Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Mol (mol)

Die SI-Einheit der Stoffmenge. Es ist die Stoffmenge eines Systems, das genau 6,02214076 × 10²³ elementare Entitäten (z. B. Atome, Moleküle, Ionen) enthält. Diese Zahl ist der festgelegte numerische Wert der Avogadro-Konstante N_A, ausgedrückt in der Einheit mol⁻¹, und wird Avogadro-Zahl genannt.

Avogadro-Konstante (N_A)

Gibt die Anzahl der Teilchen pro Mol an: N_A = 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹.

Molmasse (M)

Die Masse von einem Mol einer Substanz (Atome, Moleküle). Der Zahlenwert der Molmasse in g/mol entspricht dem Zahlenwert der Atom- bzw. Molekülmasse in u (atomaren Masseneinheiten).

Molares Volumen (V_m)

Das Volumen, das ein Mol einer Substanz bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck einnimmt. Es muss

Metallische Bindung

Metalle machen einen Großteil der Elemente im Periodensystem aus und weisen eine Reihe ähnlicher Eigenschaften auf.

Eigenschaften von Metallen

• Elektrische und thermische Leitfähigkeit
• Metallischer Glanz
• Duktilität
• Verformbarkeit

Metalle sind elektropositiv und haben nur wenige Elektronen in ihrer äußersten Valenzschale. Ihre Ladungen sind nur positive Oxidationszahlen und sie sind leicht zu oxidieren. Alle Metalle sind bei Raumtemperatur und -druck fest (außer Quecksilber, das flüssig ist). Die Eigenschaften von Metallen sind auf ihre Struktur und die Art der Bindung zurückzuführen: die metallische Bindung. Metalle bilden sehr kompakte Gitter mit Koordinationszahlen von 8 oder mehr.

Theorien zur metallischen Bindung

Elektronentheorie

Bioelemente

Bioelemente sind die chemischen Elemente, die Lebewesen ausmachen. Sie sind in folgende Klassen eingeteilt:

1. Primäre Bioelemente: C, H, O, N, P, S.
2. Sekundäre Bioelemente: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-. Obwohl sie in geringerem Anteil als die primären Bioelemente vorkommen, sind sie für Lebewesen unerlässlich. In wässrigen Medien liegen sie immer in ionisierter Form vor.
3. Spurenelemente: Diese können essenziell (in allen Lebewesen vorhanden) oder variabel (nur in einigen Organismen vorhanden) sein.

Zelluläre Strukturen

Zelluläre Strukturen werden durch die Verbindung von Bioelementen gebildet. Es handelt sich um Moleküle, die auch als unmittelbare Prinzipien bezeichnet werden und relativ leicht durch einfache physikalische Verfahren... Weiterlesen "Bioelemente, Biomoleküle und Wasser" »

Biowissenschaften: Fachgebiete

• Genetik: Biologische Vererbung und Variation.
• Zytologie: Struktur und Funktion von Zellen.
• Histologie: Gewebestruktur.
• Botanik: Pflanzen und Photosynthese (auch bei einigen Bakterien).
• Zoologie: Tiere in ihrer Entwicklung und Interaktion mit der Umwelt.
• Anatomie: Makroskopische Strukturen des Körpers lebender Organismen (z.B. Organe, Organsysteme).
• Embryologie: Entwicklung von Organismen vom Zygote bis zum adulten Stadium.
• Biochemie: Chemische Eigenschaften von Zellen.
• Ökologie: Beziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt.
• Taxonomie: Klassifizierung von Lebewesen.
• Paläontologie: Untersuchung von Fossilien.

Grundlagen der Chemie

Atome und ihre Bestandteile

Atome sind die grundlegenden Bausteine der Materie. Sie bestehen... Weiterlesen "Grundlagen der Biologie und Chemie" »

Ideale Gasgesetze

Allgemeine Gasgleichung

p × V = n R × T

Kinetische Gastheorie

Gasmoleküle haben kein Volumen, bewegen sich zufällig mit einer mittleren Geschwindigkeit v, die von der Temperatur abhängt, und kollidieren elastisch miteinander und mit den Wänden des Behälters, was Druck erzeugt.

Boyle-Mariottes Gesetz

p₁ × V₁ = p₂ × V₂
Bei konstanter Temperatur ist das Volumen eines Gases umgekehrt proportional zu seinem Druck.

Gay-Lussacs Gesetz

Bei konstantem Druck ist das Volumen eines Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur.
Bei konstantem Volumen ist der Druck eines Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur.

Daltonsches Gesetz

Der Gesamtdruck eines Gasgemisches ist gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen... Weiterlesen "Ideale Gasgesetze und Atomtheorien" »

Reinstoffe und Gemische

Reinstoffe oder Gemische:

• Destilliertes Wasser: Reinstoff
• Leitungswasser: Gemisch (homogen)
• Diamant: Reinstoff (Element)
• Benzin: Gemisch (homogen)
• Wein: Gemisch (homogen)
• Luft: Gemisch (homogen)

Daltons Atomtheorie

Daltons Theorie: Die Materie besteht aus unteilbaren und unzerstörbaren Atomen. Alle Atome desselben Elements sind in Masse und Eigenschaften gleich. Verbindungen entstehen durch die Kombination verschiedener Elemente.

Trennverfahren

Trennverfahren:

• Sieben: Trennt feste Teilchen unterschiedlicher Größe. Instrument: Sieb.
• Filtration: Trennt Feststoffe von Flüssigkeiten. Instrument: Filter.
• Verdampfung: Trennt Feststoffe von Flüssigkeiten, wenn die Flüssigkeit nicht von Interesse ist (homogene Mischungen). Durch Erhitzen

Screening-Techniken in der Pestizid-Industrie

Vor 1980 waren Gewächshaustests zur Wirkstoffsuche in der Pestizid-Industrie sehr teuer, da sie viel Zeit und große Mengen des Produkts erforderten. Mit dem Aufkommen der Molekularbiologie in den 1980er und 90er Jahren verlor diese Technik an Bedeutung, ähnlich dem zuvor verwendeten Rezeptor-Inhibitor-Modell für Verbindungen. Ab 1990 etablierte sich jedoch das „High-Throughput-Screening“ (HTS), da es keine Emissionen erfordert, unbegrenzte Testmöglichkeiten bietet, in Reagenzgläsern mit geringen Mengen durchgeführt werden kann und vor allem durch die kombinatorische Chemie eine Vielzahl von Ergebnissen liefert. Die Anzahl der aktiven Substanzen stieg von 1.300 auf über 50.000.

Zellstoffherstellung

Grundlagen der Probenanalyse

Konzentrationsbereiche

Die Analyse von Proben erfolgt je nach Konzentration der zu bestimmenden Bestandteile in verschiedenen Bereichen:

• Hauptbestandteile: Mehr als 1% des Gesamtanteils
• Nebenbestandteile: 0,1% - 1% des Gesamtanteils
• Spuren: Weniger als 0,1% des Gesamtanteils
• Ultraspuren: Im ppm-Bereich (parts per million)

Analytische Methoden und Probenmengen

Probenvolumen und Einwaage

Die Wahl der Analysemethode hängt stark von der verfügbaren Probenmenge ab:

• Makroanalyse: Probenmenge über 100 mg, gelöst in ca. 10 ml
• Semimikroanalyse: Probenmenge 10-100 mg, gelöst in 1-10 ml
• Mikroanalyse: Probenmenge 1-10 mg, gelöst in 0,1-1 ml
• Ultramikroanalyse: Probenmenge unter 1 mg, gelöst in weniger als 0,1 ml

Grundlagen der Probenahme

Die... Weiterlesen "Probenanalyse und Probenahme: Grundlagen & Methoden" »

Chemie

Atom

Die kleinste Einheit eines chemischen Elements, die ihre Identität oder ihr Eigentum behält und nicht durch chemische Prozesse unterteilt werden kann.

Atomare Struktur

• Proton: Subatomares Teilchen mit positiver Ladung (+).
• Neutron: Ungeladenes subatomares Teilchen.
• Elektron: Negativ geladenes subatomares Teilchen.

Chemisches Element

Ein Stoff, der nicht durch chemische Reaktionen zerlegt werden kann. Substanzen, die durch Moleküle des Typs 1 Einzelzimmer ei O, O₂, O₃

• Atomnummer: Anzahl der Protonen.
• Massenzahl: Anzahl der Protonen + Neutronen.

Elemente in lebenden CHON

Chemische Bindung

Die Verbindung zwischen zwei oder mehr Atomen, um Moleküle zu bilden.

Ionische Bindung

Bindung zwischen einem Metall und einem Nichtmetall mit einer Elektronegativitätsdifferenz... Weiterlesen "Einführung in die Chemie und die Zelle" »

Elektrolyse

Elektrolyse beschreibt eine Reaktion, bei der ein elektrischer Strom eine chemische Veränderung in einer Elektrolytlösung verursacht. Oxidation (Abgabe von Elektronen) findet an der Anode und Reduktion (Aufnahme von Elektronen) an der Kathode statt.

Elektrodenpotential

Wenn ein Leiter (Elektrode) in Kontakt mit einer elektrolytischen Lösung gebracht wird, entsteht spontan eine elektrische Potentialdifferenz an der Elektrode-Lösung-Grenzfläche. Diese Differenz wird als Elektrodenpotential bezeichnet und in Volt gemessen.

Spannung

Die Spannung ist die Potentialdifferenz in Volt zwischen den beiden Elektroden. Sie ist die Summe mehrerer Beiträge: Gleichgewichtspotential der Anode, Gleichgewichtspotential der Kathode, Überspannungen,... Weiterlesen "Grundlagen der Elektrolyse: Elektrodenpotential, Spannung, Stromdichte und Überspannung" »