Chemie für Bauingenieure Block 1 ETHZ – BAUG – HS2011

08. Februar 2012 S e i t e | 1 Christoph Hager

CHEMIE © chager - Version 1.0 Prof- B. Elsener, ETHZ

GRUNDLAGEN Ladung [ ] [ ] Coulomb

Energie [ ], [ ] Elektronenvolt

Kraft [ ] [ ⁄ ] Newton Arbeit/Energie [ ] [ ] [ ] Joule Leistung [ ] [ ] [ ⁄ ] Watt

Querschnittsfläche [ ] Länge [ ] Meter Windungsdichte (Spule) [ ⁄ ] Radius [ ] Meter Zeit [ ] Sekunde

Masse [ ] Kilogramm Molekülmasse [ ] Kilogramm rel. Atommasse [ ⁄ ]“ Stoffmenge, Zahl der Mole [ ] Mol Zahl der Moleküle Temperatur [ ] Kelvin

Innere Energie [ ] Joule Volumenarbeit [ ] Joule Wärmeenergie [ ] Joule Enthalpie [ ] Joule Entropie [ ] Adiabatenexponent [ ] Freiheitsgrad [ ] Wirkungsgrad [ ]

KONS TA NTE N

Elementarladung _q Elektronenvolt _q_v atomic mass unit _amu Masse Elektron _me Masse Neturon _mn Masse Proton _mp

Avogadro Konstante ⁄ _na Loschmidt-Zahl Faraday-Konstante _na_q Molares Normvolumen _vm Gaskonstante ( ) ( ) _rc Boltzmann Konstante _k Absoluter Nullpunkt ( ) Normaldruck 1_atm Gravitationskonstante ( ) _gc Erdbeschleunigung _g

Beziehungen:

Einheiten Voyage: → P… → 2nd g … für grichische Buchstaben

Vorsicht: Bei Brüchen mit Einheiten, dass sie wirklich unter Bruch sind Coulomb: _coul Stunde: _hr Gramm: _gm Kelvin = _°k (Immer mit Kelvin, Grad wird nicht umgerechnet)

NORMA LBEDI NG U NG E N

Temperatur: Druck: , (Gase) Chemie: IUPAC: )

GRÖSS E N

Yotta Z Dezi d

Zetta Y Zenti c

Exa E Milli m Peta P Mikro Tera T Nano n Giga G Pico p Mega M Femto f Kilo k Atto a Hekto h Zepto z Deka da Yokto y

PHYSIK, STOFFE

KRAFT UND DRU CK -

Coulombsche Gesetz

Gravitationsgesetz:

Zentripetalkraft:

Lorentzkraft: (vereinfacht)

ARBE IT /E N ERG IE UND L E ISTU NG

Arbeit

∫

Leistung

TEMP ER ATUR

Immer in Kelvin Rechnen:

MA SSE N UND T EILC HE N

Molare Masse, Relative Atommasse (In Periodensystem) Aus Stoffmenge: Aus Teilchenzahl:

ST OFFM ENGE (M OL)

Aus Masse:

Aus Volumen:

Aus Teilchenzahl:

Aus Konzentration: mit → In Literatur:

CHEMIE TRIVIAL V1 Chemie ist die Wissenschaft von Stoffen und deren Veränderung

ST OFFKLA SSEN 1. 1

TRE NNVERFA HRE N 1. 2 - 1 .3 , 4 . 2

KOH LENST OFF 1. 4

Graphit (schwarz, metallisch, leitend, leicht spaltbar)

Diamant (durchsichtig, n. leitend, hart, spröde)

Fullerene (farblos, nicht-leitend)

→ Stoffeigenschaften sind abhängig von Struktur

REA KTIO N EN 1. 5

Endotherm: Energie wird benötigt ( )

Exotherm: Energie wird Frei ( )

Aktivierungsenergie wird benötigt um Prozess zu starten

MASSE NERHA LTU NG

Die Gesamtmasse bei einer Reaktion bleibt konstant

AGG RE GAT ZU STÄ ND E

→ Fest, Flüssig, Gasförmig, (Sublimieren: fest → gas)

WASSER 4. 9

VERD U NST U NG

Statistische Verteilung der Energie der Teilchen

Auch unter Siedetemperatur gehen Teilchen in Dampf über

TEILCHENMODELL Materie besteht aus kleinsten kugelförmigen Teilchen

Der Raum zwischen den Teilchen ist leer

Teilchen versch. Stoffe unterscheiden sich nur in der Grösse

Es wirken Anziehungskräfte zwischen den Teilchen

Teilchen sind in Bewegung

Bei höherer Temperatur ist Bewegung schneller

GE SCH ICHT E AT OM

DALTON 1800

Es gibt Atomsorte pro Stoff mit spez. Gewicht

Atome sind Kugeln, unveränderlich

Massenverhältnis bei Reaktion gegeben durch Elemente

RUT H ERFOR D 1900

Aufbau Atom mit Kern, Elektron, Proton Neutron

BOHRS CH ES AT OMM OD E LL 1915

Schalen Aufbau: k, l, m, n, o, p, q-Schalen

Diskrete Energieniveaus (Quanten)

Reicht meistens

U NSC HÄRFER E LATI ON 1925

Heisenbergsche Unschärferelation

Teilchen/Welle-Dualismus

Schrödingrgleichung

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08. Februar 2012 S e i t e | 2 Christoph Hager

ATOMBAU UND PERIODENSYSTEM V2

ATO ME /EL EM E NT E

→ trivial, Grössen siehe unter Grundlagen/Periodensystem

PER IODE N SY ST EM

Ordnungszahl: Anzahl Protonen Massenzahl: Masse Protonen und Neutronen Nukleonen: Neutronen und Protonen Nuklid: Einzelatom eines Isotops Valenzelektr: Elektronen auf ässerster Schale (max 8) Periode: Anzahl Schalen (ingesamt 7) Gruppe: Anzahl Valenzelektornen Schalen: In -ter Schale haben Elektronen platz

ISOT OP E

→ Unterschiedlich viele Neutronen, Eigenschaften bleiben

ION E N 2. 2 - 2 . 6 , 4 . 4

→ Unterschiedlich viele Elektronen (Geladene Teilchen)

Kationen: Elektronen abgegeben, (+)

Anionen: Elektronen aufgenommen, (-)

IONIS IER U NGS E NERGI E → PS E I E

→ Energie um 1 Elektron zu entfernen [ ]

Stark von Coloumbkraft Abhängig (Also Abstand)

IE prop. Zu Protonenzahl in Perioden

IE nimmt in höheren Schalen ab

Je grösser Kernladung umso grösser IE, (2. IE ist höher)

E LE KTR ONE NNE GATI VITÄ T E N

→ Fähigkeit Bindungselektronen anzuziehen ( [ ]) Hohe EN wenn: kleiner Atomrumpf, hohe Rumpfladung

EN zunehmend: unten-oben (weniger Schalen/Abstand) links-rechts (grössere Kernladung)

→ Ionenbindung (anstatt Kovalenter)

E LE KTR ONE NAFFI NITÄ T ( IN eV) 2. 7 , 4 .1 0 EA

→ Tendenz eines Atoms Elektronen Aufzunehmen (→ Anion) → : Energie die Frei wird wenn 1 El → Atom → Siehe Tabelle am Ende. [ ] [ ]

Das umgekehrte der IE

BINDUNGEN 4. 6 ,4 . 8 V2 → Drang nach Edelgaskonfiguration (Oktett-Regel)

KO VAL E NTE B IND UN G E N NM- NM

→ Auch Elektronenpaar/Atombindung → Molekülbildung, Edelgaskonfiguration durch teilen der El

Einfachbindungen sind frei drehbar

Bindungslänge nimmt von 1- zu 3-fach Bindung ab

Bindungsenergie nimmt von 1- zu 3-fach Bindung zu

Bei Atomen mit grosser EN ( ) wird Bindung polar → Partialladungen → Dipole

ION E NBINDU NG EN NM-M

→ Edelgaskonfiguration durch Elektronentransfer → Es entstehen Salze: Anionen (-) und Kationen (+)

Meist stark exotherm

Haben hohe Schmelz/Siedetemperatur

E NERGI E UMSA TZ

G ITT ER E NERGI E (C OU LOMB E NERGIE) 2. 8 - 2 .9

→ Freiwerdende Energie wenn Ionen ein Ionengitter bilden

Umso grösser: je stärker geladen und kleiner die Ionen sind

Schmelz und Siedepunkte sind proportional zur Gitterenergie

Besteht aus: + SublimationsE (Metallatome lösen) + IE (Matallatome ionisieren) + BindungsE (Moleküle NM spalten) - EA (NM-Atome ionisieren) - Gitterenergie

Summe , wenn negativ exotherm, stabil

IONE NGI T TER 5. 8

Struktur durch Grössenverhältnisse bestimmt: 0.24-0.41/KZ 4 0.41-0.73/KZ 6 0.73-1/KZ 12

Form Tetraeder, ZnS Oktaeder, NaCl Würfel, CsCl → oder mit Koordinationszahl KZ (2-12 Nachbarn) angeben

MET ALLBINDU NG E N M-M

→ Elektronengas (VE) halten Atomrümpfe zusammen

Bindungsenergie von Anzahl VE und Atomgrösse abhängig

EA sehr klein

MOL EKÜL E 2. 1 0

LEWIS -F ORME LN

→ Darstellung Atome und El-Bindungspaare → Auch Skelettformel Möglich ( ) der KW nur Striche

1) Valenzelektronen zusammenzählen ⁄ El-Paare 2) Zeichne Einfach-Bindungen 3) Oktett-Regel für Aussenatome 4) Evt. Doppelbindungen 5) Überprüfen formalen Ladungen, möglichst Null

VSE PR M OD E LL / M OLE K Ü LGE OM E TRIE 2. 11

→ Ausrichtung freier Elektronenpaarwolken

: trigonal bi-pyramidal, : T-förm., trig., bi-pyram.

DIP OLE 2. 1 2 , 4 . 3

→ Moleküle mit Ladungsschwerpunkten sind Dipole → polar

D IPOLM OM E NT

[ ] Stärke des Dipoles

WECHSELWIRKUNGEN V4

COU LOMBSC HE G ESE T Z

ZWISCH EN MOL EK ULAR E K RÄFT E 5. 2 - 5 . 7

→ Beeinfluss Siede/Schmelzpunkt → +/+

ION- I ON 250 KJ /M OL

→ Salz

ION-DIP OL 15 KJ/M OL

| |

→ Auflösung von Salzen (Hydration)

WASSERS T OFFBRÜ CK E N 20 KJ/M OL 5. 5 , 8 .3

Stark polarisierte Wasserstoffatome

Bildung: H mit N, O, F, Cl, Br, sehr stark

Am stärksten wenn die 3 Atome auf einer Linie

→ Bei Wasser führen H-Brücken zu lockererer Geometrie deshalb Dichtemaximum bei 4°C

DIPOL-DI P OL 2KJ /M OL

Permanente Polarisation, schwächer

Vergleichsgrösse ist das Dipolmoment

IND UZI ER TER DIP OL 2KJ /M OL

In Flüssigkeit mit beweglichen Dipolen

Polare Moleküle können anderen ein induzieren

LOND ON / V AN -DER - WAALS 2KJ /M OL

Mom. Ladungsvert. (Polarisierbarkeit), bei allem Molekülen

Je stärker je grösser Oberfläche eines Moleküls (Anzahl )

, Polarisierbarkeit (Anzahl Elektornen)

→ London überwiegen (schwache) Dipol Kräfte dh Sdpkt steigt mit London-Kräften und nicht mit !!!

V ISKO SIT ÄT V ON FLÜ SSIGK E ITE N

→ Zähigkeit, durch zwischenmolekulare Kräfte bestimmt

TE MP ERAT UR EINFLUSS

→ Mit steigender Temperatur nimmt Viskosität ab. Moleküle haben höhere kinetische Energie und können sich leichter frei bewegen (Brownsche Bewegung).

WA SSER BE N ETZT E OB ER FLÄCH E N

Hydrophob: Wasserabstossend „unpolar“ Hydrophil: Wasseranziehend „polar“, wasserlöslich

MET ALLE

TE MP ERAT URD EH NU NG

→ Thermische Ausdehnungskoeff. Umgekehrt proportional zum Schmelzpunkt (und zur Bindungsenergie)

E LASTI ZITÄ TSM OD U L

→ Metalle mit hohen Schmelzpunkten haben hohes E-Modul

COND ON-M ORS E K URV EN

Potenzielle Energie vs Abstand: Abgeleitet: Bindungskraft

Schwache Bindung: kleine Bindungsenergie

→ grosse Änderung der Atome (grosse Ausdehnung) → Flache Tangente (kleines E-Modul)

G ITT ERS TRU K TUR E N 5. 1

Packungsdichte: (eine Atomsorte) Kub. Flächenzentr, hexagonal Kub Innenzentrierte Gitter

VERFR OMABARK EI T

→ Metalle sind plastisch verformbar, dank Gitterstörungen

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08. Februar 2012 S e i t e | 3 Christoph Hager

GASE V3

DRUCK

[

] [ ] [ ]

ID EAL E S G A S 3. 1 - 3 . 6

Gasteilchen als starre Kugeln

Füllen Raum vollständig aus

Teilchen unendlich klein

Keine Wechselwirkungen

AVOGADR OG ES ET Z

Gleiche Volumina beliebiger Gase enthalten bei gleichem Druck und Temperatur gleiche Anzahl Moleküle

GASGES ET Z

( )

( ) ( )

Gegeben: - Anzahl Mole: - Anzahl Moleküle: - Masse:

GA SG EM ISCH E - P ART IALDR UCK

→ Partialdruck für jeden Gasanteil (Raoultsches Gesetz)

∑ →

Stoffmengenanteil

REAL E GA SE 3. 5

Abweichungen durch: (temperaturunabhängig)

Intermolekulare Kräfte (Volumen wird kleiner)

Molekularvol. (Gase sind nicht punktförmig → V grösser)

Kompressibilitätsfaktor:

VAN- DER -WAA LS Z US TA NDSG LEI CH U NG:

(

) ( )

KINET ISCH E GA STH E OR I E 3. 7

Mittlere Geschwidigkeit: √

√

Geschwindigkeitsverteilung (nach Maxwell Bolzmann) → höhere Temperaturen: erhöhen Geschw., verbreitern Vert.

ATHM O SPH ÄRE

→ V3, s14-21

PHASENGELICHGEWICHTE V5 → stehen in einem Physikalischen Gleichgewicht

WÄRM ELEH RE

Wärme: Phasenumwandlung:

Wärmekapazität: [

] [

]

EN THALP IE H

→ Innere Wärmeenergie: , Zustandsgrösse ⁄

E NT HA LPI EÄ ND ERU NG

Endotherm: Energie wird benötigt (Verdampfen) Exotherm: Energie wird frei (Kondensieren)

Bindung Öffnen:

Bindung Schliesssen:

BEISPI E LE

Grundsätzlich: ( ) ( )

Bei Aggregatzuständen:

In andere Richtung →

GLE ICHG EW ICHT FLÜSSIG- GA SF ÖRM IG

GLEICH GEWI CH TS ZUS TA N D (PH YS+C H EM)

→ Teil flüssig, Teil Gasförmig, wo Gleichgewicht?

Gleichgewichte sind Dynamisch, Geschwindigkeiten für hin und Rückreaktion gleich gross

Ein System tendiert immer zum GGW-Zustand

GGW-Zustand ist immer gleich, egal wie er erreicht wurde

Kompromiss zwischen den Energien: → Maximale Entropie (Chaos) → Minimale Enthalpie

Freie Energie Im Gleichgewichtszustand ist freie Energie minimal:

BEISPI E L

In Topf mit Deckel: → dynamisch; hin und Rückreaktion sind gleich schnell Verdampfen = Kondensieren ∑ In Topf ohne Deckel → Verdampfungsgeschwindigkeit = → Kondensationsgeschwindigkeit sinkt abrupt

DAMPFDRU CK (AND ERE B EDE U TU NG A L S S ONS T)

→ Der vom Dampf ausgeübte Druck wenn Dampf und Flüssigkeit im dynamischen Gleichgewicht stehen.

Hoher Dampfdruck Tiefe intermolekulare Kräfte, flüchtig

Dampfdruck steigt mit steigender Temp steil an

GGW eines LM ist prop zu Stoffmengenanteil

PHA SE ND IAGR AMM E 6. 1 , 6 . 2

→ Zeigt in welchen Phasen ein Stoff bei gewissen Druck und Temperatur zusammengesetzt ist.

Sublimationkurve: Dampfdruck Festkörper

Trippelpunkt: Eis, Wasser und Dampf im Gleichgewicht

Grenzen durch Kurven beschrieben (Phasengleichgewicht)

Kritische Temperatur : Darüber kann Gas mit mehr Druck nicht mehr Verflüssigt werden → Edelgase: Zun. Periode → steigt an ( ) Erklärung: Atomradien, Anzahl nehmen zu London (VdW) –Kräfte nehmen zu → Stärkere interatomare Wechselwirkung

PHAS E NREG E L V ON GIBB S 5. 3 ABH. T P

Freiehitsgrad der Funktion ( ) Anzahl Komponenten (Stoffe) Anzahl Phasen

LÖSUN G EN

→ homogene Mischung von mehreren Komponenten

Lösung: Lösungsmittel und gelöste Stoffe

Lösungsmittel: Anteil mit grösster Menge

Gelöste Stoffe: Andere Komponenten

Löslichkeit: Abhängig zwischenmolekulare Kräfte

GLEICH ES LÖS T S ICH I N G LEIC HE M 5. 4 , 5 .7 , 6 . 6

Ionische/polare in polaren LM (Salz Zucker) Apolare(nur Londonkräfte) in apolarem LM (KW) Apolare NICHT in polaren LM (Benzin/Öl nicht in Wasser) Tenside und Waschmittel: polare Köpfe und apolare Schwänze

KONZ E NTRA TI ONSA NGABE N 6. 5

Allgemein:

Molarität: ( )

( ) Temperatur-abhänigig

Molalität: ( )

Temp-unabhängig

Stoffmengenanteil:

∑ , ∑

Volumenprozent:

→ Bei Konzentrationsangaben in verdünnten Lösungen wird Wasser als LM weggelassen

Darstellung: ( ) [

] (mol/L)

LÖSL ICH KE IT V O N GA SE N

Henrysches Gesetz:

[

]

Henry Kosntante ( ) : Partialdruck des Gases

Beispiel: Leben im Wasser braucht mol/L See/Fluss genügend ?

⏟

→ genug

LÖSL ICH KE IT V O N SALZE N 5. 7 , 8 . 2

Änderung Entahlpie beim lösen

→ Summe aus Gitterenthalpie und Hydrationsenthalpie → Lösungsenthalpien müssen experimentell bestimmt werden → Exothermer Prozess → negativ

Beispiel: Lösung: Salz (NaCl) in Wasser

1) Hypothetisch: s→g, bracht Energie: 787kJ/mol

Gitterenthalpie

2) g→aq, sehr viel Energie wird frei

Hydratationenthalpie

3)

Weitere: LiCl: -37kJ/mol exotherm NH4NO3: +6.6kJ/mol endotherm

KALKS TEI N 6. 8

→ wird durch sauren Regen angegriffen → Je höher Konzentration umsomehr Kalzit wird gelöst

KOLLIG ATIV E E IG E NSCH AFT E N V O N L Ö SU NG EN

→ Sind nur von Konzentration abhängig, nicht vom Stoff

DAMPFDRU CK ER NI EDRIGU NG

Dampfdruck LM Stoffmengenanteil LM

→ Dampfdruck Lösung kleiner als bei reinem Lösungsmittel → Dampfdruckerniedrigung → Siedepunkterhöhung

GEFRIER PU NK TER NI EDRI G U NG

CRAP ?

Mineralien in Natur: -kein NO3 Verbindungen (Nitrate) → grosses Ion, kleine Ladung, kleine Gitterenergie (H-Brücken in Wasser) → -einige CO3 → doppelte Ladung, hohe Gitterenergie → schwer löslich Aber mit Säure → gute Löslichkeit

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08. Februar 2012 S e i t e | 4 Christoph Hager

CHEMISCHES GLEICHWEWICHT V6 → Hin und Rückreaktionen laufen gleich schnell ab → Zusammensetzung Reaktionsgemisch konstant

DY NAMISC H ES G LEIC HGE WI CH T

→ Bei beliebiger Situation oder Störung kommt es immer wieder zu einem GGW

KATA LISA T OR

→ Beschleunigt Reaktion, ändert Stoff nicht

MA SSE NW IRKU NG SGE SETZ 7. 1 , 7 . 6

Gleichgewichtskonstante:

∏

∏ für

→ GGW Edukte etwa gleich Produkte

Aktivität (Konzentration oder ): Festkörper Wasser, LM

Bei Gasen mit Partialdruck

( )

HE T ER OGE NE G LEIC HG EW IC HT E

→ Systeme mit mehr als einer Phase

REA KTIO N SQU OT IENT 7. 8

→ Momentaner Wert von ( ) Reaktionsquotient:

∏

∏ für

Bildung von mehr Produkten Gleichgewicht Bildung von mehr Edukten

THERM OD YN AM ISCH ER U R SPRU N G

→ Tendenz zu GGW, Freie (Reaktion-)Energie minimal

GGW bei Differenz

zwischen freien Reaktionsenergien der reinen Ausgangs und Endprodukte: Konzentrationsabhängigkeit:

( )

Somit gilt:

BEISPI E L

( ) ( ) ( )

( )

( ) ( )

PRINZ IP V O N L E CH AT E L IER 7. 2 - 7 . 7

Zwang auf System → System minimiert Wirkung des Zwangs

DRUC KÄ NDER U NG E N (GAS E)

Druckzunahme: GGW dort wo weniger Moleküle sind

KOMP ONE NT E N HI NZ UF ÜG E N / W E GNEHM E N

Edukte hinzufügen: GGW nach rechter Seite

TE MP ERAT URÄ ND ERU NG

Temperaturerhöhung: ∘ Exotherme Reaktion → GGW Richtung Edukte ∘ Endotherme Reaktion → GGW Richtung Produkte

CHEMISCHE KINETIK 11 . X , 12 . 5 V10

REA KTIO N SG E SCHW IND IG K EIT

Reaktionsgeschwindigkeit:

[ ]

→ Abhängig von Konzentration

REK TI ON 1. ORD NU NG

proportional zur Konzentration [ ]

[ ] [ ]

⁄ ( )

REAK TI ON 2. ORD NU NG

proportional zum Quadrat der Konzentriation [ ]

[ ] [ ] ( [ ] )⁄

⁄

[ ]

REK TI ONS ORD NU NG GESA MTR EA K TI ON

Ordnungen können unterschiedlich sein in einer Reaktion

Gesamtreaktion: Summe aller Reaktionordnungen

Gesamtordnung Anzahl Stoffe links (Elementarreakt)

BESTI MMU NG REA K TIONG ES CHWI NDIG KEI T

→ Konstanten [ ] müssen Experimentell ermittelt werden

Auftragen auf Konzentration-Zeit-Graph ∘ Gerade bei [ ]: 1. Ordnung ∘ Gerade bei [ ]: 2. Ordnung

Steigung | | aus Graf lesen, nur Einheitengrösse wichtig [ ] oder [ ]…

klein: Reaktion langsam

gross: Reaktion schnell

Ist Temperaturabhängig!

REA KTIO N SM ECHA N ISM EN

E LEM T E NTARR EA KTI ONE N

→ Für Geschwindigkeit betrachte Sequenzen von Elementarreaktionen (Reaktionsgleichung unnütz)

Darstellung ohne Angabe Aggregatzustand

Keine stöchiometrischen Koeffizienten

Der langsamste Teilschritt (benötigt die höchste Energie) bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit

GLE ICHG EW ICHT

[ ][ ] [ ][ ]

[ ][ ]

[ ][ ]

Somit Bezug Thermodynamik Kinetik

TEMP ER ATUR E INFLU SS

Arrhenius Gesetz:

Aktivierungsenergie

Arrheniusfaktor → Erhöhung um 10° führt zu 2 bis 4-facher Geschwindigkeit → ( ) umso stärker, je grösser Aktivierungsenergie ist

ST OSSTH E OR IE

Für Reaktion müssen Teilchen sich treffen und genügend kinetische Energie besitzen um Aktivierungsenergie zu überwinden.

AKTI VIER T ER K OM P LE X

Wenn zwei Moleküle zusammentreffen führt dies zu einem energiereichen Übergangszustand: Aktiviertem Komplex

→ (

) (WK Orinetierung, Zahl Stösse)

KATAL ISAOR E N

→ Erhöhen Reaktionsgeschwindigkeit

Katalysator Stoff wird nicht verbraucht

Kein Einfluss auf Gleichgewicht

Verringert die Aktivierungsenergie durch alternativen Reaktionsweg

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SÄURE UND BASE V7

BEGR IFF E 4. 6 - 4 . 7 (BRÖ N ST ED)

Säure: Protonendonor / Spender ( vorhanden) Base: Protonenakzeptor / Empfänger Protolyse: Protonenübertragungsreaktion Deprotoniert: Säure hat abgegeben Stark,schwach: Lösung wird vollständig oder teilweise depr. Amphiprotisch: Kann als Säure oder Base wirken (Wasser zB) Mehrwertig: Säuren können mehr als 1 Proton abgeben

KONJ UGI ERT ES SÄUR E -BAS E NPAAR

( )⏟

( )⏟

( )⏟

( )⏟

→ Säure wird zu konj. Base und umgekehrt, relative Betrachtung

→ GGW:

LEWIS SÄ UR EN UND BAS E N

Levis-Säure: Elektronenpaar Akzeptor Levis-Base: Elektronenpaar Donor → Lewis Definition ist umfassender

Lösliche Metalloxide sind starke Basen

Viele Nichtmetalloxide sind Lewis-Säuren, die nach Reaktion mit Wasser zu Bronsted-Säuren werden

SÄ UR E-BA SE-GL E ICHG EW ICHT

→ Suche in Säure-Base-Reihe, GGW auf Seite schw. Säure

STARK E SÄ UR E N

→ Dissoziieren vollständig, [ ] [ ] [ ]

Beispiele:

SCHWA CH E SÄ UR E N

→ Dissoziierungsgrad beachten → Säurekonstante (im GGW) Säurenkonstante (Stärke) Basenkonstante

[

][ ]

[ ]

Fähigkeit Protonen abgeben

[ ][ ]

[ ]

Mass Protonen aufnehmen

→ Je kleiner desto Stärker ist Säure → GGW auf Seite mit schwacher Säure pH-Wert Berechnung → pH-Wert

ABSCHÄ TZ U NG SÄ UR ESTÄ R K E 8. 5

→ Schwierig da Wechselwirkung mit Wasser

Elektronennegativität: Säurestärke steigt innerhalb der Elemente einer Periode mit H-A (je stärker je grösser von ist)

Schwäche der H-A Bindung: Säurestärke steigt innerhalb der Elemente einer Gruppe

→ Je polarer oder je schwächer H-A Bindung ist, desto stärker

MEHRW ERT IG E SÄUR E N 8. 9

können Berechnet werden. Mehr als eine macht nur bei Schwefelsäure Sinn → Beispiele Siehe hinten

DEPR OT ON IERU GN SGRAD

(

)

( )

ST ARK E SÄ UR EN /BA SEN

Starke Säure Starke Base

Bromwasserstoffsäure ( ) Hydroxide der Gruppe 1 Iodwasserstoffsäure ( ) Hydroxide der Erdalkalimet:

( ) ( ) ( ) Salzsäure ( ) Oxide der Gruppe 1 & 2 Salpetersäure Chlorsäure Perchlorsäure Schwefelsäure

NE UTR ALISAT IO N

→ Reaktion zwischen Starker Säure und starker Base heisst Neutralisation, dabei entstehen Salze und Wasser

PH -WER T 8. 4 , 9 . 1 - 9 . 4 , 12 . 2

[ ] [ ]

[ ] : Sauer : alkalisch

PH-W ER T SCHWA CH E SÄ UR E

( )

→ Vorsicht bei anderen Massenverhältnissen

PH-W ER T 8. 8 STARK E SÄ UR E

Stoff wird vollständig dissoziiert, alles auf Rechte Seite → Ausrechnen wie viel mol aus Ausgangsstoff entsteht → [ ]

BSP P UFF ER

M hat In dieser Lösung wird 0.356g gegeben 1)

[ ] [ ] [ ]

|

2)

3) Ganzheitliche Betrachtung:

[ ] [ ] [ ]

( )

( )

[ ]

→ Bei hinzugeben reagiert Säure damit → neue Konz. Und wiederrum Säurekonstante aufstellen.

LÖSUNGSGEICHGEWICHTE V8

PUFFERL Ö SU NG E N 9. 5 ,9 . 6 , 12 . 3 , 13 . 1 , 13 . 2

→ Bei Zugabe von st. Säuren/Basen ändert sich pH nur wenig

BEISPI E L: ESS IGSÄUR E /AC E TAT PUF FER

⏟

( ) ( ) ( ) ⏟

( )

Zugabe st. Säure → Bildung Essigsäure + Wasser

Zugabe st. Base → Bildung Acetat und Protonen

PH-W ER T PUFF ER LÖSU NG E N

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

PUFFER K A PAZ IT ÄT

→ Hohe Kapazität, wenn vorh. Base 10% der Säure ausmacht:

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

→ → Puffer wählen der um gewollten -Wert liegt

LÖSL ICH KE IT SPR ODU KT 9. 7 - 7 . 10 , 1 2 . 1 , 1 3 . 4

Gleichgewichtskonstante von ionischem Feststoff und seinen gelösten Ionen wird Löslichkeitsprodukt genannt

[ ] [ ] für ( ) ( ) ( )

Konzentration [ ] in und nicht in

→ Da Verhältnis Feststoff zu x zu y Bekannt lässt sich als bekannte Löslichkeit des Feststoffes ausdrücken ungesättigt → Salz löst sich gesättigt übersättigt → Ausfällung

EIGE NI ONE NE FFE K T

→ Löslichkeitserniedrigung eines schwerlöslichen Salzes bei Zugabe eines leichtlöslichen Salzes mit gemeinsamem Ion

MOLA RE LÖ SL ICHK E IT ( )

→ Bei welcher Konzentration ein Stoff ausfällt → ( )

(

)

(

)

(

)

BSP

→

Konzentration

AU SG EF ÄLLTE SALZ E L Ö SE N M IT SÄUR E

→ Nach Prinzip von Le Chateilier, bereits gelöste Ionen werden mit Säure „entfernt“

Kalk mit Reinigungsmittel entfernen (Essig)

Kalkstein auflösen mit sauerem Regen

B ILD UNG K OM P LE XI ONE N 10 .1

→ Komplexbildung erhöht Löslichkeit einer schwerlöslichen Substanz Vorkommen Komplexe mit Metallionen:

Hämoglobin

Chlorophyll

REDOXREAKTIONEN V11

BEGR IFF E 12. 7

Oxidation: Elektronen-Abgabe, OZ+1 (RM)

Reduktion: Elektronen-Aufnahme, OZ-1 (OM)

Oxidationsmittel: OM oxidiert Partner, wird reduziert, nimmt El auf, OZ sinkt Reduktionsmittel: RM reduziert Partner, wird oxidiert, gibt El ab, OZ steigt

OXID ATI ONS ZAH L OZ 12 .6

→ Zahl wie viele Elektronen aufgenommen werden können

Summe aller OZ Ladung Molekül, Elemente: 0

mit NM , 1+2. Gruppe Gruppennummer

meistens , sonst siehe Periodensystem

AU SGL E ICH EN RED O X -RE AKT IO N: 13. 2 , 13 . 3

→ Gesucht sind Koeffizienten, siehe Bsp Anhang

1) Ermitteln der Oxidationszahlen 2) Eruieren der Elektronenübertragungen

Einzeichnen oder Teilreaktionen formulieren 3) Elektronentransfer ausgleichen mit Faktoren

→ Koeffizienten vor Produkte schreiben 4) Restliche Koeffizienten bestimmen

Kontrolle ob auf beiden Seiten gleiche Anzahl

HALBRE AKT ION E N

→ Betrachten der reinen Oxidation oder Reduktion

Kann aber nie alleine ablaufen, Elektronen sind nie frei

HALB Z ELLE

→ Repräsentiert Halbreaktion, hab bestimmtes Potenzial Schreibweise : ( )| ( )

STA NDA RT P OT E NTIAL ( EMK)

→ Tendenz zur Elektronen-Aufnahme

Positives : Elektronen werden eher aufgenommen

Negatives Elektronen werden eher abgegeben

SPANNU NGSR EIH E

→ Siehe AKAD-Tabelle

Nach Elsner: Reduktionsschreibweise (gerade anders als Tabelle) Werte sind aber identisch mit Tabelle

Geht Reaktion den anderen Weg, ändert Vorzeichen

REA KTIO N SE NTH ALP IE

Anzahl Elektronen, Faradaykonstante

ADDITIO N ST AND ART EL TROD E NP OT ENT IALE N

→ Aus zwei Werten kann ein dritter berechnet werden. → Berechnung über Siehe Beispiel Anhang

ST ABIL IT ÄT OX ID AT ION SZU ST Ä ND E

→ Vergleiche : Solange positiv kann es Elektronen aufnehmen

NER N ST’ SCH E S G ESETZ 13. 3

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08. Februar 2012 S e i t e | 6 Christoph Hager

GALVANISCHE ZELLEN V12

DEF IN IT O N 12. 8 , 12 . 9

→ Zwei Halbzellen die mit elektrisch und elektrolytisch Verbunden sind.

( ) ( ) Oxidation Reduktion

SCHR EIBWEIS E:

| ( ) ‖ ( ) | ( ) (Oxidation/Anode) (Reduktion/Kathode) Metalle werden aussen geschrieben

Standard ist:

,

VO RG EHE N

→ Bestimme wo Oxidation und wo Reduktion (Tabelle)

( )

Vorsicht: sind immer als Reduktion gegeben

positiv: Reaktion von links nach rechts, Reduktion rechts

Reaktionsquotient: [ ][ ]

[ ]

BERE CH NU NG G LEIC HG EW IC HTS K ONS TA NT E

→ Mit Nernst’schem Gesetz:

BERE CH NU NG P OT E NTIAL FÜR NIC HT STA NDARTB E D

→ Mit Nernst’schem Gesetz:

PH-ME SSU NG

Mit Glaselektrode: Potentialdifferenz zwischen Referenzlösung und einer Lösung bestimmen.

[

]

[ ]

→ Nur für Referenzlösungen, sonst Nernst-Gleichung!

ELEK TROL Y SE

→ Umkehrung Reaktion Es wird ein Potential benötigt das mind so gross ist wie dieses der spontanen Reaktion

Elektrolyse Wasser

Aluminiumgewinnung

KORROSION V13

DEF IN IT ION 13. 5

→ Zerstörung eines Werkstoffes durch chem. oder elektrochemische Reaktion mit seiner Umgebung

FORM E N

KORR O SIO N IST E INE R EDO XRE AK TION

Metall ist Anode, Wasser mit Ionen auf Oberfläche ist Kathode

Korrosion bei positiv

U NBK E NNAT E K ORR OSI ON

→ Metallionenkonzentration

( )

KORR OSI ONSS TR OM

→ Spannungsdiff. des galvanischen Elementes pro Widerstände der Anode, Kathode und Elektrolyt

KORR O SIO N UND PH

→ Metalle korrodieren unterschiedlich je nach Umgebung

Saure Umgebung: Typ, Wasserstoffbildung an Kathode

Neutrale Umgebung: Typ, Sauerstoffreduktion an Kathode

Passivität: Keine oder sehr langsame Korrosion

POT E NTIAL - PH

→ Darstellung Kathoden-Potenziale zu pH-Werte:

Ein Metall korrodiert wenn → Pourbaix Diagramme siehe Skript Seite 8

KORR O SIO N SP OTE NT IAL

→ Elektroneutralität: ( ) | ( )|

WASSERS T OFFK ORR OSI ON ( KAT H ODE) TY P

→ Saure Medien (Metall + Wasser),

Sehr schnelle Reaktion

Verschiebt sich mit steigendem zu negat. Werten

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt so ab

SAUERS T OFF K ORROSI ON (KA TH OD E) TY P

→ Neutrale Medien (Metall + Wasser),

Tiefer Gehalt heisst negative Korrosionspotentiale und

kleine Geschwindigkeiten

FARAD A YSC HE G E SET Z

→ Messgrösse Geschwindigkeit Korrosionsreaktion

: Gewichtsverlust, : Molmasse, Anz , Korrosionstrom

PA SSIV IT ÄT, PA SSIVIE R UN G

Je höher das Potential (edel) eines Metalles ist, umso besser ist das Korrosionsverhalten

und haben höhere Potentiale als theoretisch logisch, sie erscheinen edler als sie sind → Erklärung durch schützende Oxidschicht (Passivfilm)

Bedingung:

LOCHRA SS (L OKAL )

→ An Passiven Metallen, wo Schutzschicht lokal zerstört ist. → Bei Überschreiten des Lochfrass-Potentials tritt eine abrupte Erhöhung der Auflösungsgeschwindigkeit ein: Lochfrass

Lochfrasspotential steigt mit zunehmenden Legierungsgehalt

Sinkt mit zunehmenden Chloridgehalt

LOC HWAC HST UM

→ Keine Neubildung der Passiven Schicht

FOLG ERU NG E N

hängt von Material ab

hängt von Umgebung ab

Passivität: Hochfester Stahl mit Cr+Ni-Legierungen

Begrenzter Chloridgehalt von Beton

Wasserrohre Einsanden (+ nicht mit Dreckschuhen drauf rumtrampeln) damit keine Korrosion mit Lehmboden möglich

BETO NK ORR O SIO N

Chemie für Bauingenieure Block 1 ETHZ – BAUG – HS2011

08. Februar 2012 S e i t e | 7 Christoph Hager

KOHLENWASSERSTOFFE V9

DEF INT IO NE N

KW: Organische Verbindungen (Verbindungen mit ausser: ) Radikal: Ungeladene Teilchen mit mind. 1 Freien Elektron

ST OFFKLA SSEN

Aliphatische: Kettenförmige, Ringförmige (Cyclo..) Aromatische: Benzolring (Alkene, mit delokalisierter

Elektronenwolke)

FU NK TI ONE LLE GR UP PE N

Alkane Nur Einfachbindungen n-Alkene Doppelbindung n-Alkine Dreifachbindung

Halogen-KW El. 7.Gruppe Alkohole Hydroxyl

Carbonsäuren Carboxyl

(CrbS-)Ester

Aldehyde

Amine

Amide

Ether

Ketone

→ Heptan, Oktan, Nonan, Dekan….

