Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Binäre Salze

Sie bestehen aus einem Metall und einem Nichtmetall. Wenn das Nichtmetall ein Halogen ist, nennt man sie Halogenide.
Man kann sie als Ergebnis des Ersatzes von Wasserstoff (H) in einer Wasserstoffsäure durch ein Metall betrachten.
Dies entspricht der allgemeinen Reaktion:

SÄURE + BASE → SALZ + H₂O

In diesem Fall ist die Säure eine Wasserstoffsäure (oder fälschlich als Maleinsäure bezeichnet), die Base (oder das Hydroxid) ist die Art von Verbindung, die wir unten untersuchen, und das binäre Salz ist das Ergebnis der Studie.

Traditionelle Nomenklatur

Sie werden mit dem Namen des Nichtmetalls und der Endung -id benannt, gefolgt vom Namen des Metalls, gegebenenfalls mit den Endungen -os oder -ic (im Deutschen meist durch Oxidationsstufen... Weiterlesen "Nomenklatur: Binäre Salze, Hydroxide und Sauerstoffsäuren" »

Denitrifikation: Umwandlung von Nitrat zu Stickstoff

Unter Denitrifikation versteht man die Umwandlung des im Nitrat (NO₃⁻) gebundenen Stickstoffs zu molekularem Stickstoff (N₂) und Stickoxiden.

Beteiligte Organismen und Zweck

Dieser Prozess wird von bestimmten heterotrophen und einigen autotrophen Bakterien durchgeführt, die als Denitrifikanten bezeichnet werden. Der Vorgang dient diesen Bakterien zur Energiegewinnung.

Prozess unter anoxischen Bedingungen

Bei Abwesenheit von molekularem Sauerstoff (O₂), also unter anoxischen Bedingungen, werden verschiedene oxidierbare Stoffe (Elektronendonatoren) mit Nitrat als Oxidans (Oxidationsmittel) oxidiert. Zu diesen Elektronendonatoren gehören:

• Organische Stoffe
• Schwefelwasserstoff (H₂S)
• Molekularer Wasserstoff

Eigenschaften von Versetzungen

Versetzungen haben folgende Eigenschaften:

1. Sie haben einen Richtungssinn (+, -); ziehen sich an oder stoßen sich ab.
2. Sie können sich bewegen; bei der Deformation der Metalle und Legierungen wird das plastische Verhalten (= Fließverhalten) durch ein massenhaftes Wandern von Versetzungen bewirkt. Ein versetzungsfreier Idealkristall wäre nicht plastisch formbar, er würde bei genügend hoher mechanischer Belastung spröde werden.
3. Versetzungen bilden die Ursache für Eigenspannungen und Verfestigungen.

Werkstoffkenngrößen im Spannungs-Dehnungs-Diagramm

Folgende Werkstoffkenngrößen können einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm entnommen werden:

• Steifigkeit eines Werkstoffes (durch den konstanten Faktor E (Elastizitätsmodul)

Der pH-Wert und seine Bedeutung

pH-Wert: Indikatoren zeigen über eine charakteristische Farbe an, ob eine Lösung sauer oder alkalisch ist. Zur genauen Beschreibung, wie sauer oder alkalisch eine Lösung ist, wird der pH-Wert benutzt.

Eigenschaften von Lösungen

Saure Lösungen: besitzen einen pH-Wert, der kleiner als 7 ist. Je stärker sauer eine Lösung ist, desto kleiner ist der pH-Wert und desto mehr H⁺-Ionen enthält die Lösung.

Alkalische Lösungen: besitzen einen pH-Wert größer als 7. Meist reicht die pH-Skala bis 14.

Neutrale Lösungen: haben den pH-Wert 7. Diese Lösungen enthalten nur wenige, aber gleich viele H⁺- und OH^--Ionen.

Woher kommt der saure Geschmack?

Sauer schmeckende Stoffe haben eine gemeinsame Eigenschaft: Saure Stoffe... Weiterlesen "Der pH-Wert und die Chemie saurer Lösungen" »

Probleme des Rutherford-Modells vom Atom:

- Mit dem Rutherfordschen Atommodell konnte die Stabilität der Atome nicht erklärt werden. Aus klassischer Sicht führen die kreisenden Elektronen eine beschleunigte Bewegung aus und beschleunigte Ladungen strahlen elektromagnetische Energie ab. Die Folge davon wäre ein Absturz der Elektronen in den Kern.

- Das Rutherfordsche Modell kann die quantenhafte Emission und Absorption von Energie durch die Atome nicht erklären. Als Folge dieser experimentell gesicherten Tatsache (z.B. Balmerserie; Umkehr der Na-Linie; Franck-Hertz-Versuch) muss man diskrete Energiezustände im Atom annehmen. Da im Modell von Rutherford jedoch alle möglichen Radien der Elektronenbahnen und damit auch alle Elektronengeschwindigkeiten... Weiterlesen "Bohrsches Atommodell: Erklärung und Postulate" »

Diese Energien En nennt man Energieniveaus oder Energiestufen. Das negative Vorzeichen der Energiewerte bedeutet, dass Energie aufzuwenden ist, um das Elektron aus dem Atom zu entfernen, weil es durch anziehende elektrische Kräfte, Coulombkräfte, an den Atomkern gebunden ist. Die niedrigste Energie, die Nullpunkts- oder Lokalisationsenergie, erhält man für n = 1. Diese bezeichnet man als Grundzustand des Atoms. Er ist der Zustand kleinst möglicher Energie und entspricht der innersten Bahn des Elektrons um den Wasserstoffkern.

Das Wasserstoffspektrum: Jede dieser Energiestufen entspricht einer stehenden DE BROGLIE-Welle. Wie gelangt das Elektron von einer Energiestufe zur anderen ? Dazu muss eine Energiemenge aufgenommen oder abgegeben werden,... Weiterlesen "Das Wasserstoffspektrum: Energieniveaus, Quantensprünge und Ionisation" »

Dieser Artikel behandelt Orientierungsreaktionen von Lebewesen. Für andere Bedeutungen siehe Taxis (Begriffsklärung).

Eine Taxis (altgriechisch: τάξις, táxis, „Ordnung“, „Ausrichtung“) ist eine Orientierungsreaktion von Lebewesen, das heißt, ihre Ausrichtung nach einem Reiz oder einem Umweltfaktor (beispielsweise Temperatur, Konzentration eines Stoffes, Beleuchtungsstärke). Taxien treten bei freibeweglichen Mikroorganismen, Tieren und Pflanzen auf.

Im Gegensatz zu einem auslösenden Reiz einer Endhandlung muss bei der Taxis der richtende Reiz kontinuierlich vorhanden sein, da die Handlung sonst beendet wird.

Mit... Weiterlesen "Taxis: Orientierungsreaktionen von Lebewesen" »

1. Die Röntgenröhre

Eine Röntgenröhre ist eine spezielle Elektronenröhre zur Erzeugung von Röntgenstrahlen. Sie besteht in ihrer einfachsten Form aus einer Kathode und einer Anode, auf die unter Hochspannung beschleunigte Elektronen aus der Kathode aufprallen.

Röntgenstrahlung entsteht, wenn Elektronen hoher kinetischer Energie schlagartig abgebremst werden oder ihre Bewegungsrichtung ändern. Da die Röntgenstrahlung in diesen Röhren durch die Abbremsung von schnellen Elektronen an der Anode gebildet wird, nennt man die solcherart gewonnene Röntgenstrahlung auch Bremsstrahlung.

3. Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung

Bremsstrahlung: Kontinuierliches Spektrum, die Photoenergie wird dabei von der Beschleunigungsspannung bestimmt.... Weiterlesen "Grundlagen der Röntgenstrahlung und Radioaktivität" »

Wasser: Vorkommen, Eigenschaften und Härte

a) Vorkommen von Wasser

• Ca. 2/3 der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt (ca. 1,4 Mrd. km³).
• Verteilung: 97,4 % Salzwasser, ca. 0,27 % Trinkwasser.
• Gebunden in Lebewesen (bis über 90 %).
• Gebunden in Mineralien: "Kristallwasser".

Beispiele für Kristallwasser

• CaSO₄ ∙ 2 H₂O (Gips)
• CoCl₂ ∙ 6 H₂O (rosa) ⇌ CoCl₂ (blau) + 6 H₂O (Indikatorfunktion)

Definition: Indikator

Ein Indikator ist ein Stoff, der durch Farbveränderung die Anwesenheit eines anderen Stoffes anzeigt.

b) Eigenschaften von Wasser

Farb-, geruch- und geschmacklose Flüssigkeit. Schmelzpunkt (Smp) = 0 °C, Siedepunkt (Sdp) = 100 °C.

Weitere Eigenschaften:

• Hohe Oberflächenspannung
• Kapillarität
• Hohe Wärmekapazität

Die Anomalie des

Chemisches Gleichgewicht

Die meisten chemischen Reaktionen laufen nicht vollständig ab, sondern führen zu einem Gleichgewicht, in dem Ausgangsstoffe und Endstoffe nebeneinander vorliegen. Hin- und Rückreaktion laufen dann mit gleicher Geschwindigkeit ab. Es handelt sich um ein dynamisches Gleichgewicht.

Gleichgewichtskonstante: K = C(Produkte) / C(Edukte)

• k < 1: C(Edukte) größer
• k > 1: C(Produkte) größer
• k ≈ 1: C(beide) gleich

Verschiebung des Gleichgewichts

Die Lage eines Gleichgewichts ist abhängig von:

• Temperatur
• Konzentration der beteiligten Stoffe
• Druck (bei Gasreaktionen mit Änderung der Teilchenanzahl)

Durch Veränderung dieser Faktoren lässt sich die Lage des Gleichgewichts verschieben.

Einfluss der Temperatur:

• Temperaturerhöhung: