Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Materie: Definition und Eigenschaften

Die Materie ist nicht nur aus Atomen und Molekülen aufgebaut. Materie ist alles, was eine Masse besitzt und ein Volumen einnimmt. Sie hat allgemeine und charakteristische Eigenschaften (z. B. Siede- und Schmelzpunkt). Ein materielles System ist ein abgegrenzter Teil der Materie, der in Form und Volumen für eine experimentelle Studie getrennt werden kann.

Aggregatzustände

• Fest: Feste Masse und festes Volumen. Kann nicht fließen (z. B. Eis, Eisen).
• Flüssig: Feste Masse und festes Volumen. Variable Form. Kann fließen (z. B. Wasser, Benzin).
• Gasförmig: Feste Masse. Variables Volumen und variable Form. Kann fließen (z. B. CO2, Erdgas).

Physikalische und chemische Veränderungen

• Physikalische Veränderungen:

Chemische Elemente und ihre Eigenschaften

Metalle und Nichtmetalle

• Innerhalb derselben Periode: Die metallischen Eigenschaften der Elemente sind ausgeprägter, wenn wir uns im Periodensystem nach links bewegen, und nehmen ab, wenn wir uns nach rechts bewegen.
• Innerhalb derselben Gruppe: Die metallischen Eigenschaften der Elemente verstärken sich, wenn wir uns im Periodensystem nach unten bewegen, und nehmen ab, wenn wir uns nach oben bewegen.

Bioelemente

• Primäre Bioelemente: H, C, N, O, P, S
• Sekundäre, aber unverzichtbare Bioelemente: Na, Mg, K, Ca, Mn, Fe, Cu, B, Si, F, Cl, I
• Sekundäre variable Bioelemente: V, Cr, Mo, Co, Ni, Zn, Br

Elemente im Universum, in der Atmosphäre und in der Erdkruste

• Elemente des Universums: Wasserstoff, Helium und andere

Grundlagen: Reine Stoffe und Mischungen

Die Materie um uns herum lässt sich in zwei Hauptkategorien einteilen: reine Stoffe und Mischungen. Beide besitzen spezifische Eigenschaften, die zu ihrer Identifizierung dienen, wie Dichte, Leitfähigkeit oder Farbe. Daneben gibt es allgemeine Eigenschaften, die für alle Arten von Materie gelten, wie Masse und Volumen.

Reine Stoffe zeichnen sich durch besondere, konstante Eigenschaften aus, die für Mischungen nicht zutreffen. Die Kenntnis dieser spezifischen Eigenschaften ist entscheidend, um zu bestimmen, ob eine Substanz rein ist oder nicht.

Reine Stoffe: Definition und Typen

Ein reiner Stoff ist eine Materie, deren Zusammensetzung sich unter physikalischen Bedingungen nicht ändert. Reine Stoffe können... Weiterlesen "Reine Stoffe & Mischungen: Eigenschaften & Trennverfahren" »

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft und Materialkunde

Atomare Struktur und Bindung

• Atomzahl (Ordnungszahl)

  Die Anzahl der Protonen im Kern eines Elements. (Hinweis: Die ursprüngliche Definition war fehlerhaft.)

• Bindungsenergie

  Die Energie, die benötigt wird, um zwei Atome zu trennen. Sie spiegelt die Stärke der Bindung zwischen zwei Atomen wider.

• Interatomarer Abstand

  Der Abstand zwischen den Atomkernen in Festkörpern, der dem scheinbaren Durchmesser des Atoms entspricht.

• Avogadro-Konstante (N_A)

  Die Anzahl der Teilchen (Moleküle/Atome) in einem Mol: $6.023 \times 10^{23}$.

• Pauli-Prinzip

  Besagt, dass nicht mehr als zwei Elektronen in einem Material den gleichen Quantenzustand (die gleiche Energie) besitzen können.

• Valenzelektronen

  Elektronen,

Grundlagen der Trinkwasseraufbereitung

Die Regulierung der Trinkwasseraufbereitung, beginnend mit dem Rohwasserfluss und der Reagenziendosierung, startet mit dem Eintritt des Rohwassers, das durch ein Ventil reguliert wird. Der Durchfluss wird durch eine Reihe von Toren mit festem Querschnitt und durch einen schnellen Eintrag von Reagenzien mittels eines Rührwerks angepasst.