BEGRIFFE

Isomere: Gleiche Molekülformel aber untersch. Form, Eig. Konformation: Drehung um Bindungen Resonanz: Delokalisierung (Benzolring)

BIND UN G EN

Apolar Radik. Substitution: Atome ausgewechselt, Alkane Elektrophile Addition: Bind. Gelöst, Atome angehängt Alkene, Alkine

E IG EN SCH AFT EN

ALKA NE

Unpolare Moleküle, nur Londonkräfte

Sdpkt, Smlzpkt steigt mit Anz. C: 5-16 C sind flüssig bei RT

Wasserunlöslich

Reaktionsträge, gehen Oxiadionsreaktionen ein

POLY ME RE 10. 5 - 10 . 6 , 12 . 4

BEISPI E LE P OLY MERISA TI ON

→ Aufteilen Doppelbind → Ketten, radikalisch Ethen Polyvinilchlroid Tetrafluorethen Weitere

PS, PP…

POLYK OND E NSA TION

→ Kettenbildung durch Abspalten niedermol. Stoffes

→ PET, Nylon, Polyester

POLYADDI TION

→ Verbindung Monomere durch Umlagerung von Atomgruppen

→ Polyurethan, Epoxidharze, Harnstoffe

STRU K TUR D E R P OY LMER E

Eigenschaften Polymere durch zwischenmol. Kräfte:

Chemische Zusammensetzung (polare Bindugnen, Grösse)

Länge, Form Makromoleküle (linear, verzweigt),

Struktur

GLAS ÜBERGA NGS T EMP ERA TUR

→ charakterisiert Polymerverhalten, Beweglichkeit Ketten → glasig: nicht mehr verformbar, unter

BEN E NN UN G 10. 1 - 10 . 4

PRI ORI TÄT

Carbonsäuren

Aldehyde (-al)

Keton (-on)

OH (-ol)

(-en)

(-in)

Halogene (Halogen-)

Seitenketten ABC

DIVER SE T AB ELLE N

Elektronen-Affinität in

Chemie für Bauingenieure Block 1 ETHZ – BAUG – HS2011

08. Februar 2012 S e i t e | 8 Christoph Hager

REAKTIONSBEISPIELE

NOR MAL

OZ ON

→ Einbezug CFKW

Netto: Abbau von

KALK U ND SAUR ER R EG E N

( ) ( )

TE CH NIS CH ER KA LK KREI S LA UF

( ) ( ) ( ) Kalk wird gebrannt ( wird frei), das entstehende reagiert mit Wasser (wird “gelöscht”) und erhärtet unter Reaktion mit zu Kalk.

→ Feststoffe müssen vorhanden sein

TH ERMI T-REA K TI ON

⁄

SÄ UR E-BA SE

AUT OPROT OLYS E WASS ER

( ) ( ) ( )

[ ][ ]

BET ON

Porenwasser:

( ) ( ) ( ) ( ) [ ][ ] [ ] ⁄ [ ]

⁄ [ ] [ ] √

( )

Reaktion Zement mit Wasser: ( ) ( )

( ) ( ) ( )

Karbonatisierung: ( )

Alkalireserve Beton:

( )

Kalk in Säure Lösen: ( )

MEHR WER TIG E SÄ URE N:

Kohlensäure: , Schwefelsäure ,

PUFFERL Ö SU NG E N

Phosphat:

Kohlens.:

PROT OLY SE N U ND RED OX V ORG Ä N GE

END UN G EN

Sauerstoff: Oxide, -oxid Chlor: Chloride, -chlorid Schwefel: Sulfide, -sulfid Schwefelsäure: Sulfate, -sulfat Kohlensäure: Carbonate, -carbonat

ID , A T , I T

Meist Anionen mit nur einem Element ( -Säuren): -id Säuren mit zus. , Hauptsächlich mit Halogenen (7. Gruppe) -at

Sulfat,

Nitrat, Phosphat Anionen mit einem weniger als die –at-Form -it

Sulfit, Nitrit

RECHENBEISPIELE

PUFFERL Ö SU NG

Puffer:

Aus Tabelle → [ ]

( )

LÖSL ICHL E IT SPR ODUKT

SALZ AU SF ÄLLU NG

SALZ L ÖSE N M IT SÄ URE

ABGL EICHE N RED OX - RE AKT ION E N

ADDITIO N EL EKTR ODE NP OT E NTIA L

ST ABIL IT ÄT OX ID AT ION S VO RG ÄN GE

GLE ICHG EW ICHT HALB ZE LL E

HALBZELL E UN TER SCH IED L ICHE K O NZ ENTR AT ION

ELEK TROL Y SE W ASER

QUELLEN Vorlesungsunterlagen „Chemie für Bauingenieure“ ETHZ

Chemie - einfach alles, Peter Atkins

AKAD-Reihe, compendio

Wikipedia

NWG-Bau, Werkstoffkunde, K. Rütti

Andere Zusammenfassungen (Physik, Chemie von früher)

Danke an: Tobias Humbel, dominilo, fingerl…

Möglichkeit zur Wasserstoff-Brücken Bildung

Kommt elementar als Molekül vor (Bsp. O2, N2)

Wasserstoff 30 93

1,-1 k = 8.99 · 109 F/m Elementarladung e = 1.602 · 10

-19C

HG HG HG HG HG HG

K 1 2 3 4 5 6 7 2

123 90 82 77 75 73 72 Neon 71

1s22s

2

K 2 2 2 2 2 2 2 2

L 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

154 136 118 111 106 102 99 98

DEN 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

% Ionencharakter 0.5 1 2 4 6 9 12 15 19 22 26 30 34 39 43 47 280

DEN 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 2.3

% Ionencharakter 51 55 59 63 67 70 74 76 79 82 84 86 88 89 91 92

K 2 2 2 2 2 2 2 2

L 2 6 2 6 NG NG NG NG NG NG NG NG 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

M 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

203 174 Scandium 144 132 Vanadium 122 118 Mangan 117 117 116 115 117 125 126 122 120 116 114 112

685

3 4,3 7.5 4.8

K 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

L 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

M 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 2 6 3 2 6 5 2 6 5 2 6 6 2 6 7 2 6 8 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

N 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

216 191 162 145 134 130 127 125 125 128 134 148 144 141 140 136 133 131

2 3 4

K 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

L 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

M 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

N 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 2 6 4 2 6 5 2 6 5 2 6 7 2 6 8 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

O 1 2 2 2 1 1 2 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

235 198 169 144 134 130 128 126 127 130 134 149 148 147 146 146

139

3.5 3 4

K 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

L 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

M 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

N 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14

O 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 2 6 3 2 6 4 2 6 5 2 6 6 2 6 7 2 6 9 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

P 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

-- -- --

-- -- --

677 27 Unp:Unnilpentium Unh:Unnilhexium Uns:Unnilseptium Uno:Unniloctium Une:Unnilennium Uun:Ununnilium Uuu:Unununium Uub:Ununbium Uut: Ununtrium Uuq: Ununquadium Uup: Ununpentium Uuh: Ununhexium Uus: Ununsepium Uuo: Ununoctium

-- 3

K 2 2 2 2

L 2 6 2 6 2 6 2 6

M 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

N 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14

O 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 14

P 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2

Q 1 2 2 2

s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f

Atommasseneinheit u: 1u = 1.661 . 10

-27 kg

[Xe]4f14

5d10

6s2p

5

4,2 -- ±1,3,5,7

Radius

Proton

8·10-16

m

1.673·10-27

kg

+ 1.6·10-19

C

2.22.0

10.07

0.7 0.9 1.1

Masse

2

116113 114

Ladung

Unq:Unnilquadium

Hassium Meitnerium

[Rn]7s1

[Rn]7s2

[Rn]6d17s

2

1 5

7(223) 226.0254 227.0278

1140 700 3200 1323

117 118Francium Radium Actinium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium

112 115 87Fr 88Ra 89Ac 104Rf * 105Db * 106Sg * 107Bh * 108Hs * 109Mt *

2.3 2.02.2 2.3 2.5 2.0

110 111

[Xe]4f14

5d10

6s2p

6

0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 2.4 1.9 2.2[Xe]4f

145d

106s

2p

1[Xe]4f

145d

106s

2p

2[Xe]4f

145d

106s

2p

3[Xe]4f

145d

106s

2p

4[Xe]4f

145d

76s

2[Xe]4f

145d

96s

1[Xe]4f

145d

106s

1[Xe]4f

145d

106s

2

2.0[Xe]4f

145d

36s

2[Xe]4f

145d

46s

2[Xe]4f

145d

56s

2[Xe]4f

145d

66s

2[Xe]6s

1[Xe]6s

2[Xe]5d

16s

2[Xe]4f

145d

26s

2

9.73 g/l4,2 9.8 3,5 9.322,1 11.85 3,1 11.42,4 19.3 3,1 13.552,3,4,6,8 22.42 2,3,4,6 21.376,5,4,3,2 21 7,6,4,2,-1 22.5713.3 16.6 5 19.31.87 1 2 6.15

337 3021473 303.5 1749 327.5 -61.7 -711564 271.4 962 2542856 1064.2 356.7 -38.84428 2446 3825 17685596 3186 5012 30335458 3017 5555 3422

62+7

6 (222)

671 28.4 1897 727 3455 920 4603 2233

117+3

6 (209) 94+4

6 (210)89+3

6 207.2 119+2

6 208.9868+3

4 200.59 96+2

4 204.38363+4

6 195.09 63+4

6 196.96753+7

6 190.2 63+4

6 192.2264+5

6 183.85 60+6

6 186.207

Radon

6132.905 167

+6 137.33 135

+26 103

+36 178.49 76

+46 180.948

Blei Bismut Polonium AstatPlatin Gold Quecksilber Thallium

86RnCäsium Barium Lanthan Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium

82Pb 83Bi 84Po 85At 78Pt 79Au 80Hg 81Tl

2.7

55Cs 56Ba 57La 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir

1.8 2.0 2.1 2.12.3 2.2 1.9 1.7[Kr]4d

105s

2p

5[Kr]4d

105s

2p

6

0.8 1.0 1.2 1.3 1.6 2.16 1.9 2.2[Kr]4d

105s

2p

1[Kr]4d

105s

2p

2[Kr]4d

105s

2p

3[Kr]4d

105s

2p

4[Kr]4d

85s

1[Kr]4d

10[Kr]4d

105s

1[Kr]4d

105s

2[Kr]4d

45s

1[Kr]4d

55s

1[Kr]4d

55s

2[Kr]4d

75s

1[Kr]5s

1[Kr]5s

2[Kr]4d

15s

2[Kr]4d

25s

2

-2,4,6 4.93 ±1,5,7 5.89 g/l4,2 6.69 ±3,5 6.242 7.31 3 7.32,4 10.5 1,2 8.652,3,4,6,8 12.4 1,2,3,4,5 126,5,4,3,2 11.5 7 12.26.51 8.57 5,3 10.21.53 1 2.6 4.5

183 113.7 -108 -111.81587 630.6 988 449.52072 156.6 2602 231.92162 962 767 3213970 2236 3237 18254265 2157 4423 25234744 2477 4639 26233338 1522 4409 1855688 39.3 1382 777

221-2

6 126.90595+2

6 114.82 80+3

6 118.69 220-6 131.369

+46 121.75 76

+36 127.686

+26 107.868 67

+2 112.4162

+46 102.906 67

+36 106.459

+66 (98) 56

+76 101.0772

+46 92.9064 64

+56 95.94

Iod Xenon

585.4678 152

+6 87.62 118

+26 88.9059 90

+36 91.22

Indium Zinn Antimon TellurRhodium Palladium Silber Cadmium

53I 54XeRubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdän Technetium Ruthenium

49In 50Sn 51Sb 52Te 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd

2.6 3.0

37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc* 44Ru

1.7 1.8 2.0 2.21.8 1.9 1.9 1.9[Ar]3d

104s

2p

4[Ar]3d

104s

2p

5[Ar]3d

104s

2p

6

0.8 1.0 1.4 1.5 1.6 1.7 1.6[Ar]3d

104s

2[Ar]3d

104s

2p

1[Ar]3d

104s

2p

2[Ar]3d

104s

2p

3[Ar]3d

64s

2[Ar]3d

74s

2[Ar]3d

84s

2[Ar]3d

104s

1

3.12 ±1,5 3.74 g/l

[Ar]4s1

[Ar]4s2

[Ar]3d14s

2[Ar]3d

24s

2[Ar]3d

34s

2[Ar]3d

54s

1[Ar]3d

54s

2

4 5.72 ±3,5 -2,4,62 5.91 3 5.322,3 8.92 2,1 7.132,3,6 8.9 2,3 8.97.19 6,3,2 7,6,4,3,2 7.86

-153.2 -157.41084 907 419.5 2204

0.86 1 1.55 2 3 4.5 6.11 5,4,3,2

Sdp,28 bar 817 221 58.8 -7.229.76 2833 938 614 (subl)1495 2913 1455 25621246 2861 1538 29271910 2671 1907 2061

83.8

759 63.3 1484 842 2830 1541 3287 1668 3407

78.96 198-2

665.38 73+2

6 69.72 62+3

6 79.904 196-672.59 53

+46 74.9216 58

+3658.7 69

+26 63.546 57

+2455.847 65

+36 58.9332 75

+2675

+36 51.996 61

+36 54.938 83

+2647.9 61

+46 50.9415 54

+564

39.0983 138+

6 40.08 100+2

6 44.9559

Germanium Arsen

35Br 36KrSelen Brom Krypton

32Ge 34SeKalium Calcium Titan Chrom Eisen Cobalt

29Cu 30ZnGallium

19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 33As 31Ga

VIIB 7 8 VIII 9 IB 11 IIB 12

Nickel Kupfer Zink

10

27Co 28Ni

IIIB 3 IVB 4 VB 5 VIB 6

24Cr 25Mn 26Fe

[Ne]3s2p

6

0.9 1.3 1.6 1.9 2.2 2.6 3.2

3.21 g/l ±1,3,5,7 1.784 g/l

[Ne]3s1

[Ne]3s2

[Ne]3s2p

1[Ne]3s

2p

2[Ne]3s

2p

3[Ne]3s

2p

4[Ne]3s

2p

5

1.82 ±3,5,4 2.07 ±2,4,62.7 3 40.97 1 1.74 2

-34.04 -101.5650 2519 660 3265

72+2

6 26.9815 54+3

6 28.0855

-185.9 -189.31414 44.1 444.6 115.2

181-6 39.94840

+46 30.9738 44

+36 32.06 184

-26 35.453

322.9898 102

+6 24.305

883 97.7 1090

Phosphor Schwefel Chlor ArgonNatrium Magnesium Aluminium Silicium

15P 16S 17Cl 18Ar 11Na 12Mg 13Al 14Si

3.0 3.5 4.01.0 1.6 2.0 2.61s

22s

11s

22s

2p

11s

22s

2p

21s

22s

2p

31s

22s

2p

41s

22s

2p

51s

22s

2p

6

-2 1.696 g/l±4,2 1.25 ±3,5,4,2 1.43 g/l

-248.6

0.53 1 1.85 2 2.34 3 2.26 Graphit -1 0.90 g/l

-218.8 -188.1 -219.6 -246.13730 -195.8 -210 -1831287 2550 (subl) 2075 4830 Graphit

138-2

4 18.998 133-6 20.17915

+44 14.0067 146

-34 15.999445

+26 10.81 11

+34 12.011

26.941 76

+6 9.0122

1342 180.5 2471

8O 9F 10NeLithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff

11.0079 210

-1

0.0899 g/l

Fluor

3Li 4Be 5B 6C 7N

4.0026

-252.9 -259.3 -268.91 K bei 26bar

IA 1 VIII/0 18

1H 2HeHelium

0.1787 g/l

1s1

IIA 21s

2

2.2VIA 16 VIIA 17IIIA 13 IVA 14 VA 15

8·10-16

m < 1·10-16

m

Neutron Elektron

1.675·10-27

kg 9.110·10-31

kg

0 C - 1.6·10-19

C

X X X X X

XX

s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f

X2

X2 X2 X2

X2

X2

X2

X2

HG

1

XHG

8

X

X2 X2X2

OZ: -2 NZ: -2 MZ: -4

OZ: +1 NZ: -1 MZ:kein Effekt

OZ: -1 NZ: +1 MZ:kein Effekt

OZ: kein Effekt NZ: kein Effekt MZ:kein Effekt

-Strahlung: 2 Protonen +2 Neutronen (=He-Kerne)

-Strahlung: 1 Elektron

-Strahlung: 1 Positron

-Strahlung: elektromagnetische Welle

HB HB HB

HB

Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium

3,4 3,4 3 3 2,3 2,3 3 3,4 3 3 3 2,3 2,3 3

2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1

2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

2 6 10 2 2 6 10 3 2 6 10 4 2 6 10 5 2 6 10 6 2 6 10 7 2 6 10 7 2 6 10 9 2 6 10 10 2 6 10 11 2 6 10 12 2 6 10 13 2 6 10 14 2 6 10 14

2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Thorium Protactinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendeleievium Nobelium Lawrencium

4 4,5 3,4,5,6 3,4,5,6 3 3,4 3

2 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6

2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10

2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14

2 6 10 2 6 10 2 2 6 10 3 2 6 10 4 2 6 10 5 2 6 10 7 2 6 10 7 2 6 10 8 2 6 10 9 2 6 10 10 2 6 10 11 2 6 10 12 2 6 10 13 2 6 10 14

2 6 2 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1 2 6 1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f s p d f

