Chemie an der Universität Oldenburg

• eine Goldfolie, hinter der sich ein Schirm befand wurde mit α-Strahlung beschossen
• die meisten Strahlen flogen gradlinig durch die Folie und trafen auf den Schirm
• einige wurden aber auch seitlich abgelenkt, da sie direkt auf den Atomkern trafen
• Folgerung: Masse und Dichte eines Atoms liegen im Kern; die räumliche Ausdehnung kommt größtenteils von der Atomhülle

• Atomkern: setzt sich aus positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen zusammen (Kernbausteine = Nukleonen)
  • enthält die Hauptmasse eines Atoms
    
  • die Anzahl der Protonen ist die Kernladungszahl
    
• Atomhülle: gefüllt mit negativ geladenen Elektronen
  • räumlich größte Ausdehnung des Atoms

Im Normalfall entspricht die Menge der Elektronen der Menge der Protonen, ein Atom ist also neutral geladen

• Die Nukleonenzahl kann bei identischer Protonenzahl variieren (die Neutronenzahl variiert)
• ein Element kann mehrere Isotope haben
  • die chemischen Eigenschaften bleiben gleich
  • die physikalischen Eigenschaften können verschieden sein
• Elemente mit nur einem Isotop nennt man Reinelemente

• 1⁄12 der Masse eines Atoms des Kohlenstoff-Isotops 12C
• 1u = 1,660540*10^-27 kg

• Ionen sind elektrisch geladene Teilchen
  • Anionen: negativ geladene Moleküle oder Atome
  • Kationen: positiv geladene Moleküle oder Atome

• rechnet man die Masse eines Atomkerns durch Addition der  jeweiligen Nukleonenmassen aus, so weicht das Ergebnis leicht von der tatsächlichen Masse des Kerns ab (Kern ist tatsächlich leichter)
• die "fehlende" Kernmasse wurde in Kernbindungsenergie umgewandelt (gemäß der Formel E=m*c^2)
• beim Spalten des Atomkerns wird diese Energie wieder freigesetzt

• Elemente mit höherer Ordnungszahl als Blei (Pb) sind instabil
• sie Zerfallen unter Aussendung radioaktier Strahlung in andere Elemente

• alle Atome eines Elements sind identisch sind (gleiche Ladung, gleiche
  Gestalt etc. ABER Isotope)
• Reinstoffe, die mit chemischen Verfahren zerlegt
  werden können und aus Kleinstbausteinen (Atomen) bestehen
• Abgrenzung zur Verbindung: besteht aus mehreren verschiedenen
  Elementen

• Welle-Teilchen-Dualismus
  • Lichtquanten und Elektronen können jeh nach Nützlichkeit als Welle oder Teilchen beschrieben weden
• Heisenberg´sche Unschärferelation
  • Energie und Ort eines Quantenteilchens (v.A. Elektronen) kann nie gleichzeitig bestimmt werden
• Lösung der Schrödinger-Gleichung
  • Orbitale, bzw Einelektronenwellenfunktionen

Ein Orbital ist ein Aufenthaltswahrscheinlichkeitsbereich größer als 90% für ein Elektron. Diese Bereiche werden durch Quantenzahlen beschrieben.

• Hauptquantenzahl: n (=0,1,2,3,...)
  • beschreibt die Schale
• Nebenquantenzahl l (0,1,2,...n-1)
  • beschreibt die Form des Orbitals
• Magnetische Quantenzahl m (-l,...,-1,0,1,...,l)
  • beschreibt die Anzahl der Orbitale einer Sorte
• Spinquantenzahlt s (+/- 0,5)
  • bechreibt den Elektronenspin

Jedes Elektron eines Atoms lässt sich durch eine andere Kombination von Quantenzahlen (Wellenfunktion) beschreiben!!

• Physikalische Eigenschaften:
  • Farbe bzw. Absorptions- und Emissionspektrum
  • Brechungsindex
  • Dichte
  • Schmelz- und Siedepunkt
  • Härte
  • Kristallstruktur
  •  Elektrische Leitfähigkeit
  • Thermische Leitfähigkeit
  • Löslichkeit
  • Dissoziationsenergie
  • Geruch und Geschmack
  • Physiologische Wirkung
• Chemische Eigenschaften:
  • Brennbarkeit
  • Redoxverhalten
  • Säure-Base-Verhalten
  • Komplexbildung