Koagulation (Blutgerinnung)

Die Koagulation ist ein Prozess, bei dem ein Stoff die Trennung einer wasserunlöslichen Phase durch Sedimentation fördert. Er destabilisiert Schwebstoffe, indem er die ionische, kolloidale, elektrisch geladene Schicht dieser Partikel verändert. Am häufigsten werden Eisen- und Aluminiumsalze verwendet.

Flockungsmittel

Flockungsmittel sind Chemikalien,... Weiterlesen "Trinkwasseraufbereitung: Prozess und Methoden" »

Antidotbehandlung: Neutralisierung von Giftstoffen

Die Antidotbehandlung zielt darauf ab, Giftstoffe zu neutralisieren, die vom Gewebe absorbiert wurden und in den Blutkreislauf gelangt sind. Es gibt verschiedene Typen:

• Chemische Gegenmittel

  Diese Antidote reagieren mit dem Giftstoff, um eine ungiftige oder weniger toxische Verbindung zu bilden. Beispiele hierfür sind Glucose mit HCN (bildet Heptose) oder Natriumthiosulfat mit Metallen (bildet Schwefelverbindungen).

• Chelatbildner

  Chelatbildner verbinden sich mit Metallen und Halbmetallen zu wasserlöslichen, nichtionischen und in der Regel ungiftigen oder weniger toxischen Chelatkomplexen. Beispiele: BAL (Dimercaprol) für Arsen (As), Quecksilber (Hg), Chrom (Cr), Gold (Au); Cobalt-EDTA für Cyanide.

Salze und Ionen

Essenzielle Ionen sind wichtig für den Flüssigkeitshaushalt und das Säure-Basen-Gleichgewicht. Dazu gehören:

• Kationen (positiv geladen): Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium
• Anionen (negativ geladen): Chlorid, Bicarbonat, Phosphat, Sulfat

Dispersionen und Lösungen

Eine Dispersion ist die mechanische Verteilung von Teilchen eines Stoffes in einem anderen. Je nach Teilchengröße unterscheidet man:

1. Grobe Dispersionen (> 1000 Å): Partikel sind mikroskopisch sichtbar, können zentrifugiert werden und passieren keine semipermeablen Membranen (Dialyse).
2. Kolloide Lösungen (1-1000 Å): Partikel sind im Lichtmikroskop unsichtbar. Sie passieren permeable Membranen, werden aber von Dialysemembranen zurückgehalten. Trennbar durch Ultrazentrifugation.

Einführung

Diese Tabelle listet chemische Elemente mit ihren Atommassen, Gruppen und Perioden auf. Die Atommasse ist die Masse eines Atoms eines chemischen Elements, ausgedrückt in Atommasseneinheiten (u). Die Gruppe ist eine Spalte von Elementen im Periodensystem der chemischen Elemente. Die Periode ist eine Zeile von Elementen im Periodensystem.

Liste der Elemente

Einführung in die Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe sind organische Verbindungen, die ausschließlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen. Sie bilden die Grundlage vieler organischer Moleküle.

Gesättigte Kohlenwasserstoffe: Alkane (Paraffine)

Alkane, auch Paraffine genannt, sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, die nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen aufweisen. Sie können linear oder verzweigt sein.

Ungesättigte Kohlenwasserstoffe: Alkene und Alkine

Alkene und Alkine sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Alkene besitzen mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, während Alkine mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung aufweisen.

• Ethen, auch Ethylen genannt, wird als Rohstoff für Polyethylen

Reversible Reaktionen

Im Allgemeinen können wir sagen, dass alle Reaktionen reversibel sind. Die äußeren Bedingungen zum Zeitpunkt der Reaktion bestimmen jedoch, dass die Aktivierungsenergie für eine der beiden Richtungen deutlich niedriger ist als für die andere. Daher wird die Reaktionsgeschwindigkeit in eine Richtung begünstigt.

Chemisches Gleichgewicht

Chemisches Gleichgewicht ist die Situation, in der die Bildungsrate von Reaktanten und Produkten in einer chemischen Reaktion gleich ist. Die Bedingungen, die erfüllt sein müssen, bis das Gleichgewicht erreicht ist, hängen von jeder Reaktion ab.

Massenwirkungsgesetz

Die Geschwindigkeit einer Reaktion ist proportional zum Produkt der aktiven Massen der Reaktionspartner.

Die Gleichgewichtskonstante

Das... Weiterlesen "Chemisches Gleichgewicht und Le Chateliers Prinzip" »