21 Wie können wir Elemente und Verbindungen darstellen? Um Elemente und Verbindungen im Teilchenmodell anschaulich zeigen zu können, verwenden wir häufig farbige Kugeln. Sie stellen die Atome von chemischen Elementen dar. Die Farben der Kugeln symbolisieren die Art des Elements: Kugelfarbe Element Symbol Schwarz Kohlenstoff C Weiß Wasserstoff H Rot Sauerstoff O Blau Stickstoff N „Kalottenmodelle“ (Abb. 21.1) stellen verbundene Atome raumfüllend dar. „Kugel-Stäbchen-Modelle“ (Abb. 21.2 und 21.3) machen die Verbindungen zwischen den Atomen sichtbar. Elemente und Verbindungen können als „Moleküle“ vorkommen. Das sind Teilchen aus mehreren zusammenhängenden Atomen (Abb. 21.3). Summenformeln geben die Anzahl der Atome zB in einem Molekül an. Die kleine Zahl hinter dem Elementsymbol (Index) gibt an, wie viele Atome dieses Elements darin vorkommen. „O2“ bedeutet zB, dass das Molekül aus 2 Atomen Sauerstoff besteht ( ). Im Molekül der Verbindung C6H12O6 (Glucose, Abb. 21.1) sind 6 Atome Kohlenstoff, 12 Atome Wasserstoff und 6 Atome Sauerstoff miteinander verbunden. Gib die Summenformel des Moleküls in Abb. 21.3 an. Strukturformeln zeigen die Verbindungen zwischen Atomen an. Das Bild rechts zeigt die Strukturformel des Moleküls in Abb. 21.3. Baue mit Hilfe eines Modellbaukastens Moleküle aus C- und H-Atomen. Achte darauf, dass keine Verbindungsmöglichkeit frei bleibt. Gib von jedem gebauten Molekül die Summen- und Strukturformel an. Manche Atome verbinden sich nicht zu Molekülen (Abb. 21.4, 21.5, 21.6). In diesem Fall gibt die Summenformel das Verhältnis der Elemente in einer Verbindung an. Pyrit enthält Eisen und Schwefel im Verhältnis 1 : 2. Die Summenformel einer Einheit ist daher FeS2 (Abb. 21.4). 21.1 Kalottenmodell der chemischen Verbindung Glucose (Traubenzucker) Sauerstoff O Wasserstoff H Kohlenstoff C Infobox: Das Wort „Kalotte“ bedeutet Kugelausschnitt oder Kuppel. Im Französischen ist eine calotte eine Haube. 21.2 Elementsorten im Kugel-Stäbchen- Modell Kohlenstoff Wasserstoff Stickstoff Sauerstoff Chlor C H N Cl O 21.3 Das Molekül einer Verbindung von Chlor und Kohlenstoff im Kugel-Stäbchen-Modell („Tetrachlorkohlenstoff“) Kohlenstoff C Chlor Cl A3 Cl Cl Cl C Cl A4 Kalottenmodelle und Kugel-Stäbchen-Modelle können den Aufbau von Reinstoffen mit farbigen Kugeln räumlich darstellen. Summenformeln geben die Anzahl von Atomen zB in einem Molekül (= Teilchen aus mehreren Atomen) an. Strukturformeln stellen dar, wie die Atome zusammenhängen. M 21.4 Pyrit im Teilchenmodell und als Summenformel (FeS2) S2 Fe 21.5 Schwefel ist aus S8-Molekülen aufgebaut. Eisen hat die Formel Fe. S8 Fe S8 Fe 21.6 Graphit aus reinem Kohlenstoff bildet keine Moleküle. C GefBU wv43pm Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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