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[Chemie] Welcher Stoff ist unpolar?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um diese Art von Aufgaben zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten 🙋‍♂️

Welcher Stoff ist unpolar? 
A: CO2
B: H2O
C: NH3
D: C2H6O
E: Cl2O
Wie ich bisher immer vorgegangen bin
  • Bisher habe ich immer die Differenz der Elektronegativitäten (ΔEN) berechnet (<0,4: unpolar, zwischen 0,4 und 1,7: polar, >1,7: Ionenbindung)
  • A: ΔEN = 0,8 -> polare kovalente Bindung
  • B: ΔEN = 1,2 -> polare kovalente Bindung
  • C: ΔEN = 0,8 -> polare kovalente Bindung
  • D: siehe Bild
  • E: siehe Bild

  • Laut Aufgabe ist die richtige Lösung A: CO2
  • Das verstehe ich leider nicht.
  • Wie kann ich dann immer vorgehen, um nicht wie hier einen Fehler zu machen und E als richtige Antwort zu wählen?
  • E hat doch als einzige Antwortmöglichkeit eine Differenz der Elektronegativitäten von 0,2, was ja für eine unpolare kovalente Bindung steht
  • Aber wieso genau ist hier E: Cl2O dann keine unpolare kovalente Bindung?🤯
  • Ich weiß, dass sich bei A: CO2 kein Dipol einstellt, da die Ladungsschwerpunkte (der positiven und der negativen Partialladungen) am gleichen Ort sind:

  • Muss sich also bei einer polaren kovalenten Bindung immer ein Dipol bilden? Wieso? Gerne mit ausführlicher Erklärung 🙋‍♂️
  • Wie ist es bei einer unpolaren Bindung? Muss sich hier ein Dipol bilden?
  • Mich verwirren die Ausnahmen noch ein bisschen…
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Atom, Bindung, Chemieunterricht, dipol, Elektronegativität, Ionen, Moleküle, Periodensystem, Atombindung, Elektronen, Elektronenpaarbindung, organische Chemie

[Chemie] Wie erkenne ich, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um zu verstehen, wie ich schnell herausfinden kann, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht (ganz allgemein möchte ich das gerne verstehen). Natürlich müssen bei einer Redoxreaktion Elektronen übertragen werden. Aber wie finde ich schnell heraus, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht?

Hierfür habe ich als Beispiel eine Reaktion, an der ihr mir es gerne erklären könnt.

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten. 🙋‍♂️

C3H8O -> C3H6O + H2
  • Ich habe mir gedacht, dass man es vielleicht anhand der Oxidationszahlen sehen kann, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht
  • Daher habe ich für die Reaktion (siehe Zitat oben) einmal die Oxidationszahlen der einzelnen Atome notiert:

  • Ich verstehe noch nicht, wie man das mit den Oxidationszahlen dann herausfindet. Wie genau muss man da vorgehen, um herauszufinden, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht? Was sagen hier in dieser Aufgabe die Oxidationszahlen aus?
  • Ich sehe hier in diesem Fall, dass eine Dehydrierung (Wasserstoff wird abgegeben) stattfindet, weshalb das verbliebene Molekül oxidiert wurde und der Wasserstoff reduziert -> Redoxreaktion -> Mit den H-Atomen gehen ja die Elektronen, die vorher dem anderen Atom zugeordnet wurden

Ich würde solche Aufgaben gerne schnell lösen können. Dies (Zitat siehe unten) ist ein Beispiel einer Aufgabe, die in 90 Sekunden zu beantworten ist. Die richtige Antwortmöglichkeit ist hier ja E), aufgrund der Dehydrierung.

  • Aber wie würde ich es hier am schnellsten herausfinden, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht, wenn ich das mit der Dehydrierung nicht wissen würde?
  • Gibt es andere hilfreiche Dinge, die man sich merken kann, ähnlich wie die Dehydrierung (Wasserstoff wird abgegeben) -> Reaktion ist eine Redoxreaktion?
Welche der Reaktionen ist eine Redoxreaktion?
A) K+ + Cl- -> KCl
B) KOH + HF -> KF + H2O
C) P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4
D) H2CO3 -> H2O + CO2
E) C3H8O -> C3H6O + H2
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[Chemie] Warum heißt es hier Buten und nicht Butan?

