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Lithiumabbau in Chile. Fluch und Segen des "weißen Goldes" https://t.co/KcZ1jHtPP4
Ein neues Atommodell muss her!
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Orientierung |
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Einführung
Advanced Organizer
Bisher haben wir die Vorstellungen von Demokrit und Dalton kennen gelernt. Das Teilchenmodell hat uns geholfen vor allem die physikalischen Eigenschaften von Stoffen zu deuten. Die Vorstellung von Dalton machte uns deutlich, dass bei einer chemischen Reaktion die Atome anders kombiniert werden, wobei kein Atom verloren geht oder hinzu kommt (Massenerhaltungssatz). Um aber zu verstehen, warum Atome miteinander reagieren und warum es Moleküle mit einem typischen Zahlenverhältnis der Atome gibt, müssen wir eine genaue Vorstellung vom Bau der Atome haben.
Nötige Vorkenntnisse
Nötige Vorkenntnisse - Links
- Ich kann die Nachweisreaktion für Sauerstoff mit Fachbegriff nennen, beschreiben und sicher durchführen. Ich kann das Ergebnis mit Fachsprache formulieren.
- Ich kann die Nachweisreaktion für Wasserstoff nennen und sicher durchführen. Ich kann die Beobachtungen der positiven Nachweisreaktion nennen und aus jeder Beobachtung eine Auswertung formulieren. Ich kann das Ergebnis mit Fachsprache formulieren.
- Ich kann ein Wortreaktionsschema aufstellen.
- Ich kann die Unterschiede zwischen einer exothermen und einer endothermen Reakion im Sinne einer Energiebilanz zwischen Aktivierungsenergie und frei werdender Energie erklären und in Form einer Skizze darstellen.
- Ich kann eine Summenformel aufstellen.
Lernziele / Kompetenzen
Lernziele / Kompetenzen - Links
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Ich kann mit Hilfe von Atommodellen erläutern, wie man sich Atome aufgebaut vorstellen kann und ich kann dadurch erklären, wie sich Atome binden und warum sie es tun.
Stoffe
Eigenschaften, Struktur, Summenformel, Bedeutung für Mensch, Pflanze, Tier, Umwelt
Fachbegriffe, Personen
Fachbegriffe, Definitionen, Personen
- Atombindung
- Atommasse
- Dipol
- bindendes Elektronenpaar
- Edelgaskonfiguration
- Elektrolyse
- Elektron
- Elektronegativität
- Elektronegativitätsdifferenz
- Elektronenpaarbindung
- Elementarteilchen
- gemeinsames Elektronenpaar
- Hauptgruppe
- Hypothese
- Isotop
- Lernbausteine
- Knallgasreaktion
- kovalente Bindung
- Kugelschalenmodell
- Leidenfrost-Effekt
- Lewisformel
- Neutron
- nicht bindende Elektronenpaar
- Oktettregel
- Ordnungszahl
- Partialladung
- Periode
- Proton
- Schalenmodell
- Summenformel
- Teilladung
- Unit
- Valenzelektron
- Valenzstrichformel
- vereinfachtes Schalenmodell
- Wasserfußabdruck
- Rutherford
- Niels Bohr
- Lord Rutherford
- Niels Bohr
- Streuversuch
- Erweitertes Kern-Hülle-Modell = Schalenmodell
- Kugelschalenmodell
- [Kugelwolkenmodell (KWM)]
- Atomkern
- Atomhülle
- Proton
- Elektron
- Neutron
- Atommasseneinheit: unit
- Masse und Ladungen der Elementarteilchen
- Isotope
- Valenzschale, Valenzelektronen
- Edelgaskonfiguration
- Periodensystem der Elemente (PSE) - Prinzipieller Aufbau
- Atombindung (kovalente Bindung)
- Valenzstrichformelschreibweise
- Elektronegativität, Elektronegativitätsdifferenz
- polare Atombindung
- Partialladungen
- Dipolmomente
Phänomene
Gesetzmäßigkeiten anwenden, Phänomene deuten, Reaktionsschemata aufstellen (Summenformeln, Strukturformeln)
- ...
Zusammenhänge
Vorgänge, Zusammenhänge, Funktionsweisen (im Zusammenhang mit der Bedeutung für Mensch, Tier, Pflanze und Umwelt) bewerten
- ...
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Anknüpfungen
Anknüpfungen - Links
- Aufgrund der hohen Elektronegativitätsdifferenz (> 0,5) zwischen einem Sauerstoff- und einem Wasserstoff-Atom findet eine Ladungsverschiebung der Bindungselektronen im Wasser-Molekül statt. Dies führt dazu, dass polare Atombindungen im Wasser-Molekül entstehen bzw. positive Partialladungen an den Wasserstoff-Atomen und eine negative Partialladung am Sauerstoff-Atom. Ein Wasser-Molekül ist also ein Dipol-Molekül.
- Als Dipolmolekül können die Wasser-Moleküle untereinander sogenannte "Wasserstoffbrücken" ausbilden. Das sind Anziehungskräfte, die in etwa so stark sind , wie ein Zwanzigstell einer Atombindung. "Wasserstoffbrücken" sind ein Spezialfall von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Sie sind auch die bekanntesten Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.
- Aufgrund dieser Anziehungskräfte entsteht die Oberflächenspannung des Wassers. Außerdem ist diese Anziehungskraft dafür verantwortlich, dass die Wasser-Moleküle - trotz ihrer vergleichsweise geringen Molekülmasse - erst bei 100 °C so viel Energie besitzen, dass sie in den gasförmigen Aggregatzustand übergehen können. Ohne "Wasserstoffbrücken" wäre Wasser nur im Temperaturbereich zwischen -90 und -80 °C flüssig.