[Chemie] Wie erkennt man die Reaktivität?

Guten Nachmittag,

wie kann ich im Periodensystem der Elemente die Reaktivität der verschiedenen Elemente erkennen? Gibt es hier eine Struktur bzw. eine bestimmte Anordnung, anhand der man erkennen kann, ob die Reaktivität ansteigt oder weniger wird, wenn man mehrere Elemente miteinander vergleicht.

Als Beispiele habe ich hierzu zwei Aufgaben, vielleicht könnt ihr es mir ja anhand der Aufgaben erklären:

  1. Ordnen Sie die Alkalimetalle Kalium, Lithium, Rubidium nach steigender Reaktivität an.
  2. Welches Element ist das reaktivste Element im PSE? Geben Sid die hauptgruppe des PSE an, zu der es gehört.

Zur 1. Aufgabe weiß ich:

  • Die Alkalimetalle kommen in der Natur nicht als reines Element vor
  • Die Alkalimetalle müssen besonders aufbewahrt werden (Lithium, Natrium und Kalium in Paraffinöl und Rubidium und Cäsium in Ampullen, die verschmolzen werden)
  • Alkalimetalle sind weich und leicht
  • Alkalimetalle sind sehr reaktionsfreudig, da sie nur ein Valenzelektron besitzen. Aber wieso ist das so? Je mehr Valenzelektronen, desto weniger reaktionfreudig? Nein oder?
  • Alkalimetalle kann man durch Flammenfärbung nachweisen, da jedes Alkalimetalle eine bestimmte Farbe bei der Verbrennung verursacht

Zur Aufgabe 2 weiß ich:

  • Die 7. Hauptgruppe des PSE, also die Halogene, können mit fast allen Elementen reagieren und Bindungen eingehen, vor allem Fluor.
  • Das chemische Verhalten von Fluor ist besonders aggressiv. Ich habe gefunden, das das an der Elektronegativität liegt, aber was das ist, weiß ich leider noch nicht.
  • Ich würde daher als Antwort zur zweiten Aufgabe folgendes schreiben: Fluor ist das reaktivste Element aller Elemente im PSE. Fluor ist ein Halogen und gehört der 7. Hauptgruppe im PSE an.

Ich freue mich auf eure ausführlichen und leicht verständlichen Antworten.

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[Chemie] Fragen zur Redoxreaktion?

Guten Nachmittag,

ich habe noch ein paar Fragen zur Redoxreaktion. Die Fragen beziehen sich alle auf dieses Bild (Beispiel):

  1. Ich verstehe, wie man hier die Reaktion für die Oxidation formuliert und wie man die Reaktion für die Reduktion formuliert. Auch verstehe ich was der Elektronendonator/Reduktionsmittel und was der Elektronenakzeptor/Oxidationsmittel ist.
  2. Mir bereitet die Formulierung der Reaktion der Redoxreaktion noch ein wenig Schwierigkeiten. Wurde hier einfach nur die Reaktion anhand der Salzformeln/Verhältnisformeln formuliert?
  3. Denn anfangs habe ich auch die Salzformel/Verhältnisformel aufgestellt und bin auf das gleiche gekommen, was bei der Redoxreaktion dann als Ergebnis steht (also rechts neben dem Reakrionspfeil). Also „MgS“ (Siehe Bild nach den Fragen (nach 7.). Dort befindet sich meine Vorgehensweise zur Aufstellung der Salzformel/Verhältnisformel).
  4. Und schreibt man zuerst immer die Elemente ohne irgendwelche Angabe von Valenzelektronen bei der Angabe der Formel der Redoxreaktion?
  5. Also einfach immer nur zuerst vor dem Reaktionspreis bei der Redoxreaktion die Elementennamen aus dem Periodensystem der Elemente abschreiben und notieren?
  6. Und das Ergebnis rechts neben dem Reaktionspfeil bei der Redoxreaktion ist immer das, was man erhält, wenn man die Salzformel/Verhältnisformel anwendet?
  7. Entspricht also das Ergebnis der Formel bei der Redoxreaktion immer dem Ergebnis der Salzformeln/Verhältnisformeln?

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

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[Chemie] Bildung von Ionen aus den Elementen?

Guten Nachmittag,

ich habe noch ein paar Fragen zum Verständnis zu der Bildung von Ionen aus den Elementen (auch bezeichnet als Salzbildung bzw. als Salzbildungsreaktion). Meine Fragen beziehen sich alle auf diese Übersicht (Beispiel):

  1. Ganz unten wurde ja „Na“ unter dem Natrium-Atom und „Cl“ (mit der Darstellung von 7 Valenzelektronen) unter dem Chlor-Atom geschrieben. Das verstehe ich. „Na“ gibt also einen Valenzelektron an „Cl“ ab, beide werden dann zu einem Ion (Natrium-Ion und Chlorid-Ion), welche die Edelgaskonfiguration bzw. die Oktettregel erfüllen.
  2. Die Benennung auf der rechten Seite unten verstehe ich leider noch nicht. Wieso wird das Natrium-Ion hier nur als „Na^+“ dargestellt? (####Das hochgestellte plus verstehe ich, das schreibt man ja, da nun ein Elektron abgegeben wurde und es somit einen Überschuss von einem Proton gibt. Es gibt also ein Proton mehr als Elektronen. Daher kommt das hochgestellte plus bei „Na^+“.####) Aber wieso werden hier die Valenzelektronen bei „Na^+“ nicht dargestellt?
  3. Also wieso befinden sich hier keine 4 Striche um „Na^+“ drumherum?
  4. Ist das absichtlich so? Muss das so sein?
  5. Liegt das daran, dass Na (also Natrium) normalerweise 3 Schalen hat und hier nun auf der dritten Schale 0 Valenzelektronen sich befinden?
  6. Wird eine Schale mit 0 Elektromen, wie hier, nie gezeichnet?
  7. Stellt man sich die dritte Schale hierbei also im Kopf vor, um die Valenzelektronen zu zeichnen? Ist das der Grund, dass hier nur unter dem Natrium-Ion auf der rechten Seite unten nur „Na^+“ steht und drumherum keine Valenzelektronen dargestellt wurden?

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

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[Chemie] Hilfe benötigt beim Lösen von Aufgaben?

Guten Abend,

ich benötige noch etwas Hilfe beim Lösen von Aufgaben zu Chemie. Alles was ich weiß, sowie bereits bestehende Fragen, habe ich als Antwort unterhalb der Aufgaben in eckige Klammern geschrieben.

Die Aufgaben habe ich einmal als Bild gepostet und einmal als Text unterhalb des Bildes (mit meinen Anmerkungen).

Ich freue mich sehr über eure Hilfe. :-)

Aufgabe 1

a) Welche Masse und welche Ladung hat ein Neutron?

[Das weiß ich leider nicht. Ich weiß nur, dass Neutronen eine neutrale Ladung haben. Und wie kommt man auf die Masse von einem Neutron? Wie kommt man auf die Masse von einem Elektron? Wie kommt man auf die Masse von einem Proton? Wie schreibt man die Masse davon jeweils in der richtigen Schreibweise?]

b) Welches Element hat 33 Protonen im Kern?

[Das Element As (also Arsen) hat 33 Protonen im Kern und 33 Elektronen in der Elektronenhülle (Atomhülle)]

c) Nennen Sie ein Element, dass 26 Neutronen im Kern hat.

[Das Element Ti (also Titan) hat eine Massenzahl von rund 48 und eine Protonenzahl (Ordnungszahl) von 22. Neutronenanzahl = Massenzahl - Protonenzahl (Ordnungszahl) = 48 - 22 = 26.]

d) Geben Sie ein Element an, dass 4 Elektronen in der Außenschale hat.

[Eigentlich wollte ich gerade Ti (also Titan) schreiben, da dort eine 4 steht, also bei der Gruppe. Jedoch handelt es sich hierbei ja um die Nebengruppen. Normalerweise kann man ja anhand der Gruppe sagen, wie viele Elektronen sich in der Außenschale befinden. Ist das nur bei den Hauptgruppen so? Ist das nicht bei den Nebengruppen so? Gibt es eine andere Regel für die Nebengruppen, wie viele Elektronen sich in der Außenschale befinden? Um sicher zu gehen (und nicht laut meinem bisherigen Kenntnisstand bei den Nebengruppen „rechnen“ zu müssen, wie viele Valenzelektronen die Nebengruppenelemente haben) nenne ich hier nun also ein Element mit der Hauptgruppe 4. Meine Antwort: Das Element C (also Kohlenstoff) hat in der Außenschale 4 Elektronen, da es die Hauptgruppe 4 hat.]

e) Wie ist das Gallium Atom aufgebaut? Geben Sie die genaue Verteilung und Anzahl aller im Galliumatom enthaltenen Elementarteilchen an.

[Bei dieser Fragestellung bin ich mir unsicher, ob ich einfach nur eine Zeichnung nach dem Bohrschen Atommodell machen muss, oder ob ich auch Text dazuschreiben muss. Hier meine bearbeitete Aufgabe:

]

Aufgabe 2

a) Erklären Sie die Metallbindung mit Hilfe einer Zeichnung an einem konkreten Beispiel.

b) Wie unterscheiden sich Metalle und Ionenverbindung bei der Verformbarkeit? Erklären Sie diese Unterschiede mit dem Bindungsmodell.

c) Geben Sie zu den folgenden Stoffen die vorliegende Bindungsart an. Aluminiumchlorid, Xenon, Wasserstoff

Aufgabe 3

a) Aus welchem Erz wird Aluminium großtechnisch hergestellt? In welcher Form ist das Aluminium darin enthalten?

b) Im Verfahren wird noch ein Hilfsstoff zugesetzt. Nennen Sie diesen Stoff und beschreiben Sie seine Wirkung im Verfahren. Welche Vor- und Nachteile ergeben sich durch die Verwendung dieses Stoffs?

c) Magnesium reagiert mit Stickstoff in einer Redox-Reaktion. Geben Sie die beiden Teilgleichungen für diese Reaktion an.

[Hierbei handelt es sich ja um Hauptgruppenelemente, Mg (also Magnesium) hat 2 Valenzelektronen und N (also Stickstoff) hat 5 Valenzelektronen. Streben hier nun beide Elemente ein „Elektronenoktett“ an? Was ist überhaupt ein „Elektronenoktett“? Sind das immer 8 Valenzelektronen oder kommt es immer auf die jeweilige Schale an? Die vierte Schale, also die N-Schale kann ja maximal 32 Elektronen haben, was wäre hier zum Beispiel ein „Elektronenoktett“? Wären das auch 8 Elektronen? Diese Aufgabe verstehe ich leider auch nicht.]

Aufgabe 4

Durch welches Experiment konnte gezeigt werden, dass Atome aus einem Kern und einer Hülle bestehen? Beschreiben Sie das Experiment und erklären Sie, welche experimentellen Beobachtungen mit dem Kern-Hülle-Modell erklärt werden konnten.

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Säure und Basen?

Ich habe eine kleine Frage zu der Definition von Basen und Säuren:

1.      Basen sind Reinstoffe, die mit Wasser zu Hydroxidionen reagieren. Heute habe ich gelesen, dass diese ebenfalls Protonenakzeptor sind in Form von H+ Ionen (Ist das richtig?). Stellt man sich die Reaktion von einer Base und einem Alkalimetall vor, so wird deutlich, dass das Wasser bei den Reaktionen ein H+ Ion abgibt (also in dieser Reaktion die Rolle einer Säure „einnimmt“)  dabei entsteht zwangsläufig ein positiv geladenes „Alkalikation“, Hydroxidionen und Wasserstoff. Zu meiner Frage, „wohin“ ist das H+ gegangen und welcher Reaktionspartner würde in diesem Falle eine Base darstellen (Habe am Anfang gedacht, dass es vielleicht das Alkalimetall selber ist, aber es nimmt ja kein H an)? Handelt es sich bei der Definition um das Abgeben und Annehmen (Säure und Base) von „allgemein“ Protonen oder spezifisch durch das Weitergeben von H+ Ionen?

2.      Lauge: Als Laugen beschreibt man die Lösung von „Alkalihydroxiden“ im Wasser, richtig?  Sind dabei alle anderen alkalischen Lösung, also die nicht durch das Reagieren von einem Alkalimetall und Wasser entstanden sind, keine Laugen? Also bezieht sich die Definition nur auf Alkalimetalle?

3.      Index: Oft sehe ich in Reaktionsgleichungen von Säuren und Basen, dass die „Hs“ zusammengefasst werden:

HCl +H₂O → CL-1 H3O+1 (ich weiß nicht, wie man + anders angibt auf der Tastatur)

Darf man quasi die Hs bei solchen Reaktionen immer „zusammenfassen“ im Index?

 

 

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Redoxtitration Eisen(II)-Ionen?

Hallo liebe Community,

in unserer letzten Schulstunde wollten wir in Chemie durch eine Redoxtitration überprüfen, ob die Konzentration von Eisen (II)-Ionen in Ferrum Hausmann (Medikament gegen Eisenmangel) auch mit der angegebenen Konzentration von 30 mg/ml übereinstimmt. Dafür haben wir Kaliumpermanganat als Maßlösung verwendet, jedoch ist ein Problem aufgetreten:

Der Ferrum Hausmann Sirup hat eine stark dunkel orangene, eigentlich schon schwarze Farbe und auch die Kaliumpermanganatlösung war dunkel violett bis schwarz. Es ist also schwer bei einer Redoxtitration den Farbumschlag und somit den Äquivalenzpunkt zu bestimmen, was letztendlich das ist, wozu man die titration macht.

Nun zu meiner eigentlichen Frage: Wie könnte man diese dunkel orange bis schwarze Färbung der Eisen(II)-Lösung wegkriegen. Die Ferrum Hausmann Lösung die wir verwendet haben hatte folgende Inhaltsstoffe:

Es wäre echt nett wenn mir jemand sagen könnte was überhaupt die schwarze Färbung verursacht und wie man diese wegbekommt, weil selbst unser Chemie Lehrer war am verzweifeln

Bitte entschuldigt den Roman

Viele Grüße

P.S.: Auch als wir die Lösung um das doppelte ihres Volumens mit Wasser verdünnt hatten konnte man immer noch nichts erkennen

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Liegt in diesem Fall (siehe Beschreibung) Konformations-Isomerie oder Konfigurations-Isomerie vor?

Wenn an einem Kohlenstoffatom die Anordnung der Atome so ist, dass durch Drehung um Einfachbindung des Kohlenstoffatoms in ein anderes Molekül umgewandelt werden könnte, aber die Drehung nicht möglich ist, z.B. weil es sich um einen Ring handelt. Sind die beiden Moleküle dann trotzdem Konformations-Isomere? Oder Konfigurations-Isomere?

Denn die Umwandlung in das andere Molekül durch Drehung um eine Einfachbindung wird ja nur durch die Ring-Geometrie verhindert, aber die Anordnung der Atome am Kohlenstoff-Molekül würde eine Umwandlung ja grundsätzlich erlauben (das war ja die Voraussetzung).

Spricht man in einem solchen Fall trotzdem von Konfigurations-Isomerie?

Es gibt ja auch die Fälle, wo allein durch die Anordnung am Kohlenstoff-Atom das Molekül nicht ein ein anderes überführt werden kann, auch nicht überführt/umgewandelt werden könnte, wenn eine Drehung um Einfachbindung möglich wäre, weil einfach die Anordnung der Atome am Kohlenstoff-Atom eine andere ist. In einem solchen Fall liegt ja sicher immer Konfigurations-Isomerie vor.

Ich frag mich halt, ob es Konfigurationsisomerie ist, wenn die Anordnung am Kohlenstoffatom grundsätzlich passend für eine Umwandlung durch Drehung um Einfachbindung ist, aber diese Drehung halt einfach durch einen Ring oder so verhindert wird.

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