Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Grundlagen der Atomphysik

Subatomare Teilchen

Elektronen: In Gasentladungsröhren können Elektronen elektrischen Strom leiten.
Physiker: J.J. Thomson (1897). Kathodenstrahlen bestehen aus negativ geladenen Teilchen mit sehr geringer Masse.

Protonen: In einer Entladungsröhre mit einer durchlöcherten Kathode wurden Strahlen beobachtet, die sich in entgegengesetzter Richtung zu den Elektronenstrahlen bewegen (Kanalstrahlen).
Physiker: Eugen Goldstein (1886). Kanalstrahlen bestehen aus Teilchen mit positiver elektrischer Ladung.

Neutronen: Eine Strahlung unbekannter Masse, die bei der Bestrahlung von Paraffin Protonen (oder ähnliche Teilchen) freisetzt; diese Teilchen besitzen keine elektrische Ladung.
Physiker: James Chadwick (1932). Sie bestehen... Weiterlesen "Grundlagen der Atomphysik und chemischen Bindungen" »

Probenahme-Standards und -Verfahren

UNITE-EN ISO 5667:1994 – Allgemeine Richtlinien

• Parameter und Vorbereitung: Erfassung relevanter Laborparameter, sorgfältige Vorbereitung und Etikettierung der Wasserproben.

Probenahme von natürlichen Gewässern

• Ausrüstung: Einsatz automatischer Probenahmegeräte.
• Flüsse und Bäche: Probenahme ohne störende Ufervegetation.
• Stauseen und Seen: Bis zu 9 Proben an 3 verschiedenen Orten und 3 Tiefen. Die genaue Lokalisierung der Probenahmestellen ist entscheidend.

Probenahme von Getränken

• Öffentliche Wasserversorgung: Gemäß Norm RD 140/2003.
• Verpackte Getränke: Offizielle Wasserprobenahme erfolgt dreifach, mit einem Zeugenprotokoll. Eine erste Analyse wird durchgeführt, gefolgt gegebenenfalls von einer Gegenanalyse

Planck-Theorie

Die Energie, die durch Strahlung abgegeben wird, ist direkt proportional zur Frequenz der Strahlung.

Bohr-Modell

3 Postulate:

1. Elektronen drehen sich um den Kern in kreisförmigen Bahnen, ohne Energie abzugeben.
2. Es sind nur Bahnen zulässig, bei denen der Drehimpuls ein Vielfaches von h/2π ist.
3. Wenn ein Elektron von einer Bahn in eine andere wechselt, wird die freiwerdende Energie als Strahlung abgegeben.

Bohr konnte den Radius der Bahnen und die Energie der Elektronen in diesen Bahnen bestimmen.

Sommerfeld-Erweiterung

Sommerfeld erweiterte das Bohr-Modell, indem er elliptische Bahnen berücksichtigte. Er führte eine zweite Quantenzahl ein, deren Wert von der ersten abhängt und die Form der Umlaufbahn beschreibt:

l = 0 ... (n-1)

Zeeman-

Fakten & Mythen über alkoholische Getränke

Aussagen und ihre Richtigkeit

• A: Alkoholische Getränke können nach ihrem Süßegrad, z.B. in trockene und süße Varianten, unterteilt werden. (Richtig)
• B: Aussage: Der Siedepunkt von Ethylalkohol ist bei der Destillation von Spirituosen höher als der von Wasser. (Diese Aussage ist Falsch. Tatsächlich ist der Siedepunkt von Ethylalkohol niedriger als der von Wasser.)
• C: Aussage: Likörweine zählen aufgrund ihrer Herstellungsmethode zur Gruppe der Destillate. (Diese Aussage ist Falsch. Likörweine sind Weine, denen Alkohol zugesetzt wird, sie sind keine reinen Destillate.)
• D: Mazeration bezeichnet das Einlegen von Substanzen (z.B. Kräuter, Früchte) in Alkohol, damit dieser deren Aromen und Eigenschaften

Grundbegriffe der Atomstruktur

• Atomorbital: Bereich im Raum um den Kern, in dem eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, ein Elektron mit einer bestimmten Energie anzutreffen.
• Effektive Kernladung: Die auf ein Elektron wirkende Anziehungskraft des Kerns, unter Berücksichtigung der Abschirmung durch andere Elektronen.
• Abschirmung (Screening): Die Abstoßung zwischen Elektronen, welche die Anziehungskraft des Kerns auf ein spezifisches Elektron verringert.

Elektronenkonfiguration

Die Konfiguration wird durch drei Regeln bestimmt:

• Aufbauprinzip: Elektronen besetzen nacheinander die verfügbaren Orbitale mit der jeweils niedrigsten Energie.
• Pauli-Prinzip: In einem Atom können keine zwei Elektronen in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen.
• Hundsche Regel:

Grundlagen der Chemie

Was ist Chemie? Definitionen und Bereiche

Materie und Chemie

• Materie: Alles, was Masse hat und Raum einnimmt.
• Chemie: Die Lehre von der Zusammensetzung der Materie und den Veränderungen, die sie erfährt.

Spezialisierte Bereiche der Chemie

• Organische Chemie: Die Lehre von allen Chemikalien, die Kohlenstoff enthalten.
• Anorganische Chemie: Die Lehre von Chemikalien, die in der Regel keinen Kohlenstoff enthalten (hauptsächlich in nicht-lebenden Dingen gefunden).
• Biochemie: Die Untersuchung von Prozessen, die in Organismen stattfinden.
• Analytische Chemie: Ein Bereich, der sich mit der Zusammensetzung der Materie befasst.
• Physikalische Chemie: Ein Gebiet, das sich mit dem Mechanismus, der Geschwindigkeit und der Energieübertragung

Grundlagen der Hydrostatik

Der Druck (p) ist definiert als das Verhältnis zwischen der wirkenden Kraft (F) und der Fläche (S), auf die sie einwirkt: p = F / S.

Hydrostatischer Druck

Die Hydrostatik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich mit dem Gleichgewicht von Flüssigkeiten befasst. Die Dichte (d) einer Flüssigkeit ist definiert als das Verhältnis von Masse zu Volumen.

Der hydrostatische Druck innerhalb einer Flüssigkeit entsteht durch das Gewicht der darüberliegenden Flüssigkeitssäule. Der Druck (p) an einem Punkt in einer Flüssigkeit hängt von der Dichte (d), der Erdbeschleunigung (g) und der Tiefe (h) ab:

p = d · g · h

Das Pascalsche Prinzip und kommunizierende Röhren

Der Druck in einer Flüssigkeit wird in alle Richtungen gleichmäßig... Weiterlesen "Grundlagen der Hydrostatik: Druck, Auftrieb und Dichte" »

Atomare Grundlagen: Ordnungszahl, Masse und Ionen

• Ordnungszahl (Z): Entspricht der Anzahl der Protonen (p⁺).
• Massenzahl (A): Entspricht der Summe von Protonen und Neutronen.
• Neutronenzahl (N): Berechnung: N = A - Z.

Die Darstellung erfolgt als: ^AZ X.

Ionen und Ladung

• Kation: Positiv geladen. Entsteht, wenn das Atom Elektronen (e^-) verliert.
• Anion: Negativ geladen. Entsteht, wenn das Atom Elektronen (e^-) gewinnt.

Lichtstrahlung und Quantenenergie

Die Berechnung der Lichtstrahlung (Frequenz) erfolgt über die Wellengleichung:

Frequenz (f) = c / λ (wobei λ die Wellenlänge ist).

Die Lichtgeschwindigkeit (c) beträgt: 3 × 10⁸ m/s.

Planck-Konstante und Energie

Die Energie (E) eines Quants ist direkt mit der Frequenz (f) verbunden:

E = h · f

Die Planck-Konstante... Weiterlesen "Grundlagen der Atomstruktur, Quantenzahlen & Periodische Trends" »

Zustandsänderungen der Materie

Zustandsänderungen: Prozesse, die ein Körper unter bestimmten physikalischen Bedingungen von Druck und Temperatur erfährt.

• Fest-Flüssig: Fusion (Schmelzen)
• Flüssig-Gasförmig: Vaporisation (Verdampfen)
• Gasförmig-Fest: Kondensation zu fest (Resublimation)
• Flüssig-Fest: Verfestigung (Erstarren)
• Fest-Gasförmig: Sublimation
• Gasförmig-Flüssig: Kondensation

Wenn die Erwärmung eines Körpers die Energie der Teilchen erhöht, erreicht diese Energie einen Moment, in dem sie ausreicht, um die Kohäsionskräfte zu überwinden. Dann tritt die Fusion (das Schmelzen) des festen Körpers ein. Die gleiche Auffassung gilt für alle Aggregatzustände. Die Form der Fusion des Körpers hängt von seiner Natur ab. Wir unterscheiden... Weiterlesen "Zustandsänderungen und Stoffgemische: Eine Übersicht" »

Trennverfahren für heterogene Gemische

Sedimentation (Absetzen)

Sedimentation ist eine Methode, die auf Dichteunterschieden beruht. Sie wird angewendet bei Mischungen aus Flüssigkeiten und festen Teilchen, die sich nicht in der Flüssigkeit lösen, bzw. bei zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten. Im ersten Schritt setzen sich die Bestandteile mit höherer Dichte am Boden des Behälters ab (Absetzen bzw. Sedimentation). In einem zweiten Schritt wird die nun oben verbleibende Flüssigkeit von dem abgelagerten Feststoff getrennt. Im Fall von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten kann zum Abtrennen ein Trichter (z. B. Scheidetrichter) verwendet werden.

Filtration

Filtration ist ein Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung, bei dem die Mischung durch ein... Weiterlesen "Trennverfahren für heterogene und homogene Gemische" »