Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Arbeit (W) in Thermodynamischen Prozessen

• Isobar (p = konstant): $W_{1 \to 2} = -p \cdot \Delta V$
• Isotherm (T = konstant): $W_{1 \to 2} = -nRT \cdot \ln(P_1/P_2)$
• Isochor (V = konstant): $W_{1 \to 2} = 0$

Wärme und Spezifische Wärmekapazität

• Spezifische Wärmekapazität (c): $c = dQ / (m \cdot dT)$.
• Wärmemenge (Q): $\Delta Q = c \cdot m \cdot \Delta T$.
  • Wenn $\Delta T > 0$: Wärme wird absorbiert (zugeführt).
  • Wenn $\Delta T < 0$: Wärme wird abgegeben.
• Latente Wärme (L) bei Zustandsänderungen (T = konstant):
  • Schmelzwärme (fest $\to$ flüssig): $Q_F = m \cdot L_F$
  • Verdampfungswärme (flüssig $\to$ gasförmig): $Q_V = m \cdot L_V$

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Energieerhaltung: Die Änderung der inneren Energie ($\Delta U$) eines Systems... Weiterlesen "Thermodynamik, Kinetik & Chemisches Gleichgewicht: Formeln & Prinzipien" »

1.3 Proteine

Proteine sind organische Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und in geringerem Maße Schwefel. Sie sind Polymere, die aus kleineren Einheiten, den Aminosäuren, aufgebaut sind. Die Aminosäuren sind durch Peptidbindungen miteinander verknüpft. Verbindungen aus 1 bis 12 Aminosäuren werden als Oligopeptide, aus 12-100 als Polypeptide und ab 100 Aminosäuren als Proteine bezeichnet. Ab einem Molekulargewicht von 5000 g/mol spricht man von Proteinen.

Biologische Bedeutung von Proteinen

Proteine sind die am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen in Zellen. Ihre Bedeutung liegt in der enormen Vielfalt an Funktionen, die sie ausüben:

• Enzymatisch: Enzyme sind Proteine, die den Stoffwechsel der Zelle

Periodensystem: Eigenschaften und Bindungsarten

(1): H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Zn, Ag, F (2): Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Cd, O (2A7) Mn (2,3) Fe, Ni, Cl (1,2) Cu, Hg
(2,4) Pd, Pt, C, Si, Ge, Sn, Pb (1,3) Au (3) B, Al, Ga, In, Tl (3,5) N, P, As, Sb, Bi (2,4,6) S, Se, Te, Po
(1,3,5,7) Cl, Br, I, As

Wichtige Eigenschaften im Periodensystem

Ionisationsenergie: Minimale Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem gasförmigen Atom in seinem Grundzustand zu entfernen und ein positives Ion zu bilden. Sie nimmt nach rechts und oben im Periodensystem zu.

Elektronenaffinität: Energie, die freigesetzt wird, wenn ein gasförmiges Atom im Grundzustand ein Elektron aufnimmt und ein negatives Ion bildet. Sie nimmt tendenziell nach rechts und oben zu.... Weiterlesen "Periodensystem: Eigenschaften, Bindungen und Konfigurationen" »

Grundlagen der Chemie

Materie und ihre Zusammensetzung

Die Chemie, einschließlich der organischen Chemie, ist die Wissenschaft von der Materie. Materie kann in verschiedenen Zuständen vorliegen, einschließlich des Plasmazustands, der bei hohen Temperaturen auftritt, wenn Atome ihre Elektronen verlieren.

• Elemente sind reine Stoffe, die aus einer einzigen Atomart bestehen und nicht in einfachere Substanzen zerlegt werden können.
• Verbindungen bestehen aus verschiedenen Atomarten, die in einem konstanten Verhältnis miteinander verbunden sind.
• Homogene Gemische haben eine einheitliche Zusammensetzung und nur eine Phase. Ihre Bestandteile sind nicht unterscheidbar (z. B. H₂O + C₆H₁₂O₆). Sie können durch physikalische Methoden wie Verdampfung oder

Osmose: Grundlagen und Typen

Osmose tritt auf, wenn zwei Lösungen unterschiedlicher Ionenkonzentrationen durch eine semipermeable Membran getrennt sind. Diese Membran lässt Wasser (das Lösungsmittel) passieren, jedoch keine oder nur schwer Ionen oder andere gelöste Stoffe. Es gibt drei Typen von Lösungen in Bezug auf die Osmose:

