Chemie verstehen 4, Schülerbuch

15 Aufbauprinzipien der Materie 3. Wie sind Metalle aufgebaut? Metalle glänzen und lassen sich schmelzen und verformen. Sie leiten Strom und Wärme gut. Die Metalleigenschaften ergeben sich dadurch, dass Metallatome, zB Kupfer (Cu) oder Natrium (Na), ihre äußeren Elektronen abgeben. Sie bestehen daher aus positiv geladenen Metall-Ionen (zB Cu 2+ , Na + ), die von frei beweglichen Elektronen zusammengehalten werden. Lass die Kupfer-Ionen wandern! (Abb.15.2)  E1 Tauche zwei Kupferdrähte in verdünnte Ammoniaklösung und lege eine Gleichspannung von 10 bis 20V an. Am Pluspol werden die Elektronen entzogen. Der Kupferdraht löst sich auf. Die positiven Kupfer-Ionen wan- dern durch die Flüssigkeit und werden vom Minuspol angezogen. Sie nehmen dort Elektronen auf und werden wieder zu metallischem Kupfer. 4. Wie bilden sich salzartige Stoffe? Metallatome können Elektronen abgeben und positiv geladene Ionen (zB Na + ) bilden. Nichtmetalle können Elektronen aufnehmen und negativ geladene Ionen bilden (zB Cl – ). Treffen positiv geladene und negativ geladene Ionen aufeinander, bilden sich salzartige Stoffe. Es bildet sich zB ein Kochsalzkristall, wenn Na + -Ionen und Cl – -Ionen einander anziehen und ein Kristallgitter bilden: Na + Cl – . Die chemischen Namen dieser Stoffe nennen zuerst das positiv geladene, dann das negativ geladene Ion, also Natrium chlorid für Kochsalz. 5. Wie bilden sich Nichtleiter (Isolatoren)? Isolatoren haben keine „freien“ Elektronen oder Ionen. Ihre Atome verbinden sich durch gemeinsame Elektronenpaare und bilden Moleküle (= Teilchen aus mehreren Atomen, zB Wasser, Zucker) oder Atomgitter (zB Diamant, Quarz). Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + Cu 2 + 15.1 Metallbindung am Beispiel von Kupfer (Cu): Cu 2+ -Ionen werden von frei beweg­ lichen Elektronen zusammengehalten. Metallbindung: Metallatome geben äußere Elektronen ab. Die frei beweglichen Elektronen halten die positiv geladenen Metall-Ionen zusammen. M V2 15.2 Lass die Kupfer-Ionen wandern! Infobox: Das Wort „ Ion “ bedeutet im Griechischen das Wandernde . Michael Faraday nannte elektrisch geladene Teilchen so, weil sie zu den elektrischen Polen wandern. Ionenbindung: Positiv und negativ geladene Ionen ziehen einander an und bilden ein Kristallgitter (Ionengitter). M Atombindung (Elektronenpaarbindung): Atome verbinden sich durch gemeinsame („bindende“) Elektronenpaare miteinander und bilden Moleküle oder Atomgitter. M Na + Cl − 15.3 Kochsalzkristall: Die Formel Na + Cl – gibt das Verhältnis der vorkommenden Ionen (1 : 1) an. gibt die Anzahl der Atome im Molekül an. CH 4 Summenformel Kalottenmodell zeigt den räumlichen Aufbau des Moleküls. C H H H H H C H H H Kugel-Stäbchen-Modell gibt die bindenden Elektro- nenpaare im Molekül an. Elektronenformel H H H H C H H H H C gibt den Bauplan des Moleküls an. Strukturformel H H H H C 15.4 Darstellung von Molekülen am Beispiel Methan, dem Hauptbestandteil des Erdgases: Modelle, Elektronenformel, Strukturformel, Summenformel 15.5 Im Diamantgitter sind alle C-Atome durch gemeinsame Elektronenpaare verbunden. C C C C C C C C C C C C C C C C Arbeitsblätter n877np Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv