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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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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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
Chemie für Bauingenieure Block 1 ETHZ – BAUG – HS2011
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 * [email protected]
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)