Stunde 5
Zunächst gibt es Übungen im Stil der Fragen der vierten Stunde. Etwas weiter führt dann noch die folgende Übung:
1.1. Welche Eigenschaften in der Außenschale muss ein idealer Bildungspartner von 20Ca haben? Begründen Sie Ihre Antwort (da ist mindestens ein Fachwort dabei).
1.2. Erstellen und benennen Sie eine Formel aus Ca und einem „idealen" Bindungspartner (den Bindungspartner können Sie „X" nennen).
Elektronegativität
Das sind Zahlenwerte, die seit 1932 dem Chemiker sagen, welches Element in einer Verbindung von zwei verschiedenen Elementen die Elektronen bekommt. Sie stehen auf dem vereinfachten Periodensystem, das wir verwenden, extra rechts oben.
Bisher hatten wir uns geholfen mit der Regel: Das Element, das weiter rechts und weiter oben steht, bekommt die Elektronen. Im Prinzip folgen auch die Elektronegativitätswerte dieser Regel. Aber man kann nun auch Verbindungen zwischen ganz oben in der Mitte des PS stehenden Elementen mit weiter unten, aber weiter rechts stehenden Elementen klären. Z. B. C mit EN-Wert 2,5 muss an Br mit EN-Wert 2,8 die Elektronen abgeben. Aber N mit EN-Wert 3,0 bekommt dann vom Br die Elektronen.
Bei den wenigen Gleichständen des EN-Wertes - C mit S und J , N mit Cl - gilt: bei gleichem EN-Wert bekommt das Element die Elektronen, das weiter rechts steht.
Lewis-Schreibweise
Diese Schreibweise konzentriert sich auf das für Chemiker Wesentliche bei Verbindungen: Um das Elementsymbol werden seine Außenelektronen als Punkte und Striche (= zwei Außenelektronen) eingetragen.
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Brom in Lewisschreibweise |
Einbezug der Nebengruppenelemente ins Bohrsche Atommodell
Ab Scandium (Ordnungszahl 21) gibt es parallel zur 4. Schale ein „Orbital". Die Auffüllreihenfolge mit e- ist:
4. Schale: 2 Schalenelektronen, + 10 Orbitalelektronen, + 6 Schalenelektronen
5. Schale: 2 + 10 + 6 ebenso
Der Einbau der Elektronen: erst 2 in der „Hauptgruppe",
dann 10 in Nebengruppe, dann 6 wieder in der Hauptgruppe.
Hierzu gibt es eine Präsentation
zum Bohrschen Atommodell: Auffüllung der Elektronen um den Kern bis hin
zu den Nebengruppenelementen
Gezeigt wird die schrittweise Auffüllung der Schalen etwas
genauer, als wir es im Unterricht durchsprechen:
- Die 8 Schalen-Elektronen werden aufgeteilt in zunächst 2
s-Orbital-Elektronen, denen dann 6 p-Orbital-Elektronen folgen.
- Das ist hilfreich in der 4. Schale: Zuerst kommen 2 Elektronen auf das
s-Orbital, dann folgen 10 Elektronen auf das Orbital zur 4. Schale (d-Orbital
heißt es, das bleibt im Unterricht unerwähnt), und schließlich wird die 4.
Schale ganz gefüllt mit den noch ausstehenden 6 Elektronen (ein p-Orbital wäre
das dann wieder, wenn man es genauer benennt)
Die Besonderheit liegt in der Nutzung der Außenelektronen bei den Nebengruppenelementen:
Solange die Außenelektronen zwischen 21 Sc und 30 Zn liegen, werden nur diese Orbital-Ae- genutzt. Sc hat also 1 Ae-, Zn 10 Ae-
Für die Elemente auf der Schale davor und dahinter existieren die Nebengruppenelektronen nicht. 31 Ga hat also 3 Ae-
Das gleiche passiert in der 5. Schale: Y hat also 1 Ae-, Cd 10 Ae- . Für die Elemente davor und dahinter existieren die Nebengruppenelektronen nicht. 49 In hat also 3 Ae-
Solange die Außenelektronen zwischen 39 Y und 48 Cd liegen, werden nur diese Ae- genutzt.