Chemie begreifen, Schulbuch

289 eignen sich besonders für komplizierte organische Moleküle , weil C- und H-Atome weitgehend nicht eingezeichnet werden müssen. (Substanzformeln bzw. Summenformeln geben lediglich das Zahlenverhältnis der Atome im Stoffteilchen an, Strukturformeln die Verknüpfung der Atome im Stoffteilchen.) Formeleinheit Die Formeleinheit ist der kleinste elektrisch neutrale Ausschnitt aus einem Ionengitter . Sie drückt auch das Verhältnis der Ionen im Gitter aus. Die Formeleinheit wird als Abkürzung für ein Ionengitter – zB in Reaktions- gleichungen – verwendet. Es gibt jedoch kein Stoff- teilchen , das aus einer einzigen Formeleinheit besteht. Gitter Ionengitter, Metallgitter, Atomgitter werden durch chemische Bindungen zusammengehalten. Molekülgitter hingegen durch molekulare Kräfte , die auf Teilladungen oder Van-der-Waals-Kräfte zurückzuführen sind. Gleichgewicht – siehe dynamisches Gleichgewicht Gleichgewichtskonstante Die Gleichgewichtskonstante K beschreibt, welcher Rahmen für die molaren Konzentrationen der Edukte und Produkte am Ende einer Reaktion gilt: Im dynamischen Gleichgewicht wird das Massenwirkungsgesetz MWG erfüllt. Große Zahlenwerte von K bedeuten, dass für eine Reaktion viel Triebkraft zur Verfügung steht. Kleine Zahlenwerte stehen für fehlende Triebkraft. heterogen Stoffe nennt man heterogen, wenn sie uneinheitlich – oder auch trüb – aussehen. Ursache dafür ist die fehlende vollständige Durchmischung der Stoffteilchen . Als heterogen werden auch Stoffe bezeichnet, deren Uneinheitlichkeit erst unter dem Mikroskop zu erkennen ist. (Je nach den Aggregatzuständen unterscheidet man zB Emulsionen , Suspensionen , Kolloide , Aerosole .) homogen Homogene Stoffe sehen optisch einheitlich aus. Ursache dafür ist die vollständige Durchmischung aller Stoff- teilchen . Hydrolyse Bei der Hydrolyse wird ein großes Molekül durch Wasser in zwei kleinere zerlegt. Die Hydrolyse ist eine Substi- tutionsreaktion (Verdrängungs- oder Ersetzungsreaktion), bei der ein Reaktionspartner das Wasser-Molekül ist. Die Umkehrreaktion zur Hydrolyse wird als Kondensations- reaktion bezeichnet. Ionen Ionen sind geladene Stoffteilchen . Man unterscheidet positiv geladene Kationen und negativ geladene Anionen . Die positive Ladung entsteht durch Abgabe von Elektronen und die negative durch Aufnahme von Elektronen. Es gibt ein- und mehratomige Ionen. (Mehratomige Ionen werden auch als Molekül-Ionen bezeichnet.) Ionengitter – Ionenbindung – ionische Verbindung (Salz) In einem Ionengitter sind Kationen und Anionen regel- mäßig angeordnet. Der Zusammenhalt des Gitters erfolgt durch die unterschiedliche Ladung der Ionen . Diese elektrische Kraft bezeichnet man als Ionenbindung. Ionische Verbindungen bestehen aus einer Vielzahl von Ionengittern. Isomerie Man spricht von Isomerie, wenn die gleichen Atome auf verschiedene Weise angeordnet sind. S t r u k t u r i s o m e r i e : Die gleichen Atome sind verschieden miteinander verknüpft. G e o m e t r i s c h e I s o m e r i e : Die Atome sind gleichartig miteinander verknüpft, jedoch räumlich verschieden angeordnet wie zB bei der E- und Z-Form (veraltet: cis- und trans-Stellung). S p i e g e l b i l d - o d e r o p t i s c h e I s o m e r i e : Stoffteilchen sind sich so ähnlich wie Bild und Spiegelbild (L- und D-Form). (Moleküle, die optisch isomer zueinander sind, werden auch als chiral bezeichnet.) Isotope Isotope sind Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen und Elektronen , jedoch mit einer unterschiedlichen Neutronen zahl. Isotope werden im PSE in das gleiche Feld eingeordnet, weisen jedoch unterschiedliche Massenzahlen auf. (Ein Nuklid ist ein Atom, dessen Massenzahl genau angegeben wird.) Katalysator Ein Katalysator beschleunigt eine Reaktion, ohne selbst verbraucht zu werden – allerdings nur, wenn das dynamische Gleichgewicht noch nicht erreicht ist. Die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht sich, weil mithilfe des Katalysators ein anderes Zwischenprodukt – mit vernachlässigbarer Aktivierungsenergie E A – gebildet werden kann. Kation Kationen sind positiv geladen und wandern zum Minuspol (Katode). Ein Kation ist meistens aus einem Metallatom entstanden, das ein oder mehrere Elektronen verloren hat. Außerdem gibt es mehratomige Kationen aus Nichtmetallatomen , wie zB H 3 O + -Ionen und NH 4 + - Ionen. Komplex – Komplexbildungsreaktion Ein Komplex besteht fast immer aus einem Zentralkation und einer Hülle aus Liganden. (Daneben existieren auch »mehrkernige« Komplexe.) Bei Komplexbildungs- reaktionen umgibt sich in der Regel ein zentrales Kation mit einer Hülle aus polaren Molekülen oder Anionen . Die Triebkraft für die Komplexbildungsreaktion wird durch die Stabilitätskonstante K Stab ausgedrückt. Die Komplexbildung kann zur Maskierung führen, sodass typische Reaktionen von Kationen unterbleiben. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv