Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Daltons Atomtheorie (1808)

Im Jahre 1808 veröffentlichte der englische Physiker John Dalton (1766–1844) seine Vorstellungen über die Konstitution der Materie. Diese Postulate können wie folgt zusammengefasst werden (in moderner Sprache):

• Atome bestehen aus extrem kleinen Teilchen, die unteilbar und unzerstörbar sind.
• Jedes chemische Element besteht aus identischen Atomen, die sich jedoch von den Atomen anderer chemischer Elemente unterscheiden.
• Chemische Verbindungen entstehen durch die Vereinigung von Atomen verschiedener Elemente, immer im gleichen Verhältnis.

Grundlegende Definitionen

• Chemisches Element: Eine Substanz, die nicht weiter in einfachere Stoffe zerlegt werden kann, da sie nur aus Atomen eines einzigen Typs besteht.
• Verbindung

Hydrierung

Hydrierung ist eine Art der chemischen Reaktion (Redoxreaktion), deren sichtbares Ergebnis die Addition von Wasserstoff (H₂) an eine andere Verbindung ist. Die üblichen Ziele dieser Reaktion sind ungesättigte organische Verbindungen wie Alkene, Alkine, Ketone, Nitrile und Amine. Der Wasserstoff wird meist durch direkte Zugabe von zweiatomigem Wasserstoff unter hohem Druck und in Anwesenheit eines Katalysators bereitgestellt.

Ein typisches Beispiel der Hydrierung ist die Anlagerung von Wasserstoff an Doppelbindungen, die Alkene in Alkane umwandelt. Die Hydrierung hat wichtige Anwendungen in der Pharma-, Petrochemie- und Lebensmittelindustrie.

Fermentation

Die Fermentation ist ein Prozess der katabolen, unvollständigen Oxidation, dessen... Weiterlesen "Wichtige chemische Prozesse" »

Alkohole

Hydroxyderivate der Alkane; funktionelle Gruppe: -OH (Charakter: polar; bestimmt die Eigenschaften der Stoffe und das Reaktionsverhalten). Bilden eine homologe Reihe. Alkoholische Gärung (Destillation): Herstellung von Bier; Energiegewinn: Biochemischer Prozess, bei dem Kohlenhydrate (Glucose) unter anoxischen Bedingungen zu Ethanol und CO2 abgebaut werden.

Aggregatzustand und Siede-/Schmelztemperatur

Farblose Flüssigkeiten; höhere Siede- und oft höhere Schmelztemperaturen im Vergleich zu entsprechenden Alkanen. Van-der-Waals-Kräfte (Wechselwirkungen zwischen den schwachen elektrostatischen Feldern unpolarer Moleküle) wirken zusätzlich zu Wasserstoffbrücken. Für Ethanol und andere kurze Alkohole sind Wasserstoffbrücken entscheidend:... Weiterlesen "Alkohole: Eigenschaften und Reaktionsmechanismen" »

Hess'sches Gesetz

Die bei konstantem Druck freigesetzte Wärme einer chemischen Reaktion ist dieselbe, unabhängig davon, ob der Prozess in einer oder mehreren Phasen abläuft.

Chemische Kinetik

Chemische Kinetik ist der Bereich der Chemie, der sich mit der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen befasst. Sie misst die Reaktionsgeschwindigkeit und untersucht die Faktoren, die diese beeinflussen.

Reaktionsgeschwindigkeit

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Menge der Reagenzien, die pro Zeiteinheit verschwindet.

Kollisionstheorie chemischer Reaktionen

Die Kollisionstheorie besagt, dass chemische Reaktionen als Folge der Kollision von zwei oder mehr Molekülen stattfinden. Jedoch reagieren nur Moleküle, die über genügend kinetische Energie verfügen... Weiterlesen "Chemische Reaktionen: Kinetik, Gleichgewicht und Einflussfaktoren" »

Reaktionsgeschwindigkeit

Die Reaktionsgeschwindigkeit misst die Abnahme der Konzentration der Reaktanten oder die Zunahme der Konzentration der Produkte pro Zeiteinheit.

Geschwindigkeitsgleichung

Die Geschwindigkeitsgleichung beschreibt die Beziehung zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit und den Konzentrationen der Reaktionspartner.

Die Geschwindigkeitskonstante (k) hängt von der jeweiligen Reaktion und der Temperatur ab, bei der sie abläuft.

Reaktionsordnung

Die Reaktionsordnung ist die Summe der Exponenten der Konzentrationen in der Geschwindigkeitsgleichung.

Reaktionsmechanismen

Wenn die Reaktionsordnung nicht den stöchiometrischen Werten entspricht, bedeutet dies, dass die Reaktion über eine Reihe von elementaren Schritten abläuft.

