Woher weiß man ob Elemente als Molekül oder als Atom vorkommen?
6 Antworten
Moin,
obwohl viele Antworten hier vollkommen korrekt und überaus präzise (fast schon pedantisch genau) sind, gebe ich dir mal für den Schulgebrauch auch noch meinen Senf dazu. Für Schulzwecke kannst du in Bezug auf Elemente von Folgendem ausgehen:
Alle Elemente haben als kleinste Teilchen der Materie auf Stoffebene einzelne Atome.
Es gibt dabei allerdings sieben Ausnahmen, deren kleinste Teilchen nicht einzelne Atome, sondern zweiatomige Minimoleküle sind. Diese sieben Ausnahmen sind
- Wasserstoff, H2
- Stickstoff, N2
- Sauerstoff, O2 sowie die vier Halogene
- Fluor, F2
- Chlor, Cl2
- Brom, Br2 und
- Iod, I2
Und wie du in eigenen Anmerkungen zu den Antworten bereits vermutet hast, am Anfang ist es am einfachsten, diese sieben Ausnahmen einfach auswendig zu lernen.
Damit bist du im Bezug auf die anderen Elemente zwar nicht übermäßig genau (vergleiche die wirklich präzise Antwort von Indiachinacook), aber du kommst im Hinblick auf Reaktionsgleichungen gut zurecht und brauchst dich auch nicht auf die Diskussion einzulassen, ob Metallatome in ihrem Metallatomgitterverband mit ihren metallischen Bindungen ein Riesenmolekül sind oder nicht...
Daher nochmals mein Rat: Geh davon aus, dass alle Elemente in einzelnen Atomen auftreten und lerne die sieben Ausnahmen auswendig.
LG von der Waterkant
Danke diese Antwort ist für mich gut verständlich, und damit kann ich dann wahrscheinlich am ehesten was in Chemie anfangen(bin in der achten Klasse)
Prinzipiell kann man sagen, dass Metalle und Halbmetalle als Atome vorkommen und der Rest als Molekül. Aber Achtung: Das mus nicht für alle gelten. Und wichtig ist das eig auch nur bei N, O und den Halogenen.
Kommt also O eigentlich auch nur als Molekül vor(O2)?
Ja. In der Ozonschicht noch als O3, das durch Radikalreaktionen entsteht. Und im flüssigen Zustand gibt es geringe Teile an O4. daher kommt auch die leicht blaue Färbung von flüssigem Sauerstoff.
Oh das wusste ich nicht, ich dachte es gibt nur O2,O3,O7 und O8
Das muß man wohl wissen. Praktisch stellt sich die Frage nur bei Nichtmetallen, weil Metalle (zumindest bei zivilen Bedingungen) keine Moleküle bilden. Und bei den Nichtmetallen kann man die Edelgase gleich ausscheiden, denn die ziehen die noble Einsamkeit bekanntlich vor.
Von den verbleibenden Nichtmetallen sind die, die bei Raumtemperatur als Gase vorliegen, immer zweiatomig: H₂, N₂, O₂ (es gibt aber auch Ozon O₃), F₂, Cl₂. Die anderen Halogene, auch wenn sie nicht gasförmig sind, schließen sich an: Br₂ und I₂.
Bei den restlichen Nichtmetallen ist es dann komplizierter, und in den Reaktionsgleichungen schreibt man meist einzelne Atome. Schwefel bildet in aller Regel S₈-Moleküle, aber das wird in Reaktionsgleichungen meist ignoriert weil die Zahlen sonst so groß werden; das Selen macht es ähnlich (Se₈, daneben unter etwas exotischeren Bedingungen auch Se₇, Se₆), aber aber die Formen, in denen es nicht molekular gebaut ist („schwarzes Selen“) ist die häufigere. Weißer Phoshor ist P₄, und das wird in Reaktionsgleichungen auch manchmal so geschrieben, aber roter und schwarzer Phosphor sind nicht molekular aufgebaut. Es gibt auch ein As₄, aber das ist nicht die Form, in der man Arsen gewöhnlich im Labor hat).
Naja, und dann bleiben eh nur noch Kohlenstoff und Bor übrig, und die bilden keine Moleküle.
und wie halten metalle zusammen wenn es nur atome und keine moleküle sind,Praktisch besteht alles ausser Gasen und Flüssigkeiten aus Kristallen
Ja, aber Kristalle können aus Molekülen aufgebaut sein (Zucker, P₄, I₂) oder irgendeine ausgedehnte 3D-Struktur ohne molekulare Einheiten haben (Graphit, Diamant, Metalle, Si, NaCl, CuO etc).
Also muss man die Verschiedenen Anzahlen von Atomen in Molekülen (je nach Bedingung) einfach auswendig wissen, weil man es nicht mit Rechnungen oder sonst was herausfinden kann,habe ich das richtig verstanden?
Ja, die paar Fälle, die ich aufgezählt habe, muß man kennen. Wie gesagt, bei S,Se,As macht man es sich in der Praxis eh einfach, und beim Phosphor schwankt der Gebrauch — die Reaktionen, die wirklich nur mit weißem Phosphor funktionieren, werden oft mit P₄ formuliert, die anderen nur mit P, egal ob in der Praxis weißer oder roter Phosphor verbrannt wird.
Kurze Berichtigung. Kohlenstoff kommt sehr wohl in Molekülform vor. Reiner Kohlenstoff bildet nämlich durchaus Moleküle. Im Normalfall ist das Graphen. Unter Druck dann Diamant.
Graphen ist kein Molekül (sondern eine ausgedehnte 2D-Struktur), aber die Fullerene sind es. Und es gibt auch einen B₄₀-Cluster („Borospheren“), aber den kennt eh keiner. Der thermodynamische Standardzustand für diese beiden Elemente ist auf jeden Fall eine 3D-Gitterstruktur.
Für die Schule reicht es zu wissen, wie sie unter Normalbedingungen vorliegen. der rest ist unter umständen sogar wissenschaftlich nicht geklärt.
Klar ist Graphen kein Molekül, aber ich zähl das trotzdem dazu, weils eben auch atombindungen bildet, wie die anderen. Wie gesagt, Schulchemie kann da etwas eigen sein. also am besten nachfragen.
Es gibt eigentlich nur einzelne Atome,da die meisten aber sehr Reaktionsfreudig sind bilden sie schnell mit anderen Moleküle.Man weiss es weil man diese Verbindungen spalten kann,seit langem sucht man nach den kleinsten Einheiten aus denen alles zusammengesetzt ist,sokam man ja auf Protonen,Neutronen,Elektronen usw und dann auf Quarks
Ist es also ein akt des lernens zu wissen welche Verbindungen moleküle bilden?
Elemente sind immer einzelne Atome. Aus diesen Atomen können sich jedoch durch chemische Reaktionen andere Stoffe (Moleküle) bilden, die aus mehreren Atomen zusammengesetzt sind.
Und das ganze natürlich unter der Voraussetzung, dass du das reine Element unter Normalbedingungen meinst