101Md* 102No* 103Lr*

Actiniden

97Bk * 98Cf * 99Es * 100Fm*

3,4,5,6 3,4,5,6

70Yb 71Lu

Lanthaniden

90Th 91Pa 92U 93Np* 94Pu* 95Am * 96Cm *

66Dy 67Ho 68Er 69Tm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm*

238.03232.04

140.12 140.91 144.24 150.35 151.69 157.25 158.92 162.5 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97

Gase XFlüssigkeiten X X

Feststoffe X X X X Halbmetalle

radioaktive Stoffe X X X Nichtmetallekünstliche X * Elementsymbol X Metalle

Elementname (Edelmetalle) kovalenter Radius [pm]

Titan Ionenradius [pm] Ladung

Koordinationszahl

Schmelzpunkt [°C]5 4,3

Elektronenkonfiguration [Ar]3d24s

2 Oxidationszahlen (wichtigste)K-Schale (1. Schale) 2

L-Schale (2. Schale) 2 6 Elektronegativität (nach Pauling)M-Schale (3. Schale) 2 6 2

N-Schale (4. Schale) 2 Hauptgruppenelemente

Nebengruppenelemente

Lanthaniden

Actiniden

s:sharp p:principal

d:diffuse f:fundamental

Ordnungszahl

s-O

rbita

l

1943

p-O

rbita

l

d-O

rbita

l

f-O

rbita

l

relative Atommasse [u] ;[g/mol]

Siedepunkt [°C]

Dichte [g/cm³] bei Gasen in [g/l]

Elektronen die für das chemische

Verhalten entscheidend sind

22Ti

3562

1.5

132

20047.9

TextfarbeHintergrundfarbe

Hintergrundfarbe

Gesetz von Coulomb: 2

21

r

QQkF

Normvolumen: 22.41 l/mol

allgemeine Gasgleichung: RT

Vp

(R=8.314 J/(K*mol))

Zustandsgleichung idealer Gase: TRnVp

Normbedingungen: p0=101325 Pa, T0=273,2 K, V0=0.02241 m³ NA = 6,023·10

23 (=Teilchenzahl für die Stoffmenge 1mol)

1. 2. 1. 2.

A Actinium Ac 89 (227) 672 1170 Promethium Pm 61 (145) 542 1056

Aluminium Al 13 26.98 584 1823 27(100) Protactinium Pa 91 231.04 - -

Americium Am 95 (243) 590 - Q Quecksilber Hg 80 200.59 1013 1816 196(0.2)/198(10.0)/199(16.8)/200(23.1)/201(13.2)/202(29.8)/204(6.9)

Antimon Sb 51 121.75 840 1601 121(57.2)/123(42.8) R Radium Ra 88 226.03 516 985 226 (häufigstes Isotop)

Argon Ar 18 39.95 1527 2672 36(0.3)/40(99.7) Radon Rn 86 (222) 1043 - 219(1)/220(9)/222(90)

Arsen As 33 74.92 953 1804 75(100) Rhenium Re 75 186.2 766 - 185(37.1)/187(62.9)

Astat At 85 (210) - - Rhodium Rh 45 102.91 726 1751 103(100)

B Barium Ba 56 137.34 509 972 130(0.1)/132(0.1)/134(2.4)/135(6.6)/136(7.8)/137(11.3)/138(71.7) Rubidium Rb 37 85.47 409 2638 85(72.2)/87(27.8)

Berkelium Bk 97 (247) - - Ruthenium Ru 44 101.07 717 1623 96(5.5)/98(1.9)/99(12.7)/100(12.6)/101(17.1)/102(31.6)/104(18.6)

Beryllium Be 4 9.01 905 1763 9(100) S Samarium Sm 62 150.4 549 1074 144(3.1)/147(15.0)/148(11.3)/149(13.8)/150(7.4)/152(26.7)/154(22.7)

Bismut Bi 83 208.98 710 1616 209(100) Sauerstoff O 8 16.00 1320 3395 16(99.8)/17(0.04)/18(0.2)

Blei Pb 82 207.2 722 1457 204(1.5)/206(23.6)/207(22.6)/208(52.3) Scandium Sc 21 44.96 637 1241 45(100

Bor B 5 10.81 807 2433 10(19.6)/11(80.4) Schwefel S 16 32.06 1006 2257 32(95)/33(0.8)/34(4.2)/36(0.02)

Brom Br 35 79.9 1146 2110 79(50.5)/81(49.5) Selen Se 34 78.96 947 2051 74(0.9)/76(9.0)/77(7.6)/78(23.5)/80(49.8)/82(9.2)

C Cadmium Cd 48 112.4 874 1638 106(1.2)/108(0.9)/110(12.4)/111(12.7)/112(24.1)/113(12.3)/114(28.8)/116(7.6) Silber Ag 47 107.87 737 2080 107(51.4)/109(48.6)

Caesium Cs 55 132.91 382 2430 133(100) Silicium Si 14 28.09 793 1583 28(92.2)/29(4.7)/30(3.1)

Calcium Ca 20 40.08 596 1152 40(97.0)/42(0.6)/43(0.1)/44(2.1)/46(0.003)/48(0.2) Stickstoff N 7 14.01 1407 2862 14(99.6)/15(0.4)

Californium Cf 98 (251) - - Strontium Sr 38 87.62 556 1071 84(0.6)/86(9.9)/87(7.0)/88(82.5)

Cer Ce 58 140.12 534 1053 136(0.2)/138(0.2)140(88.5)/142(11.1) T Tantal Ta 73 180.95 767 - 180(0.01)/181(99.99)

Chlor Cl 17 35.45 1257 2303 35(75.5)/37(24.5) Technetium Tc 43 98.91 708 1478

Chrom Cr 24 52.00 659 1598 50(4.3)/52(83.8)/53(9.5)/54(2.4) Tellur Te 52 127.60 876 1800 120(0.1)/122(2.4)/123(0.9)/124(4.6)/125(7.0)/127(18.7)/128(31.8)/130(34.5)

Cobalt Co 27 58.93 764 1652 59(100) Terbium Tb 65 158.93 570 1118 159(100)

Curium Cm 96 (247) - - Thallium Tl 81 204.37 596 1977 203(29.5)/205(70.5)

D Dysprosium Dy 66 162.50 578 1132 156(0.05)/158(0.1)/160(2.3)/161(18.9)/162(25.5)/163(25.0)/164(28.2) Thorium Th 90 232.04 677 1120 232(100)

E Einsteinium Es 99 (254) - - Thulium Tm 69 168.93 601 1169 169(100)

Eisen Fe 26 55.85 766 1567 54(5.8)/56(91.7)/57(2.2)/58(0.3) Titan Ti 22 47.90 663 1316 46(7.9)/47(7.3)/48(74.0)/49(5.5)/50(5.3)

Erbium Er 68 167.26 595 1157 162(0.1)/164(1.6)/166(33.4)/167(22.9)/168(27.1)/170(14.9)/ U Uran U 92 238.03 593 - 234(0.01)/235(0.7)/238(99.3)

Europium Eu 63 151.96 553 1092 151(57.8)/153(52.2) V Vanadium V 23 50.94 656 1420 50(0.2)/51(99.8)

F Fermium Fm 100 (253) - - W Wasserstoff H 1 1.008 1318 - 1(99.98)/2(0.02)

Fluor F 9 19.00 1687 3381 19(100) Wolfram W 74 183.85 776 - 180(0.1)/182(26.4)/183(14.4)/184(30.7)/186(28.4)

Francium Fr 87 (223) 390 - X Xenon Xe 54 131.30 1177 2053 124(0.1)/126(0.1)/128(1.9)/129(26.4)/130(4.1)/131(21.2)/132(26.9)/134(10.4)/136(8.9)

G Gadolinium Gd 64 157.25 598 1170 152(0.2)/154(2.1)/155(14.7)/156(20.5)/157(15.7)/158(24.9)/160(21.9) Y Ytterbium Yb 70 173.04 610 1180 168(0.1)/170(3.0)/171(14.3)/172(21.8)/173(16.1)/174(31.9)/176(12.7)

Gallium Ga 31 69.72 585 1985 69(60.4)/71(39.6) Yttrium Y 39 88.91 622 1187 89(100)

Germanium Ge 32 72.59 768 1544 70(20.5)/72(27.4)/73(7.8)/74(36.5)/76(7.8) Z Zink Zn 30 65.37 913 1740 64(48.9)/66(27.8)/67(4.1)/68(18.6)/70(0.6)

Gold Au 79 196.97 896 1980 197(100) Zinn Sn 50 118.69 715 1418 112(1.0)/114(0.7)/115(0.4)/116(14.3)/117(7.6)/118(24.0)/119(8.6)/120(32.8)/122(4.7)/124(5.9)

H Hafnium Hf 72 178.49 680 1440 174(0.2)/176(5.2)/177(18.5)/178(27.1)/179(13.8)/180(35.2) Zirconium Zr 40 91.22 666 1273 90(51.5)/91(11.2)/92(17.1)/94(17.4)/96(2.8)

Helium He 2 4.003 2379 5257 3(0.0001)/4(100)

Holmium Ho 67 164.93 586 1145 165(100)

I Indium In 49 114.82 565 1827 113(4.3)/115(95.7)

Iod I 53 126.90 1015 1852 127(100)

Iridium Ir 77 192.22 880 - 191(37.3)/193(62.7)

K Kalium K 19 39.10 425 3058 39(93.1)/40(0.01)/41(6.9)

