Atome - Mitschrift der Biologie Vorlesung bei Prof. Vierlinger PDF

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Mitschrift der Biologie Vorlesung bei Prof. Vierlinger...

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ATOME – DIE BAUSTEINE DER MATERIE 1.1 ENTWICKLUNG DER ATOMMODE LLE 

400 v. Chr.:

Demokrit  „Atomos“



1800:

John Dalton  Vollkugelmodell



1889:

Thomson  Rosinenkuchenmodell



1908:

Ernest Ratherford  „Kern-Hülle Modell“  leichte, neg. geladene Elektronen kreisen um einen positiven massiven Kern, dazwischen ist nichts!



1913:

Niels Bohr  Schalenmodell



1926:

Schrödinger  Orbitalmodell

1.2 ATOMBAU:

Kernbausteine (Nucleonen)

Hüllenbausteine

Elementarteilchen

+

P

N

E-

Elementarladung

+1

0

-1

Masse

1u

~1u

~ 1/2000 u

Relative Atommasse: Masse eines Atoms in der Einheit u (Unit)  1u = 1,66 * 10-24 g Definition: 1/12 der Masse von 12C ~ 1p bzw. 1n Isotope  Kernarten eines Elements… …haben gleiche Ordnungszahl aber unterschiedliche Massenzahl. 11H  Wasserstoff 21H  Deuterium 31H  Tritium 

Relative Atommasse nicht ganzzahlig, weil sie der gewichtete Durchschnitt aller vorkommenden Isotope ist.

C14 Methode zum bestimmen des Alters von organischem Material.

STÖCHIOMETRIE (SEITE 12) 

Mol  Stoffmenge [mol] 1mol = 6,023 * 1023 Teilchen Avogadro’sche Zahl (NA)

Schmidt’sche Zahl (NL)

1g = 6,023 * 1023 u  daraus folgt: die relative Atommasse eines Stoffes und die molare Masse eines Stoffes besitzen den gleichen Zahlenwert.



Molare Masse (=Molmasse)  Masse von einem Mol eines Stoffes [g/mol]



Molzahl (n)  Anzahl der Mol [mol]

n = m/M n… Molzahl m… Masse M… Molmasse

[mol] [g] [g/mol]

BE RE CHNUNGEN 12.2  4,2mol 12.3  392g 12.4  12,01 12.5  1000/18 mol ^=^ 55,05555555555555555556 mol 0,025 mol Gold  5g  170€

ELE KTRONENKONFIGUR ATION = VE RTEILUNG DER E - IN DIE ORBITALE Verteilung der Elektronen eines Elementes auf die Orbitale. Zirconium

Zr

40

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2

Alle e- der höchsten Hauptquantenzahl Valenzelektronen: Außene- + nicht vollbesetzte d- und f – Orbitale  hier 4

1s 2s 3s

2p 3p

4s 4p

3d 4d

5s 5p

5d

4f 5f

6s 6p

6d

7s 7p

Valenzelektronen  Außenelektronen + leere d- und f-Orbitale Die Einerstelle der Gruppennummer gibt die Anzahl der Außenelektronen an

KURZSCHREIBWEISE DER ELE KT RONENKONFIGURATION 

Edelgas der darüberliegenden Zeile im PS suchen 2 14 5d10 6p1 81Tl: [Xe] 6s 4f

LEWISSCHREIBWEISE DER VALENZELE KT RONEN Valenze- werden als Punkte bzw. als Striche um das Elementsymbol geschrieben 1 Pkt. ^=^ 1e- (= einfach besetztes Orbital) 2 Pkt. ^=^ 2e- (= doppelt besetztes Orbital)

DIE HUND’SCHE R EGEL Entartete (= energiegleiche) Orbitale werden zunächst einfach besetzt. Cr24 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 [Ar] 4s2 3d4  [Ar] 4s1 3d5

8s...