Chemie-Schmelztemperaturen? ;)
Also: Ich sitze gerade vor meinen Chemie - Hausaufgaben. Und dann steht da die Frage: "Die Schmelztemperatur von Natrium ist 98°C, Kalium schmilzt dagegen schon bei 63°C. Wie lässt sich der Unterschied erklären?"
Zuerst hätte ich gesagt dass es so ist, da Natrium weniger Schalen hat als Kalium - dass also alles näher beieinander liegt und so die Anziehungskräfte grösser / stärker sind = hohe Schmelztemperatur. Kalium hat 4 Schalen = alles weniger eng zusammen = geringere Anziehungskräfte = tiefere Schmelztemperatur.
Aber dann überlegte ich mir, dass wenn ja Kalium eine Schale mehr hat, es ja mehr Elektronen = mehr Elektronengas besitzt, welches ja die positiv geladenen Atomrümpfe zusammenhält -> es also doch eine grössere Anziehungskraft besitzt als Natrium...
Ich bin jetzt völlig verwirrt und kann es mir nun nicht mehr selbst erklären =P Wäre froh über eine gute & hilfreiche Antwort :D
Liebe Grüsse
LLA
4 Antworten
Der elektropositive Charakter nimmt vom Lithium zum Cäsium zu. Das bedeutet mit zunehmender Schalenzahl wird das Valenzelektron immer leichter abgegeben und die Reaktionsfähigkeit nimmt zu. Das spez. Gewicht nimmt zu. Dagegen nimmt der Schmelzpunkt, der Siedepunkt, die molare Schmelzwärme ab.
Man könnte auch eine Rangfolge im metallischen Charakter aufstellen, denn dieser nimmt mit zunehmenden Periodenplatz zu, Kalium ist metallischer als Natrium und dieses metallischer als Lithium
und auf was bezieht sich das "metallischer"? (Redest du von allen Metallen, oder jetzt einfach vor allem von den Alkalimetallen?
Um etwas zum reagieren zu bringen, braucht es die Aktivierungsenergie. Wenn nun eine sehr geringe Energie aufgewendet werden muss um das Atom in ein Ion (Angabe des Valenzalektron) zu überführen, dann reagiert es leichter und auch heftiger. Unter "metallisch" versteht man die Eigenschaft Elektronen abzugeben und ein positives Kation zu bilden. Entsprechend "nichtmetallisch" die Eigenschaft Elektronen in die Valenzschale aufzunehmen und ein negatives Anion zu bilden.
Daher kann man aus dem Periodensysten mit dem Hauptgruppen Gruppeneigenschaften erkennen. Links Metalle - rechts Nichtmetalle, dabei nimmt bei den Metallen die Eigenschaft mit zunehmender Schale zu. Bei den Nichtmetallen die Eigenschaft mit zunehmender Schalennummer ab.
Das stärkste Nichtmetall ist also Fluor Rechts oben, das stärkste Metall das Francium, Links unten. Das reagiert einfach mit allem explosionsartig.
Alles was zwischen diesen extrem Stoffen liegt, ist mehr oder weniger amphoter, d.h. sie können als Nichtmetall und auch als Metall reagieren
Liebe LLA, vermutlich hat sich dein Lehrer zu einem Schnellschuss hinreißen lassen. Es gibt bei Metallen meines Wissens keine einfache Erklärung für die Änderung des Schmelzpunktes (die geht nähmlich K-Cs-Na - das sieht nicht nach einer Regelmäßigkeit aus, wenn es um den Schmelzpunkt geht). Die Kommentare unten beziehen sich auf eine chemische Reaktion, und da ist wirklich die Bindung des äußersten Elektrons entscheidend und da ist es auch logisch - die Reihenfolge der Reaktivität ist Li-Na-K-...(wie es sich gehört..) Wenn es eine Erklärung für den Verlauf der Schmelzpunkte gibt, ist sie sicher nicht so einfach, als dass man sie in einer HA lösen kann (außer, ihr habt einen super genialen Chemie-Lehrer, der euch das schon in der Schule erzählt hat....:-) schreib mir mal, wenn es eine Lösung gibt :-)
Meine Unterlagen weisen für den Schmelzpunkt der Alkaligruppe eine andere Reihenfolge aus:
Li = 179 °C | Na = 97,8°C | K = 63,5°C | Rb = 39,0 °C | Cs = 28,45°C
entnommen aus dem Holleman - Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, de Gruyter Verlag Berlin
Deine erste Überlegung ist richtig. Entscheidend ist das äussere Elektron, und dessen Einfluss ist beim Natrium größer als beim Kalium. Die Summe der Anziehungskräfte ist beim Kalium größer, also der Einfluss eines einzelnen Elektrons kleiner. Tatsächlich passt diese Erklärung nicht immer: Magnesium hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als Calzium.
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Aber je grösser doch die Anziehungskraft, desto kleiner die Reaktionsfähigkeit, desto grösser die Schmelztemperatur?!
Mir ist nicht klar, wieso dieses Valenzelektron soo wichtig ist, und nicht die Summe der Anziehungskräfte...
(Lassen wir die Ausnahmen beiseite, okay? Sonst wird's noch schwieriger ^^)
Angenommen, die (metallische) Bindung durch die Aussenelektronen sei bei Natrium und Kalium gleich stark, ergibt sich, dass die schwereren Kaliumatome sich eher voneinander losreissen können, wenn sie in (Wärme)Bewegung geraten, als die leichteren Natriumatome. Die "Summe der Anziehungskräfte", die du hervorhebst, bezieht sich ja nur auf die Kräfte zwischen Kern und Elektronenhülle eines Atoms. Für die Kräfte zwischen den Atomen sind nur die Aussenelektronen zuständig, und davon gibt es bei beiden Atomen nur eins.
Erstens hat ein definierter Reinstoff nur eine Schmelztemperatur und zum zweiten: die Chemie ist zu hart, sie schmilzt nicht.... ;)
Super danke schon einmal!! Aber eine Frage habe ich noch: Wieso nimmt die Reaktionsfähigkeit zu, je leichter das Valenzelektron abgegeben wird?