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[quote="Nobby"]Es gibt da kein chemisches Experiment. Es ist doch wie Du schon sagst eher eine Theoretische Betrachtung. Man könnte ein Gas einem starken elektrischen Feld aussetzen und so ionisieren. Geschieht ja auch in so genannten Hohlentladungslampen. Das braucht auf jeden Fall Energie.[/quote]
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AC-Gast
Verfasst am: 15. Okt 2024 12:33
Titel: Ionisierung
Man sollte hier einfach die Energien betrachten,die für die verschiedenen Reaktionen wirklich anfallen.
Anstatt der Elektronenaufnahme durch ein Na+,kann man die umgekehrte Reaktion betrachten,dort als erste Ionisierungsenergie leicht zu finden.
Deren Vorzeichen ist positiv,d.h. die Abgabe erfordert Energie(ca. 500 kJ/mol für das sublimierte Na).
Wenn von "leichter Elektronenabgabe" der Alkalimetalle,hier Natrium gesprochen wird,bezieht sich das auf chemische Reaktionen mit einem passenden Reaktionspartner.
Für das Chlor schaut man sich die Aufnahme des Elektrons durch Cl an,das ist tatsächlich ein exothermer Prozeß(ca. 360 kJ/mol).
AC-Gast.
Nobby
Verfasst am: 15. Okt 2024 12:21
Titel:
Es gibt da kein chemisches Experiment. Es ist doch wie Du schon sagst eher eine Theoretische Betrachtung.
Man könnte ein Gas einem starken elektrischen Feld aussetzen und so ionisieren. Geschieht ja auch in so genannten Hohlentladungslampen.
Das braucht auf jeden Fall Energie.
Nietzsche
Verfasst am: 15. Okt 2024 12:12
Titel:
Nobby hat Folgendes geschrieben:
Könnte man so sehen, aber die Ladungen der Kationen sind mit denen der Anionen ja ausgeglichen. Nach außen ist so eine Verbindung neutral. Ein weiteres Elektron hätte gar kein Bestreben zu einem Kation zu wandern.
Klar, mir ging es aber um einen künstlichen Zustand, wenn ich die Kationen von den Anionen trenne und dann wieder künstlich mit Elektronen in Kontakt bringe. Also eher um einen experimentellen "Spezialfall". Danach will ich nun wieder die Kationen von den Elektronen trennen und was mich nun interessiert wäre, ob ich danach den gleichen Zustand habe, wie den, den ich hatte*, bevor ich mein Elektron vom Atom abgezogen hatte, um das Kation zu erzeugen, oder ob es da eine Differenz gibt, und im weiteren würde mich das exakte chemische Experiment interessieren.
*Bzw. genauer ob mich die Trennung Energie kostet (Wärme, Strahlung, Strom etc.).
Nobby
Verfasst am: 15. Okt 2024 12:05
Titel:
Könnte man so sehen, aber die Ladungen der Kationen sind mit denen der Anionen ja ausgeglichen. Nach außen ist so eine Verbindung neutral. Ein weiteres Elektron hätte gar kein Bestreben zu einem Kation zu wandern.
Nietzsche
Verfasst am: 15. Okt 2024 11:58
Titel:
Nobby hat Folgendes geschrieben:
Wenn das Kation isoliert wäre würde es liebend gern Elektronen anziehen. Kationen sind positiv und Elektronen negativ geladen. Die Kationen kommen normalerweise nicht isoliert vor sondern stecken in salzaertigen Verbindungen. Dort and auch Anionen zu gegegen und diese sind schon negativ geladen. Die Ladungen beider Ionenarten kompensieren sich gegenseitig. Die negative Ladung der Anionen stammt ursprünglich von den Elektronen, die die Kationen abgegeben haben.
Das ist mir durchaus bewusst, meine Frage wäre aber nicht, ob das Kation das Elektron anziehen würde, wenn es isoliert mit Elektronen in Verbindung kommt, was mich interessieren würde wäre, ob es die Edelgaskonfiguration halten würde, oder ob es nun wieder ein Elektron an sich binden würde. So wie ich es versehe würde das Kation die Elektronen anziehen, aber nicht in der äußeren Schale fixieren, weil es für diese Fixierung nun wieder Energie benötigt, da es aus den günstigeren Zustand (Edelgaskonfiguration) austreten müsste. Oder?
Zitat:
Die Kationen kommen normalerweise nicht isoliert vor sondern stecken in salzaertigen Verbindungen.
Gibt es da auch - nicht von Menschen verursachte - Ausnahmen in der Natur?
Nobby
Verfasst am: 15. Okt 2024 10:24
Titel:
Wenn das Kation isoliert wäre würde es liebend gern Elektronen anziehen. Kationen sind positiv und Elektronen negativ geladen. Die Kationen kommen normalerweise nicht isoliert vor sondern stecken in salzaertigen Verbindungen. Dort and auch Anionen zu gegegen und diese sind schon negativ geladen. Die Ladungen beider Ionenarten kompensieren sich gegenseitig. Die negative Ladung der Anionen stammt ursprünglich von den Elektronen, die die Kationen abgegeben haben.
Nietzsche
Verfasst am: 15. Okt 2024 10:12
Titel:
Danke für das Ausbessern der Fehler, ich war schon sehr müde beim schreiben, da sind mir ein paar Patzer passiert. Also um nochmal auf die Frage zurückzukommen, wenn ich auf meine Kation ein Elektron "drauffallen" lassen würde, also einfach ein Kation in freie Elektronen "reinwerfe", dann will das Kation das Elektron nicht, korrekt? Es würde nun kein Valenzelektron "aufnehmen", da es schon die Edelgaskonfiguration hat. Es würde es höchstens anziehen, aber nicht mehr "integrieren"?
Nobby
Verfasst am: 14. Okt 2024 21:49
Titel:
Du verwechselst und vermischst Kation mit Kathode und Anode mit Anion.
Ein Kation ist positiv jedoch die Kathode negativ geladen und ein Anion ist negativ, die Anode allerdings positiv geladen sonst könnten die beiden Elektroden keine Elektronen aufnehmen oder abgeben.
Es gibt keine positive oder negative Energie. Die Einheit ist auch nicht Volt, das wäre ein Potential oder elektrische Spannung. Für die Energie hat man Joule. Eine Untereinheit is eV Elektronenvolt, das ist aber was ganz anderes.
Die Bildung der Edelgasstruktur ist ein Energiegewinn für beide Atome, Bildung von Ionen, eben den Kationen und Anionen aus den neutralen Atomen.
Das chemische Symbol für Chlor ist Cl und nicht CH bzw.Cl2 als elementares Chlor.
Nietzsche
Verfasst am: 14. Okt 2024 21:22
Titel: Frage zum Anion und Kation und ihrer Stabilität
Hallo,
ich habe mal eine Frage zur Stabilität der Anode und Kathode. Die Anode ist ja negativ gelangen, die Kathode positiv, da bei der Anode ein zusätzlich Elektron aufgenommen wird, bei der Kathode eines abgegeben wird. Die Energie die ich benötige, um von einem Atom ein Elektron "abzuziehen", nennt man Ionisierungsenergie. Die Ionisierungsenergie steigt desto weiter man im Periodensystem von links nach rechts geht, da immer mehr Protonen im Kern vorhanden sind, die die Elektronen stärker anziehen. Gleichzeitig fällt sie, desto weiter man in den Zeilen nach unten geht, da die Valenzelektronen immer weiter vom Kern entfernt sind. Die Werte für die Ionisierungsenergie sind immer positiv, da sie die Energie beschreiben, die man aufbringen muss, um dem Atom sein "Elektron abzukaufen", oder? Oder wäre es besser zu sagen es ihm "zu rauben"? Es ist jedenfalls ein positiver Wert an Energie, der nach dem "Abtrennen des Elektrons" als positive Ladung dem Atom zukommt, positiv, da ja nun ein negatives Elektron fehlt. Also die Energie die man zuführen musste, um das Elektron zu entfernen ist nun als Energiebeitrag zusätzlich vorhanden.
Nun sehen wir uns die Anode an. Hier haben wir einen "Elektronenhunger", der zunimmt, desto weiter wir im Periodensystem nach rechts gehen. Bei der Edelgaskonfiguration ist der "Hunger" weg, da die äußerste Schale voll ist. Der größte "Hunger", also die größte Elektronenaffinität haben wir bei den Halogenen, da ihnen nur ein Elektron zur vollen Schale fehlen. Schön und gut.
Jetzt ist der Betrag in Volt immer ein negativer. Warum ist er negativ? Weil es die Energie ist, die das Atom durch die Reaktion verliert, richtig? Es fühlt sich sozusagen "wohler" und kommt in ein niedereres Energieniveau. Kommt also nun ein Elektron an das Atom, so zieht es das Elektron an und gibt zugleich die Energie ab, die als Elektronenaffinität bekannt ist.
Demnach verliert das Anion Energie (es "bezahlt uns für der Elektron" mit Energie) wohingegen das Kation mehr Energie aufnimmt, aber dafür das Elektron hergibt (wir kaufen es vom Atom ab, und bekommen als Belohnung das Elektron, das wir mit der Währung bezahlt haben, oder wir rauben es, und die Energie ist unsere Kraft?).
Worauf will ich hinaus? Was ich wissen will ist, haben beide einen Gewinn dadurch, da sie nun die Edelgaskonfiguration erreichen? Oder hat nur das Anion einen Gewinn und das Kation ist "schwach" und kann sein Elektron nicht halten?
Betrachten wir auch mal folgende Rektion.
Wir haben Natrium (Na) und Chlor (Cl). Chlor kommt in der Natur als CH2 vor, also als Chlorgas. Wir mischen nun Na und Cl2 und bekommen dadurch Na(+) und Cl(-), damit die Sache rund läuft nehmen wir 2 Na und CH2, wodurch wir 2 Na(+) Cl (-) bekommen. Es geht nun in dem Verbund sowohl dem Na und dem Cl besser, richtig? Wenn ich sie aber nun trenne, bleibt das so? Ist sowohl das Na (+) als auch das Cl (-) stabiler?
Worauf ich hinauswill ist: Die Anode kommt in ein energetisch günstigeres Energieniveau, die Katode aber in ein energetisch ungünstigeres, da die Anode in ein günstigeres Niveau kommt, ist es stabiler und fühlt sich "besser", aber die Katode kommt doch in ein ungünstigeres, müsste es sich da nicht "unwohler" fühlen?
PS: Ich glaub ich hab schon kapiert wie es sich verhält, aber mal abwarten was die User dazu posten.