W-Seminar Chemie 2011 2013 - Komplexe in der Chemie

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Organisatorisches

Termine

- im Moment keine Termine -





Was im Moment zu tun ist

Die ausgeteilten Buchseiten (S. 32 – 39) sollten bis zum nächsten Treffen (11.11.11) von allen gelesen sein. Diejenigen, die an diesem Tag ein Referat halten, müssen den folgenden Lernplan etwas schneller abarbeiten!
Vorschlag für einen Lernplan:

  • Mo, 24.10.: Seiten 32 – 33
  • Di, 25.10.: Aufgaben auf S. 33 lösen
  • Mi, 26.10.: Seiten 34 – 35
  • Do, 27.10.: Aufgaben auf S. 35 lösen
  • Ferien
  • Mo, 07.11.: Seiten 36 – 37
  • Di, 08.11.: Aufgabe auf S. 37 lösen
  • Mi, 09.11.: Seiten 38 – 39
  • Do, 10.11.: Aufgaben auf S. 38 lösen
  • Freitag, 11.11.: W-Seminar 5./6. Stunde (Referate S. 32 -39)
  • Mo, 14.11.: Seiten 40 – 41
  • Di, 15.11.: Aufgaben auf S. 41 lösen
  • Mi, 16.11.: Feiertag (für Schüler)
  • Do, 16.11.: Seiten 42 – 43
  • Freitag, 18.11.: W-Seminar 5./6. Stunde (Referate S. 40 – 45)


Schriftliches

Hefteinträge

1. Der Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit

1.1 Die Zusammenfassung
1.2 Die Einleitung
1.3 Material & Methoden
1.4 Ergebnisse
1.5 Diskussion als pdf-Datei
1.6 Einbindung der Arbeit in den Wissensbestand als pdf-Datei

2. Fachlicher Hintergrund

2.1 Farben und Licht als pdf-Datei
2.2 Der Aufbau der Elektronenhülle als pdf-Datei

Neu, 21.10.2011:

2.3 Erklärungsmodelle für chemische Bindungen als pdf-Datei


Externe Links

  • Das Wichtigste zum W-Seminar auf einer Seite:
http://www.gymnasium.bayern.de/imperia/md/content/gymnasialnetz/W_Seminar_Leitfaden_2Aufl.pdf
  • Auswahl an kostenlosen Editoren für chemische Strukturformeln:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Wie_erstelle_ich_Strukturformeln%3F
  • Wissenschaftlicher Artikel ("Fatal attraction...") als Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit:
http://www.biologie.uni-freiburg.de/data/bio1/schaefer/pdf/attraction08.pdf
  • Wissenschaftlicher Artikel ("Tabakkonsum, sportlich Inaktivität...") als Beispiel für eine typische Einleitung und Diskussion:
http://www.aerzteblatt.de/v4/archiv/artikel.asp?id=67252



Teilnehmer

EisJan

  • Fr., 11.11.: Referat, S. 32 - 33
  • Versuche für Referat ausprobieren: Di, 25.10. 13:05 Uhr, Chemie-Sammlung

GebSim

  • Fr., 18.11.: Referat, S. 42 - 43

HöcKil

  • Fr., 18.11.: Referat, S. 44 - 45

HücPhi

  • Fr., 11.11.: Referat, S. 38 - 39

KaiFab

MülFel



MülPhi

  • Fr., 18.11.: Referat, S. 40 - 41

RügMar

  • Fr., 11.11.: Referat, S. 34 - 35

SchFab

  • Fr., 11.11.: Referat, S. 36 - 37

WicAnn

WunJul



Lösungen zu den Aufgaben

Durch Klicken auf Anzeigen wird die Lösung angezeigt!
Ihr solltet wirklich erst auf Anzeigen klicken, wenn ihr die Aufgabe gelöst habt! - Alles andere erzeugt keinerlei Lerneffekt!

Lösungen (S. 9 - 17)

S. 9

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S9A1.jpg

  • Aufgabe 2

Später wird eine genauere Begründung verlangt. An dieser Stelle genügt folgende Antwort: Aufgrund der gleichen Ladung und des gleichen Spins würden sich Elektronen zu stark abstoßen. Daher können sie sich nicht an der gleichen Stelle aufhalten.

S. 11

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S11A1.jpg

  • Aufgabe 2

Normalerweise besetzen die Elektronen die energieärmsten Niveaus. Durch Energiezufuhr können jedoch auch Energieniveaus besetzt werden, die energetisch betrachtet höher liegen.

  • Aufgabe 3

Es gibt immer drei p-Orbital, egal welche Schale (außer der ersten, K-Schale. Diese besteht nur aus einem s-Orbital). Da in jedem Orbital zwei Elektronen Platz finden können sich sowohl im 2p, als auch im 3p-Niveau maximal 6 Elektronen aufhalten.

  • Aufgabe 4

Der Grundzustand wäre: 1s2 2s2 2p6. Ein Elektron aus dem 2p-Niveau befindet sich jedoch auf dem nächst höheren Niveau: 3s.

  • Aufgabe 5

a) 2p7 ist unmöglich: Es existieren immer nur drei p-Orbitale. In jedem finden maximal zwei Elektronen Platz. Das p-Niveau (egal welcher Schale) kann daher immer nur mit maximal 6 Elektronen besetzt sein.
b) Die Kombination 2p3 3s2 ist energetisch nicht erlaubt. Bevor Elektronen in das 3s-Niveau eingbaut werden, müssen erst alle p-Orbitale der darunter liegenden Schale voll besetzt werden. Hier würden sich erst drei von sechs möglichen Elektronen im 2p-Niveau aufhalten.

S. 13

  • Aufgabe 1

Durch die Hauptquantenzahl n,
die Nebenquantenzahl l,
die Magnetquantenzahl m,
die Spinquantenzahl s,

  • Aufgabe 2

An einem unbeeinflussten Atom sind die drei p-Orbitale (px, py und pz) als energetisch gleichwertig zu betrachten.

  • Aufgabe 3

WSemC1113 ML S13A3.jpg

Seite 15

  • Aufgabe 1 a, b

WSemC1113 ML S15A1ab.jpg

  • Aufgabe 2

WSemC1113 ML S15A2ab.jpg

  • Aufgabe 3

Innerhalb einer Periode werden die mit steigender Ordnungszahl neu hinzukommenden Elektronen auf der gleichen Schale eingebaut. Dies gilt allerdings nur für die Hauptgruppen. Bei den Nebengruppenelementen werden nachträglich die d-Orbitale der vorangegangenen Schale aufgefüllt. (Die f-Orbitale werden noch später aufgefüllt.)
Alle Elemente einer Hauptgruppe besitzen auf der äußersten (Unter-)Schale die gleiche Anzahl an Elektronen (Valenzelektronen).

  • Aufgabe 4

Valenzelektronen sind die Elektronen, die sich auf den energetisch höchsten (äußersten) Unterschalenniveaus (Orbitalen) befinden und für Bindungen herangezogen werden können. Bei den Hauptgruppenelementen sind dies die Elektronen der s- und p-Orbitale, bei den Übergangsmetallen zusätzlich die d-Orbitale. Durch die Abgabe der Valenzelektronen wird eine Edelgaskonfiguration erreicht. Der Atomrumpf ist der Rest.

Seite 17

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S17A1.jpg

  • Aufgabe 2

WSemC1113 ML S17A3.jpg

  • Aufgabe 3

s. Hefteintrag!


Lösungen (S. 32 - 45)

Seite 33

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S33A1.jpg

  • Aufgabe 2

WSemC1113 ML S33A2.jpg

  • Aufgabe 3

WSemC1113 ML S33A3.jpg

Seite 35

  • Aufgabe 1 a-e

WSemC1113 ML S35A1.jpg

  • Aufgabe 2 a, b

WSemC1113 ML S35A2.jpg

Seite 37

  • Aufgabe 1

Unter einer koordinativen Bindung versteht man eine Bindung, die durch gemeinsame Nutzung von Elektronpaaren zustande kommt. Im Vergleich zu einer „normalen“ Atombindung wird allerdings das bindende Elektronenpaar komplett von einem Partner (dem Liganden) zur Verfügung gestellt.

Seite 38

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S38A1.jpg

  • Aufgabe 2

WSemC1113 ML S38A2.jpg

  • Aufgabe 3

Im Fe3+-Komplex ist das Zentralion stärker geladen als im Fe2+-Komplex, daher „zieht“ es stärker am bindenden Elektronepaar. Daher lockert sich auch die Bindung des Sauerstoffs zum Wasserstoff und dieses kann leichter als Proton abgespalten werden. Da die Fähigkeit Proton abzuspalten als Maß für die Stärke einer Säure angesehen werden kann, ist der Fe3+-Komplex saurer als der Fe2+-Komplex.

  • Aufgabe 4

WSemC1113 ML S38A4.jpg

Seite 41

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S41A1.jpg

  • Aufgabe 2

Die Aussage würde nur für EINZÄHNIGE Liganden (wie Wasser oder Ammoniak) gelten. MEHRZÄHNIGE LIGANDEN können mehrere Koordinationsstellen besetzen, der Stoff EDTA z.B. SECHS.

  • Aufgabe 3

[Co(ox)3]3—

  • Aufgabe 4

Kohlenstoffmonooxid wirkt als Ligand und kann koordinativ an das Eisenatom in der Hämgruppe des Hämo- bzw. Myoglobins binden. An dieser Stelle wird normalerweise Sauerstoff gebunden und durch den Körper transportiert. Ist die Koordinationsstelle jedoch mit CO besetzt, erfolgt kein Sauerstofftransport mehr, der Körper erstickt.

Seite 43

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S43A1.jpg

  • Aufgabe 2

Ursache für die Eutrophierung sind Phosphate bzw. Stickstoffverbindungen, die durch Düngung oder Waschmittel in die Seen gelangen. Diese Stoffe wirken als Dünger für Pflanzen und führen zu explosionsartigem Wachstum von Algen. Die großen Mengen an organischem Material werden von den Destruenten im See unter Sauerstoffverbrauch zersetzt. Der Sauerstoff steht dann z.B. den Fischen nicht mehr zur Verfügung. Reicht der vorhandene Sauerstoff für die Zersetzung nicht, bauen die Destruenten anaerob ab und erzeugen dabei giftige Faulgase. Dadurch „kippt der See um“.

Seite 45

  • Aufgabe 1

WSemC1113 ML S45A1.jpg

  • Aufgabe 2

Würde man lange genug warten, würde das gesamte Bild geschwärzt werden (d.h. das gesamte Silbersalz zu schwarzem Silber reduziert werden)! Allerdings beginnt die Reduktion an den Silberkeimen, die durch die Belichtung entstanden sind. Wenn man den Prozess durch Wässern rechtzeitig unterbricht, sind nur an den belichteten Stellen große, sichtbare (schwarze) Silberkristalle entstanden.

  • Aufgabe 3

WSemC1113 ML S45A3.jpg


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