktion mit ein paar Tropfen Wasser aus einer Pipette gestartet. Gleichung: Mg + I 2 MgI 2 Mg + I 2 MgI 2 Magnesium grauer Feststoff Iod violetter Feststoff Magnesiumiodid weißer pulvriger Feststoff Das Magnesiumiodid ist erst nach vollständiger Abkühlung des Reaktionsgemisches zu erkennen. e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv