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Transkript Oxide – Bestimmung mittels Hauptgruppe

Hallo liebe Chemieinteressierte. Schön, dass ihr mich weiter begleitet auf meiner Reise durch das Periodensystem der Elemente. Wir sind heute bereits bei der Folge 7 angelangt. Ich habe hier noch einmal kurz dargestellt, was wir in der letzten Folge benutzt haben. Nämlich den oberen Teil des Periodensystems der Elemente mit den entsprechenden Hauptgruppenelementen. Heute wollen wir uns über die Oxide dieser Elemente unterhalten. Erinnert euch: Was sind Oxide? Oxide sind Verbindungen eines chemischen Elements mit Sauerstoff. Für unsere Untersuchungen wollen wir die 3. Periode des Periodensystems der Elemente, das ist die 3. Zeile, 1, 2, 3 von oben, systematisch untersuchen. Und wir beginnen mit dem chemischen Element Schwefel. Für das chemische Element Schwefel kennen wir das Oxid Schwefeltrioxid, SO3. Das bedeutet, dass 1 Schwefelatom mit 3 Sauerstoffatomen verbunden ist. Gehen wir über zum chemischen Element Phosphor, P. Hier kennen wir die Formel des Oxids P2O5, das bedeutet, dass 2 Phosphoratome mit 5 Sauerstoffatomen chemisch gebunden sind. Gehen wir weiter nach links, dort haben wir das chemische Element Silicium. Das chemische Element Silicium bildet ein wohlbekanntes Oxid. Quarz, was wir im Sand finden. Dieses hat die chemische Formel SiO2. Das bedeutet, dass 1 Atom Silicium mit 2 Atomen Sauerstoff chemisch verbunden ist. Wir gehen weiter nach links in der 3. Periode, dort steht das chemische Element Aluminium. Aluminium bildet ebenfalls ein Oxid mit Sauerstoff, das ist der Korund. Korund hat die Formel Al2O3. Das bedeutet, dass 2 Atome Aluminium mit 3 Atomen Sauerstoff chemisch gebunden sind. Und weiter nach links. Hier haben wir das chemische Element Magnesium. Magnesium bildet mit Sauerstoff ein Oxid. Magnesiumoxid, das hat die Formel MgO, das bedeutet, dass 1 Atom Magnesium mit 1 Atom Sauerstoff verbunden ist. Und wir gehen weiter nach links. Hier finden wir das chemische Element Natrium. Natrium bildet das Oxid Na2O, das heißt, dass 2 Atome Natrium mit 1 Atom Sauerstoff chemisch verbunden sind.  Und schließlich gehen wir ganz nach rechts bis zum chemischen Element Chlor, Cl. Chlor bildet ein Oxid mit der Formel Cl2O7. Das heißt, dass 2 Chloratome mit 7 Sauerstoffatomen chemisch verbunden sind. So, und um einen Vergleich anzustellen, werden wir jetzt die Anzahl der Sauerstoffatome, ich habe sie einmal eingekreist, durch die Anzahl der Atome des entsprechenden Elements dividieren. Im Fall von Natriumoxid haben wir 1 Sauerstoffatom auf 2 Natriumatome, das heißt, auf 1 Natriumatom entfällt ein halbes Sauerstoffatom. Bei Magnesiumoxid haben wir auf 1 Magnesiumatom 1 Sauerstoffatom, das heißt wir schreiben eine 1. Bei Aluminiumoxid sind es auf 2 Aluminiumatome 3 Sauerstoffatome, das heißt, auf 1 Aluminiumatom entfallen 1,5 Sauerstoffatome. Beim Siliciumdioxid ist es klar: 2 Sauerstoffatome, 1 Siliciumatom, das heißt, wir schreiben 2. Bei Phosphorpentoxid schreiben wir 2,5. Bei Schwefeltrioxid 3 und bei dem Chloroxid schreiben wir 3,5. Denn auf 2 Chloratome kommen 7 Sauerstoffatome, das heißt auf 1 Chloratom 3,5 Sauerstoffatome. Darunter notiere ich nun die entsprechenden Hauptgruppennummern mit arabischen Zahlen. Also, unter Natrium die 1, unter Magnesium die 2, unter Aluminium die 3, unter Silicium die 4, unter Phosphor die 5, unter Schwefel die 6 und unter Chlor die 7. Nun sind wir dem Aufstellen einer Regel schon ganz nahe. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Hauptgruppennummer und der Anzahl der Sauerstoffatome, die von einem Atom des Elementes gebunden werden kann? Habt ihr euch einen Merksatz ausgedacht? Vielleicht so. In einem Oxid kann die Menge der an ein Atom des Elements gebundenen Sauerstoffatome maximal gleich der Hälfte der Nummer der Hauptgruppe sein. Und schon sind wir wieder am Ende. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss.

