91 Chemische Grundlagen Allgemeiner Aufbau der Stoffe ARBEITS- UND MATERIALKUNDE Die Verbindung von Metallen mit Nichtmetallen bezeichnet man als Ionenbindung. Ionenbindungen sind Leiter zweiter Klasse. Metalle sind Leiter erster Klasse. abstoßen push off (or: out) Anion anion Benzin petrol Destillation distillation drei Aggregatszustände three states (of matter) Elektronegativitätsunterschied electro-negative difference Fett fat Filter filter Gemisch mixture geschmolzen molten Ionenbindung ion bond Kation cation Kochsalz common salt Kohäsionskraft cohesive force Legierung alloy Leiter conductor Lockerung loosening; relaxation Lösung solution Lösungsmittel solvent Luft air Metallbindung metal bond Nichtdipol non-dipole physikalische Eigenschaft physical property Reinstoff pure matter Siedepunkt boiling point Ist der Elektronegativitätsunterschied zwischen zwei Atomen sehr groß (Metall-Nichtmetall), so wird das Valenzelektron vom elektropositiven Partner (Metall) abgegeben und vom elektronegativen Partner (Nichtmetall) aufgenommen. Die entstandenen Teilchen sind auf Grund des Elektronenmangels bzw. Elektronenüberschusses elektrisch geladen. Solche Teilchen werden als Ionen bezeichnet. Die positiv geladenen Teilchen heißen Kationen, die negativ geladenen Teilchen Anionen. Nach außen hin sind Ionenbindungen elektrisch neutral, da sich die Ladungen gegenseitig aufheben. Eine bekannte Ionenbindung ist das Kochsalz (Natriumchlorid). Einige Ionenverbin-dungen lösen beim Kontakt mit Wasser das Ionengitter auf. Legt man an die Lösung ein elektrisches Feld an, so wandern die Ionen zum entgegengesetzt geladenen elektrischen Pol. Die Ionen sind frei beweglich und die Lösung leitet den elektrischen Strom. • Die Ionenbindung Die aufgewendete Energie dient der Lockerung der Kohäsionskraft (Zusammenhangs- oder Bindekraft), welche die einzelnen bewegten Moleküle eines Stoffes mehr oder weniger zusammenhält. Bei festen Stoffen ist die Kohäsion am größten – die Teilchen sitzen sehr genau im Gitter fest. Bei Flüssigkeiten geht die Ordnung der Teilchen weitgehend verloren, der Körper fließt und passt sich der Form des Behälters an. Wird nun weiter Energie zugeführt, werden beim Erreichen des Siedepunktes Teilchen von der Flüssigkeitsoberfläche abge- s toßen – der Stoff wird gasförmig. 1.1.5 Gemisch (Gemenge) Werden Reinstoffe miteinander vermischt, erhält man Gemische (Gemenge). Dies ist ein physikalischer Vorgang, wobei die Eigenschaften des Gemisches von Art und Menge der vermischten Reinstoffe abhängen. Ein bekanntes Gemisch ist die Luft, die aus verschiedenen Gasen besteht. Gemische lassen sich mit physikalischen Methoden (z. B. Filter) wieder trennen. 1.1.6 Lösungen Lösungen bestehen aus festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen, die in einer Flüssigkeit (Lösungsmittel) verteilt sind. Gelöste feste Stoffe können durch Verdampfen des Lösungsmittels ausgeschieden werden. Gelöste Flüssigkeiten werden durch Destillation getrennt. Ionenverbindungen wie Kochsalz lösen sich gut im Dipol Wasser, jedoch schlecht im Nichtdipol Benzin. Die Nichtionenverbindung Fett löst sich schlecht in Wasser, aber gut in Benzin. • Die Metallbindung Da die elektropositiven Metalle nur wenige Valenzelektronen haben, erreichen sie durch keine der bereits erwähnten Bindungsarten die Edelgaskonfiguration. Die Metallbindung entsteht dadurch, dass alle Me-tallatome ihre Valenzelektronen abgeben, wodurch sie als Kationen (positiv geladene Metallrümpfe) zurückbleiben. Die Valenzelektronen, die zu keinem Kation gehören, bewegen sich frei und bilden das Elektronen gas, welches die hohe elektrische Leitfähigkeit der Metalle verursacht. 1.1.4 Reinstoffe und Aggregatzustände Reinstoffe sind entweder Elemente oder Verbindungen. Alle Reinstoffe besitzen bestimmte physikalische Eigenschaften, die unter gleichen Bedingungen immer gleich sind. Solche Eigenschaften sind der Schmelz- und der Siedepunkt oder die Dichte. Reinstoffe können in drei Aggregatzuständen (Zustandsformen) vorkommen (fest, flüssig, gasförmig). Der Übergang von einem Aggregatzustand in den anderen in der angeführten Reihenfolge ist durch Zufuhr von Wärme (Energie) möglich. Kehrt man die Reihenfolge der Zustandsänderung um, wird diese Energie wieder frei. MUSTER
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