Guten Abend,

ich verstehe grundsätzlich den Unterschied zwischen Alkanen und Alkenen:

  • Alkane haben ausschließlich Einfachbindungen.
  • Alkane bezeichnet man als gesättigt, weil die C-Atome die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen gebunden haben.
  • Und bei Alkenen müssen die C-Atome untereinander Doppelbindungen eingehen, wenn nicht genug Wasserstoffatome zur Verfügung stehen. Denn um Edelgaskonfiguration zu erreichen, müssen C-Atome hier immer vier Bindungen eingehen.
  • Alkene bezeichnet man als ungesättigt, weil die C-Atome nicht die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen gebunden haben.
Hier sind meine Fragen zu dem Bild:

  • Hier sind ja die Hälfte der C-Atome gesättigt, da sie die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen gebunden haben (die beiden rechten C-Atome)
  • Die andere Hälfte der C-Atome ist ungesättigt, weil sie nicht die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen gebunden haben (die beiden linken C-Atome)
  • Wieso bezeichnet man dies hier aber dennoch als Buten? Denn es gibt hier ja nur eine Doppelbindung.
  • Muss, damit es sich um ein Alken handelt, lediglich eine einzige Doppelbindung vorliegen?
  • Und Alkine müssen lediglich eine Dreifachbindung haben? Also könnte bei Alkinen nur eine Dreifachbindung vorliegen und sonst nur Einfachbindungen?
  • Gibt es eine Mischung aus Einfachbindungen, Doppelbindungen und Dreifachbindungen? Gibt es das überhaupt? Dann wäre es ein Alkin?
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Alkane, Atom, Bindung, Chemieunterricht, Ionen, Moleküle, Periodensystem, Wasserstoff, Kohlenstoff, Nomenklatur, organische Chemie, Strukturformel

[Chemie] Bakterium in Halbzelle eines galvanischen Elements?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die folgende Aufgabe zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

Ein Bakterium in einer Halbzelle eines galvanischen Elements soll Elektronen aus Stoffwechselreationen auf einen metallischen Leiter übertragen, die in der anderen Halbzelle auf Sauerstoff übertragen werden. Was ist Voraussetzung dafür?
A: Das Bakterium muss beweglich sein
B: Das Bakterium muss aeroben Stoffwechsel betreiben können
C: In der Halbzelle des Bakteriums darf kein Sauerstoff vorhanden sein
D: Das Bakterium muss Photosynthese betreiben können
E: Das Bakterium muss ein positives Redoxpotential haben
  • Ich habe Antwortmöglichkeit C gewählt, da die Elektronen ja sonst nicht den Umweg in die andere Halbzelle gehen würden, wenn bereits in der eigenen Halbzelle Sauerstoff vorhanden ist.
  • Jedoch würde ich gerne die anderen Antwortmöglichkeiten verstehen, was diese bedeuten und wieso diese falsch sind.
  • A: Sind Bakterien nicht immer beweglich? Wieso muss das Bakterium hier nicht beweglich sein?
  • B: Wann betreiben Bakterien aeroben Stoffwechsel und wann anaeroben Stoffwechsel? Und wieso muss das Bakterium hier nicht aeroben Stoffwechsel betreiben können?
  • D: Inwiefern können Bakterien Photosynthese betreiben? Und wieso muss das Bakterium hier nicht Photosynthese betreiben können?
  • E: Wieso haben Bakterien ein Redoxpotential? Und was ist das Redoxpotential? Ich kenne bisher nur das Standardpotential, das man berechnet mit: das positivere - (das negativere) bzw. mit: Kathodenpotenzial - Anodenpotenzial.
Chemie, Chemieunterricht, Formel, Reaktion, Sauerstoff, galvanisches Element, Oxidation, Redoxreaktion, Bakterium, chemische Reaktion, Elektronen, Reaktionsgleichung

[Chemie] Oxidation und Reduktion: Oxidationszahlen?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die Oxodationszahlen gut zu verstehen. Ich freue mich auf eure hilfreichen und ausführlichen Erklärungen. Die Fragen sind unten fettgedruckt markiert.

  • Beispiel H2O
  • Ich verstehe, dass man sich für die Oxidationszahlen die Elektronenpaarbindungen als einzelne Elektronen vorstellt.
  • Zudem verstehe ich, dass man für die Oxidationszahlen das Molekül gedanklich in Ionen „zerreißt“ und hier die Bindungselektronen beim Sauerstoff verbleiben.
  • Sauerstoff wäre hier (bei den Oxidationszahlen) also zweifach negativ geladen und hat daher die Oxidationszahl -II (Oxidationszahlen werden i.d.R. mit römischen Zahlen geschrieben).
  • Die beiden Wasserstoffatome wären jeweils ein einfach positiv geladenes Ion (bei den Oxidationszahlen) und haben somit jeweils die Oxidationszahl +I

  • Das verstehe ich somit auch (Beispiel Methan; CH4)

Sind zwei Atome des gleichen Elements miteinander verbunden, gibt es keinen elektronegativeren Partner, die Bindungselektronen teilen sich auf beide Partner auf und diese Bindung hat keinen Einfluss auf die Oxidationszahl des Moleküls, da hier keine Elektronen verschoben werden.
  • Natürlich gibt es bei Verbindungen von Atomen des gleichen Elements keinen elektronegativeren „Partner“. Aber was ist hier mit Partner gemeint? Also werden links und rechts jeweils CH3 als „Partner“ bezeichnet, okay. Aber wieso gibt es diese Bezeichnung „Partner“ hier bei einem Molekül?
  • Wird die Bezeichnung „Partner“ in der Chemie oft für Bestandteile von Molekülen verwendet?
  • Wie erkennt man, was die Partner eines Moleküls sind?
  • Ich kenne das Wort „Partner“ in der Chemie sonst nur in Bezug auf Reaktionen: „Reaktionspartner“.
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[Chemie] Exotherme Reaktionen, bei denen die Unordnung kleiner wird?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um den folgenden Abschnitt zu verstehen.

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

Exotherme Reaktionen, bei
denen die Unordnung kleiner
wird, können nur stattfinden,
wenn das negative Produkt
aus Temperatur und
Entropieänderung einen
kleineren Wert als die
Enthalpieänderung hat, damit
ΔG noch negativ ist. also z.B.
ΔG = -5 - (-3) = - 2
Hier darf die Temperatur also
nicht zu hoch sein.      

Das verstehe ich leider noch überhaupt nicht. Hier sind im folgenden meine Gedanken dazu:

Ich stelle mir die Frage:
Wann können exotherme
Reaktionen, bei denen die
Unordnung kleiner wird,
stattfinden?

ΔG = ΔH - T * ΔS

  • ΔG = Gibbs‘sche Energie, Gibbs‘ freie Energie oder freie Enthalpie
  • ΔH = Änderung der Enthalpie
  • T = absolute Temperatur in Kelvin
  • ΔS = Änderung Entropie

ΔG = ΔH - T * ΔS

  • exotherme Reaktionen haben immer eine negative Änderung der Enthalpie, somit ist ΔH hier negativ
  • die absolute Temperatur in Kelvin ist immer positiv, somit ist T positiv
  • Die Änderung der Entropie (ΔS) ist hier negativ, da die Unordnung laut Frage kleiner wird

Somit:

ΔG = ΔH - T * ΔS

ΔG = negativ - positiv * negativ

= negativ - negativ

= negativ + positiv

🟩Folgendes gilt ja für die Gibbs-Helmholtz-Gleichung:

  • Wenn ΔG negativ ist, also < 0, so läuft die Reaktion spontan und freiwillig ab, dies nennt man exergon. Hier führt die Reaktion zu einem energetisch günstigeren Zustand.
  • Wenn ΔG positiv ist, also > 0, so läuft die Reaktion nicht freiwillig ab, sie müsste unter Energiezufuhr erzwungen werden, dies nennt man endergon. Hier führt die Reaktion zu einem energetisch ungünstigeren Zustand.🟩

Laut der Fragestellung (Wann können exotherme Reaktionen, bei denen die Unordnung kleiner wird, stattfinden?) muss die Reaktion ja endergon sein. Denn eine endergone Reaktion führt ja zu einem energetisch ungünstigeren Zustand. Und wenn die Unordnung kleiner wird, wird der Zustand ja energetisch ungünstiger.

  • Und wie oben genannt gilt für eine endergone Reaktion ja für ΔG > 0

Nun wieder zu der oben “hergeleiteten Formel“:

ΔG = ΔH - T * ΔS
ΔG = negativ - positiv * negativ
= negativ - negativ
= negativ + positiv

➡️Da ΔG > 0 sein muss, muss das Produkt aus Temperatur und Entropieänderung größer sein als der negative Wert der Enthalpieänderung.

⚠️Im Zitat oben steht es aber genau umgekehrt: Dass exotherme Reaktionen, bei denen die Unordnung kleiner wird, nur stattfinden können, wenn das negative Produkt aus Temperatur und Entropieänderung einen kleineren Wert als die Enthalpieänderung hat, damit ΔG noch negativ ist.

🤯Das verstehe ich leider noch gar nicht, wieso das so ist.

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