Kohlenstoff C 6 12.01 1093 2359 12(98.9)/13(1.1)/14(spuren)

Krypton Kr 36 83.80 1357 2374 78(0.3)/80(2.3)/82(11.6)/83(11.5)/84(56.9)/86(17.4)

Kupfer Cu 29 63.55 752 1964 63(69.1)/65(30.9)

L Lanthan La 57 138.91 544 1073 138(0.1)/139(99.9)

Lawrencium Lr 103 (256) - -

Lithium Li 3 6.94 526 7305 6(7.4)/7(92.6)

Lutetium Lu 71 174.97 530 1350 175(97.4)/176(2.6)

M Magnesium Mg 12 24.31 744 1457 24(78.7)/25(10.1)/26(11.2)

Mangan Mn 25 54.94 724 1515 55(100)

Mendeleievium Md 101 (258) - -

Molybdän Mo 42 95.94 691 1564 92(15.9)/94(9.0)/95(15.7)/96(16.5)/97(9.5)/98(23.8)/100(9.6)

N Natrium Na 11 22.99 502 4569 23(100)

Neodym Nd 60 144.24 536 1040 142(27.1)/143(12.2)/144(23.9)/145(8.3)/146(17.2)/148(5.7)/150(5.6)

Neon Ne 10 20.18 2087 3959 20(90.9)/21(0.3)/22(8.8)

Neptunium Np 93 237.05 - -

Nickel Ni 28 58.71 743 1759 58(67.9)/60(26.2)/61(1.2)/62(3.6)/64(1.1)

Niob Nb 41 92.91 670 1388 93(100)

Nobelium No 102 (256) - -

O Osmium Os 76 190.2 850 - 184(0.02)/186(1.6)/187(1.6)/188(13.3)/189(16.1)/190(26.4)/192(41.0)

P Palladium Pd 46 106.4 811 1881 102(1.0)/104(11.0)/105(22.2)/106(27.3)/108(26.7)/110(11.8)

Phosphor P 15 30.97 1018 1909 31(100)

Platin Pt 78 195.09 870 1797 190(0.01)/192(0.8)/194(32.9)/195(33.8)/196(25.3)/198(7.2)

Plutonium Pu 94 (244) 570 -

Polonium Po 84 (209) 818 -

Praseodym Pr 59 140.91 529 1024 141

1eV = 15,993 · 10-23

kJ rot: radioaktive Isotope

MR

[g

/mo

l]

Isotope (Häufigkeit in %)

Ionisierungsenergie

bei 25°C [kJ/mol]

Isotope (Häufigkeit in %) Na

me

Sy

mb

olIonisierungsenergie

bei 25°C [kJ/mol]N

am

e

Sy

mb

ol

OZ MR

[g

/mo

l]

OZ

Metall

Halbmetall

Nichtmetall

OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol

1 Wasserstoff H 21 Scandium Sc 41 Niob Nb 61 Promethium Pm 81 Thallium Tl

2 Helium He 22 Titan Ti 42 Molybdän Mo 62 Samarium Sm 82 Blei Pb

3 Lithium Li 23 Vanadium V 43 Technetium Tc 63 Europium Eu 83 Bismut Bi

4 Beryllium Be 24 Chrom Cr 44 Ruthenium Ru 64 Gadolinium Gd 84 Polonium Po

5 Bor B 25 Mangan Mn 45 Rhodium Rh 65 Terbium Tb 85 Astat At

6 Kohlenstoff C 26 Eisen Fe 46 Palladium Pd 66 Dysprosium Dy 86 Radon Rn

7 Stickstoff N 27 Cobalt Co 47 Silber Ag 67 Holium Ho 87 Francium Fr

8 Sauerstoff O 28 Nickel Ni 48 Cadmium Cd 68 Erbium Er 88 Radium Ra

9 Fluor F 29 Kupfer Cu 49 Indium In 69 Thulium Tm 89 Actinium Ac

10 Neon Ne 30 Zink Zn 50 Zinn Sn 70 Ytterbium Yb 90 Thorium Th

11 Natrium Na 31 Gallium Ga 51 Antimon Sb 71 Lutetium Lu 91 Protactinium Pa

12 Magnesium Mg 32 Germanium Ge 52 Tellur Te 72 Hafnium Hf 92 Uran U

13 Aluminium Al 33 Arsen As 53 Iod I 73 Tantal Ta 93 Neptunium Np

14 Silicium Si 34 Selen Se

15 Phosphor P 35 Brom Br 55 Caesium Cs 75 Rhenium Re 95 Americium Am

16 Schwefel S 36 Krypton Kr 56 Barium Ba 76 Osmium Os 96 Curium Cm

17 Chlor Cl 37 Rubidium Rb 57 Lanthan La 77 Iridium Ir 97 Berkelium Bk

18 Argon Ar 38 Strontium Sr 58 Cer Ce 78 Platin Pt 98 Californium Cf

19 Kalium K 39 Yttrium Y 59 Praseodym Pr 79 Gold Au 99 Einsteinium Es

20 Calcium Ca 40 Zirconium Zr 60 Neodym Nd 80 Quecksilber Hg 100 Fermium Fm

101 Mendelevium Md

102 Nobelium No

103 Lawrencium Lr

Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ Name Symbol OZ

A Ac Actinium 89 Cr Chrom 24 K K Kalium 19 Pb Blei 82 Tb Terbium 65

Ag Silber 47 Cs Caesium 55 Kr Krypton 36 Pd Palladium 46 Tc Technetium 43

Al Aluminium 13 Cu Kupfer 29 L La Lanthan 57 Pm Promethium 61 Te Tellur 52

Am Americium 95 D Dy Dysprosium 66 Li Lithium 3 Po Polonium 84 Th Thorium 90

Ar Argon 18 E Er Erbium 68 Lr Lawrencium 103 Pr Praseodym 59 Ti Titan 22

As Arsen 33 Es Einsteinium 99 Lu Lutetium 71 Pt Platin 78 Tl Thallium 81

At Astat 85 Eu Europium 63 M Md Mendelevium 101 Pu Plutonium 94 Tm Thulium 69

Au Gold 79 F F Fluor 9 Mg Magnesium 12 R Ra Radium 88 U U Uran 92

B B Bor 5 Fe Eisen 26 Mn Mangan 25 Rb Rubidium 37 V V Vanadium 23

Ba Barium 56 Fm Fermium 100 Mo Molybdän 42 Re Rhenium 75 W W Wolfram 74

Be Beryllium 4 Fr Francium 87 N N Stickstoff 7 Rh Rhodium 45 X Xe Xenon 54

Bi Bismut 83 G Ga Gallium 31 Na Natrium 11 Rn Radon 86 Y Y Yttrium 39

Bk Berkelium 97 Gd Gadolinium 64 Nb Niob 41 Ru Ruthenium 44 Yb Ytterbium 70

Br Brom 35 Ge Germanium 32 Nd Neodym 60 S S Schwefel 16 Z Zn Zink 30

C C Kohlenstoff 6 H H Wasserstoff 1 Ne Neon 10 Sb Antimon 51 Zr Zirconium 40

Ca Calcium 20 He Helium 2 Ni Nickel 28 Sc Scandium 21

Cd Cadmium 48 Hf Hafnium 72 No Nobelium 102 Se Selen 34

Ce Cer 58 Hg Quecksilber 80 Np Neptunium 93 Si Silicium 14

Cf Californium 98 Ho Holium 67 O O Sauerstoff 8 Sm Samarium 62

Cl Chlor 17 I I Iod 53 Os Osmium 76 Sn Zinn 50

Cm Curium 96 In Indium 49 P P Phosphor 15 Sr Strontium 38

Co Cobalt 27 Ir Iridium 77 Pa Protactinium 91 T Ta Tantal 73

gibb bms chemie www.gibb.ch * markus.isenschmid@gibb.ch

Bindungsarten Me: Metall HMe: Halbmetall NMe: Nichtmetall

Ionenbindung: Me + NMe und HMe + NMe, wenn DEN >= 1.8 Metallbindung: Me + Me

Atombindung: NMe + NMe und HMe + NMe, wenn DEN < 1.8

Ox-Form Red-Form U [V]

Li+ Li -3,04

K+ K -2,92

Ba2+ Ba -2,92

Sr2+ Sr -2,89

Ca2+ Ca -2,84

Na+ Na -2,71

Mg2+ Mg -2,40

Al3+ Al -1,67

Mn2+ Mn -1,05

2 H2O H2 + 2OH- -0,83

Zn2+ Zn -0,76

Cr3+ Cr -0,74

Fe2+ Fe -0,44

Cr3+

Cr2+ -0,41

Cd2+ Cd -0,40

Co2+ Co -0,28

Ni2+ Ni -0,25

Sn2+ Sn -0,14

Pb2+ Pb -0,13

2 H+ H2 0

Cu2+

Cu+ 0.17

Cu2+ Cu 0.35

O2 + 2H2O 4OH- 0.4

I2 2 I- 0.62

Fe3+

Fe2+ 0.77

Ag+ Ag 0.80

Pd2+ Pd 0.83

Hg2+ Hg 0.85

Br2 2 Br- 1.07

Pt2+ Pt 1.2

O2 + 4H+ 2H2O 1.23

MnO2 + 4H+

Mn2+

+ 2H2O 1.23

Cl2 2 Cl- 1.36

PbO2 + 4H+

Pb2+

+ 2H2O 1.46

MnO4-+ 8H

+Mn

2+ + 4H2O 1.51

Au+ Au 1.68

F2 2F- 2.85

Spannungsreihe

Auflage 17 (9.5.2009)