Als Reaktionsmechanismus... Weiterlesen "Grundlagen der Chemischen Kinetik" »

Thema 8: Materie und Atome

Materie kann in Form von Mischungen oder reinen Substanzen vorkommen.

• Reine Stoffe: Können nicht durch physikalische Methoden in einfachere Stoffe zerlegt werden.
• Verbindungen: Können in reine Stoffe (Elemente) zerlegt werden.
• Elemente: Sind reine Stoffe und können nicht weiter zerlegt werden.

Die Grundeinheiten der Materie sind Atome. Elemente bestehen aus der gleichen Art von Atomen, Verbindungen aus der Kombination von Atomen verschiedener Elemente.

Beispiele:

• Elemente: Sauerstoff, Calcium, Wasserstoff
• Verbindungen: Wasser, Salzsäure, Natriumchlorid
• Mischungen: Luft, Gas, Meerwasser

Die Struktur des Atoms

Ein Atom ist die kleinste Einheit eines chemischen Elements, die dessen Eigenschaften beibehält und nicht durch chemische... Weiterlesen "Materie, Atome und das Periodensystem" »

Statische Bettextraktoren

Anwendungsbereiche

• Extraktion von Zucker aus Zuckerrüben
• Gewinnung von Koffein aus Kaffee
• Extraktion ätherischer Öle aus Kräutern
• Ölförderung
• Gewinnung von Pektin aus Früchten

Verwendete Lösungsmittel

Wasser, Hexan, Heptan, Äther, Chloroform, Benzol, Ethanol.

Typen von Statischen Bettextraktoren

Einfachkontakt-Extraktoren

Diese Extraktoren arbeiten diskontinuierlich und bestehen aus einem Tank mit doppeltem Boden. Der Feststoff wird auf dem Doppelboden platziert. Die Flüssigkeit wird über den Feststoff verteilt und fällt durch die Schwerkraft nach unten. Das Lösungsmittel mit dem gelösten Stoff wird extrahiert, entwässert und zurückgeführt. Diese Methode wird typischerweise im kleinen Maßstab eingesetzt.

Mehrfachkontakt-

Die Entwicklung der Atommodelle

Daltons Atomtheorie (ca. 1808)

Um 1808 definierte Dalton Atome als die konstituierende Einheit der Elemente (basierend auf den Vorstellungen der griechischen Atomisten). Die Grundgedanken seiner Theorie, veröffentlicht in den Jahren 1808 und 1810, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Das Material besteht aus Partikeln, die zu klein sind, um gesehen zu werden: Atome.
• Die Atome eines Elements sind in allen Eigenschaften, einschließlich des Gewichts, identisch.
• Verschiedene Elemente bestehen aus verschiedenen Atomen.
• Chemische Verbindungen entstehen durch die Kombination von zwei oder mehr Atomen der Elemente in einem Verbindungskorn, oder, was dasselbe ist, eine chemische Verbindung ist das Ergebnis der Kombination

Postulate der Atomtheorie nach Dalton

• Die Elemente, aus denen die Materie besteht, sind aus unteilbaren und unzerstörbaren Teilchen zusammengesetzt, die Atome genannt werden.
• Atome eines bestimmten Elements sind in Masse und Eigenschaften gleich.
• Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich in Masse und Eigenschaften.
• Verbindungen entstehen durch die Vereinigung der Atome der entsprechenden Elemente in einem konstanten und einfachen Verhältnis.
• Das Verhältnis der Atome, die eine Verbindung bilden, verleiht dieser Verbindung einige charakteristische Eigenschaften, und die Atommasse der Kombination im Verbund ist konstant.

Atommodell nach Thomson (1903)

Das Atom war eine Kugel mit positiver Ladung, in die Elektronen wie Rosinen in einem Kuchen... Weiterlesen "Atomtheorie: Modelle, Bindungen und Eigenschaften" »

Eigenschaften von Stoffen

Es gibt charakteristische Eigenschaften, die uns die Identifizierung von Stoffen ermöglichen (Dichte, Leitfähigkeit, Farbe), sowie allgemeine Eigenschaften für alle Arten von Materie (Masse, Volumen, Temperatur).

Reine Substanz

Eine reine Substanz ist Materie, deren Zusammensetzung sich unabhängig von den physikalischen Bedingungen nicht ändert. Wir können zwei Arten unterscheiden:

• Verbindungen: Reine Stoffe, die in einfachere Stoffe zerlegt werden können, durch einen chemischen Prozess.
• Elemente: Reine Stoffe, die sich nicht durch ein Verfahren in einfachere Stoffe zerlegen lassen.

Beispiele: destilliertes Wasser (Verbindung), Eisen (Element), Sauerstoff (Element), Salz (Verbindung), Gold (Element), Wasser (Verbindung)... Weiterlesen "Reine Stoffe und Gemische: Eigenschaften und Trennverfahren" »