Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Grundlagen der Materie und Atome

Die Ordnungszahl (Z) charakterisiert ein chemisches Element durch die Anzahl der Protonen. Die Massenzahl (A) ist die Summe aus Protonen und Neutronen. Isotope sind Atome desselben Elements mit gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.

Atommodelle und Struktur

Ein reiner Stoff besteht aus Atomen mit identischer Ordnungszahl. Rutherford beschrieb 1910 den Aufbau des Atoms:

• Kern: Belegt einen kleinen Bruchteil des Volumens und enthält die positiv geladenen Protonen.
• Hülle: Die Elektronen umkreisen den Kern und nehmen den Großteil des Volumens ein.

Das Bohr-Atommodell

Elektronen bewegen sich auf stationären, kreisförmigen Bahnen (Energieniveaus), ohne Energie abzugeben. Ein Elektron kann zwischen... Weiterlesen "Grundlagen der Chemie: Materie, Atome und Energie" »

Physikalische Eigenschaften des Wassers

Die ungewöhnlich hohen Koch- und Schmelzpunkte im Vergleich zu denen seiner Familie sind auf die Existenz von Wasserstoffbrückenbindungen zurückzuführen. Die Dichte von Wasser steigt zwischen 0 und 4 °C; zwischen 5 und 100 °C sinkt sie. Die Wärmekapazität des Wassers ist hoch. Hohe Werte der Wärmekapazität und latente Wärme des Schmelzens und Verdampfens (q = Masse * spezifische Wärmekapazität * Temperaturänderung; latente Wärme = Wärmebedarf, um einen Zustand in einen anderen zu überführen, ohne die Temperatur zu erhöhen). Verdampfungswärme = 539,5 cal/g, Schmelzwärme = 79,7 cal/g. Grundwasserleiter haben eine stark stabilisierende Wirkung auf das Klima als thermische Regulatoren.... Weiterlesen "Wasser: Eigenschaften, Härte, biologische Bedeutung & Kontamination" »

Grundlagen der Chemie: Atome, Moleküle und Reaktionen

Atom- und Molekulargewichte

Relative Atom- und Molekulargewichte

Das Massenverhältnis zwischen Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) beträgt historisch 1:7,93. Dalton postulierte, dass die relative Atommasse von Sauerstoff, bei einer angenommenen Wertigkeit von 2, etwa 7,93 × 2 ≈ 16 beträgt.

Avogadros Gesetz und Avogadro-Konstante

Das Avogadrosche Prinzip

Das Avogadrosche Gesetz besagt, dass gleiche Volumina verschiedener Gase unter den gleichen Bedingungen von Druck und Temperatur die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten. Dieses Prinzip ermöglicht die Bestimmung des relativen Molekulargewichts eines Stoffes anhand seiner relativen Dichte.

Die Avogadro-Konstante (N_A) gibt die Anzahl der... Weiterlesen "Chemische Grundlagen: Atomgewicht, Avogadro, Redox & Lösungen" »

Trinkwasseraufbereitung und Reinigung von Süßwasser

Trinkwasseraufbereitung: Reinigung von Süßwasser:

1. Grobfilterung: Das H2O-Rohwasser wird durch Gitter, Filter und Siebe geleitet, um grobe Feststoffe daraus zu entfernen.
2. Belüftung: Hierbei erfolgt die Oxidation unerwünschter organischer Substanzen sowie biologisch abbaubarer Stoffe, was den Geschmack und Geruch verbessert.
3. Koagulation: Kolloidale Teilchen werden durch Gerinnungshilfsmittel zur Gerinnung und Flockenbildung gebracht.
4. Dekantieren: Gewinnung bzw. Abtrennung der Festkörper.
5. Filtration: Entfernung von Feststoffen und Gerinnungshilfsmitteln, die nicht dekantiert wurden.
6. Desinfektion: Zur vollständigen Kontrolle von Bakterien.
7. Enthärtung: Nach der Methode mit Kalk und Soda.
8. Beseitigung:

R. Chemie: Definition der chemischen Reaktion

R. Chemie: Der Prozess, durch den eine oder mehrere Substanzen in einen oder mehrere andere Stoffe umgewandelt werden.

Reine Substanz

Reine Substanz: Eine reine Substanz kann nicht durch physikalische Methoden in andere Arten getrennt werden. Sie hat eine konstante Zusammensetzung.

Element

Element: Eine reine Substanz, die sich durch chemische Vorgänge nicht weiter in einfachere Stoffe zerlegen lässt.

Verbindung

Verbindung: Eine reine Substanz, die aus zwei oder mehr Elementen chemisch gebildet und in festen Proportionen verbunden ist. Sie kann durch chemische Verfahren getrennt werden.

Mischungen

Mischung: Eine Art von Materie, die aus zwei oder mehr Substanzen besteht; wenn diese nicht miteinander... Weiterlesen "Grundlagen der Chemie: Stoffe, Gesetze, Mol & Avogadro" »

Freie Energie und Arten von Reaktionen

Wir können vier Arten von Reaktionen betrachten:

1. Exotherme Reaktionen

(ΔH < 0) mit zunehmender Entropie (ΔS > 0), zum Beispiel:

2H₂O₂ (l) → 2H₂O (l) + O₂ (g)

Die Terme ΔH und -TΔS sind beide negativ, so dass ΔG bei allen Temperaturen immer negativ ist. Daher sind diese Reaktionen immer spontan.

2. Endotherme Reaktionen

(ΔH > 0) mit zunehmender Entropie (ΔS > 0), zum Beispiel:

SO₃ (g) → SO₂ (g) + 1/2 O₂ (g)

Die Spontaneität dieser Reaktion wird durch den Entropieterm begünstigt (-TΔS < 0), aber durch den Enthalpieterm benachteiligt (ΔH > 0). Diese Reaktionen sind spontan bei Temperaturen, die hoch genug sind, so dass der negative Beitrag des Terms -TΔS den Beitrag... Weiterlesen "Freie Energie, Thermodynamik und Reaktionen" »

Arrhenius-Theorie der Säuren und Basen

Nach der Theorie von Arrhenius sind Säuren und Basen nur in wässriger Lösung definiert:

• Säure: Jeder Stoff, der in wässriger Lösung unter Bildung von Wasserstoff-Ionen (H⁺) dissoziiert.
• Base: Jeder Stoff, der in wässriger Lösung unter Bildung von Hydroxyl-Ionen (OH^-) dissoziiert.

Neutralisation nach Arrhenius

Die Neutralisation ist die vollständige Reaktion einer Säure und einer Base unter Bildung eines Salzes und Wassers.

HA + BOH → AB + H2O

Brønsted-Lowry-Theorie der Säuren und Basen

Nach der Theorie von Brønsted und Lowry, die die Konzepte von Säure und Base erweitert:

• Säure: Ist jede chemische Spezies (Molekül oder Ion), die fähig ist, ein H⁺-Ion an einen anderen Stoff abzugeben.
• Base: Ist

Grundlagen der Stoffe: Mischungen und Reine Substanzen

Was ist eine Mischung?

Die Mischung wird definiert als ein materielles System, in dem eine Kombination zweier oder mehrerer Stoffe, deren Anteil variabel sein kann, vorliegt.

Arten von Mischungen

Homogene Mischungen

Dies sind diejenigen, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, die optisch nicht unterschieden werden können.

Heterogene Gemische

Dies sind diejenigen, die aus zwei oder mehr Komponenten gebildet werden und deren Komponenten visuell unterschieden werden können. Sie weisen unterschiedliche Eigenschaften in Abhängigkeit vom Anteil der Bestandteile auf.

Reine Substanzen

Die reine Substanz ist eine, in der, unabhängig vom Aggregatzustand, ihre charakteristischen Eigenschaften es... Weiterlesen "Mischungen, Reine Substanzen und Trennverfahren in der Chemie" »

Chemische Bindungen: Atome, Moleküle & Kristalle

Grundlagen der Atomverbindungen

Die meisten Atome verbinden sich mit anderen Atomen und bilden Elemente, die wiederum Verbindungen oder andere Formen annehmen. Physikalische Zustände, die einem Minimum an potenzieller Energie entsprechen, entwickeln sich zu maximaler Stabilität.

Was ist eine Chemische Bindung?

Zwei oder mehr Atome werden zusammengehalten, wenn die Energie des Systems geringer ist, wenn sie zusammen sind, als wenn sie getrennt sind.

Die Oktettregel

Edelgase haben sehr stabile Atome, die nicht mit anderen Atomen reagieren und ihre elektronische Struktur nicht ändern. Alle von ihnen besitzen 8 Valenzelektronen, mit Ausnahme von Helium. Daraus folgt, dass die elektronische Anordnung... Weiterlesen "Chemische Bindungen: Atome, Moleküle & Kristalle verstehen" »

Chemische Reaktion: Definition

Eine chemische Reaktion ist eine Umwandlung von zwei oder mehr Ausgangsstoffen, genannt Reagenzien, die zu neuen Produkten führen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Produkte unterscheiden sich völlig von denen der Ausgangsstoffe.

Lavoisiers Gesetz der Massenerhaltung

In einer chemischen Reaktion ist die Gesamtmasse der Reagenzien gleich der Gesamtmasse der Produkte. Oder anders ausgedrückt: „In einer chemischen Reaktion wird Materie weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt.“

Prousts Gesetz der konstanten Proportionen

Dieses experimentelle Gesetz besagt: „Elemente verbinden sich stets in einem konstanten Massenverhältnis, um eine bestimmte Verbindung zu bilden.“

Gay-Lussacs