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10 Kommentare
  1. 001

    Bitteschön.

    Alles Gute

    Von André Otto, vor 2 Monaten
  2. Default

    Danke!!!!!

    Von Timea1212, vor 2 Monaten
  3. Default

    Danke Andre für die schnelle Antwort. Ok dann weiß ich das man bestimmte Verbindungen einfach auswendig lernen muss.

    Von Samy Osman, vor fast 2 Jahren
  4. 001

    Hallo Samy,
    "Stoffchemie" muss man lernen. Der Name ist eigentlich "doppelt gemoppelt". Denn die Chemie ist ja die Wissenschaft der Stoffe.
    Dennoch: Ein paar Gesetzmäßigkeiten gibt es.
    1. Fast alle Minerale / Steine enthalten die chemischen Elemente Silizium und Sauerstoff. Quarz ist somit eine Grundverbindung. Komplizierter sind die vielen Alumosilikate. Sie enthalten zusätzlich Aluminium sowie Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle.
    2. P2O5 ist ein sogenanntes Säureanhydrid. Es ist eine Säure OHNE Wasser. Mit Wasser reagiert die Verbindung gemäß
    P2O5 + 3 H2O -----> 2 H3PO4
    Es entsteht Phosphorsäure.
    Übrigens: Die exakte Summenformel des Moleküls ist P4O10. Aber man kann getrost P2O5 benutzen.
    Verschiedene Nichtmetalloxide liefern mit Wasser Säuren.
    3. Das Molekül einer Säure (im Anfängerunterricht) enthält immer Wasserstoff.
    Die wichtigsten Säuren mit Formeln muss man lernen. Es handelt sich fast ausschließlich um wirtschaftlich wichtige Verbindungen.
    HCl ist ein Gas - Chlorwasserstoff. In Wasser gelöst erhält man Salzsäure. Das sollte man schon wissen.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor fast 2 Jahren
  5. Default

    Hallo Andre,
    woher weiß ich das SiO2 Quarz ist oder P2O5 oder HCL Salzsäure gibt. Gibt es dazu Videos wie man zu den Namen kommt?
    Vielen Dank
    Alles Gute!

    Von Samy Osman, vor fast 2 Jahren
  1. Default

    Kurz und knapp, prägnant geschildert.

    Von Basilikum, vor etwa 4 Jahren
  2. 001

    Das PSE ist ein sehr nützliches Hilfsmittel für das Verständnis des atomaren Aufbaus und der chemischen Bindung. Es kann nicht alles sagen. Komplette Aussagen liefern genaue Lösungen der Schrödingrer-Gleichung (Quantenchemie). Das dauert aber lange. Die kleinen Modellvorstellungen helfen uns, die Welt zu verstehen. Dass es dabei Grenzen gibt, hast du ja schon erkannt.

    Greuß

    André

    Von André Otto, vor etwa 5 Jahren
  3. Default

    Danke - das kann man aber nicht aus der Periodensystem ablesen, das muss man einfach wissen, oder?

    Von Smiley97, vor etwa 5 Jahren
  4. 001

    Für die Chloratome wäre es in Ordnung. Das O-Atom ist aber zu klein, um alle Cl-Atome anzuordnen. Diese Verbindung ist nicht stabil (Raum und Abstoßung). SF6 gibt es, aber nicht SCl6. Eben wegen des fehlenden Raumes und der Abstoßung.

    Gruß

    André

    Von André Otto, vor etwa 5 Jahren
  5. Default

    Wenn man 6 chloratome mit einem Sauerstoffatom kombiniert, dann sind doch die Außenschalen auch voll - 6 x 7 + 6 = 48 Elektronen. Warum dann nicht diese Kombination, sondern Cl2O7?

    Von Smiley97, vor mehr als 5 Jahren
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