• Isotonisch
• Hypertonisch
• Hypotonisch

Puffersysteme: pH-Stabilität in biologischen Systemen

In geschlossenen Systemen ist es entscheidend, dass sich der pH-Wert von Flüssigkeiten nicht abrupt ändert. Puffersysteme verhindern diese Schwankungen. Ihre Funktion basiert auf den Eigenschaften schwacher Säuren (ac. debiles), die nicht vollständig dissoziieren. In einem bestimmten pH-Bereich fungieren sie abwechselnd als... Weiterlesen "Grundlagen der Biochemie: Osmose, Puffer und Kohlenhydrate" »

Chemische Kinetik

Die chemische Kinetik befasst sich mit der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und den Faktoren, die diese beeinflussen. Die Reaktionsgeschwindigkeit beschreibt die Änderung der Konzentration von Reaktanten oder Produkten pro Zeiteinheit.

Reaktionsgeschwindigkeit

Für eine allgemeine Reaktion der Form:

aA + bB → cC + dD

ist die Reaktionsgeschwindigkeit (v) definiert als:

v = -1/a * Δ[A]/Δt = -1/b * Δ[B]/Δt = 1/c * Δ[C]/Δt = 1/d * Δ[D]/Δt

(Hinweis: Δ[X]/Δt ist die Änderungsrate der Konzentration von X pro Zeiteinheit.)

Die Geschwindigkeitsgleichung

Die Geschwindigkeitsgleichung beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Konzentrationen der Reaktanten:

v = k * [A]^x * [B]^y

• k: Geschwindigkeitskonstante
• [

Asymmetrische Kohlenstoffatome und Stereoisomerie treten auf, wenn ein Kohlenstoffatom an vier verschiedene Gruppen gebunden ist. Verbindungen mit der gleichen Summenformel, aber unterschiedlichen chemischen Reaktionen, sind Isomere.

Strukturen und Reaktionen von Monosacchariden

Haworth-Projektion

Haworth-Projektionen stellen Monosaccharide typischerweise in einer Ebene dar. Jedes Kohlenstoffatom ist oben oder unten auf der Ebene angeordnet. Der Ring wird durch eine kovalente Bindung zwischen einer Alkoholgruppe und einer Aldehyd- oder Ketongruppe gebildet.

Anomeres Kohlenstoffatom

Das anomere Kohlenstoffatom ist ein neues asymmetrisches Kohlenstoffatom, das erscheint, wenn sich Monosaccharide zu zyklischen Formen mit einer Aldehyd- oder Ketongruppe... Weiterlesen "Kohlenhydrate und Wasser: Struktur, Eigenschaften und Reaktionen" »

Ökologie: Biotische und Abiotische Faktoren

Ernst Haeckel: Der Begriff Ökologie wurde erstmals von Ernst Haeckel geprägt. Die Ökologie ist ein Zweig der Naturwissenschaften, der die Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen (biotische Faktoren) und ihrer nicht-lebenden Umwelt (abiotische Faktoren) untersucht.

Abiotische Faktoren

1. Wasser

Wasser ist ein universelles Lösungsmittel und ein entscheidender Faktor für die Entstehung des Lebens. Es beeinflusst die geografische Beschaffenheit eines Gebiets und ist eine erneuerbare natürliche Ressource, die durch den Wasserkreislauf ständig erneuert wird.

2. Sonnenlicht

Sonnenlicht ist die Hauptenergiequelle. Die Intensität des Sonnenlichts variiert je nach geografischer Lage, Jahreszeit und anderen... Weiterlesen "Ökologie: Biotische und Abiotische Faktoren im Detail" »

Physik

Physikalische Eigenschaft

Alle Eigenschaften, die Körper haben.

Wissenschaftliche Methode

Die Schritte der wissenschaftlichen Methode sind:

• Beobachtung
• Hypothesenformulierung
• Erprobung (Experimente)
• Kommunikation und Extraktion von Schlussfolgerungen aus Ergebnissen

Physik

Studiert jene Veränderungen in Materialien und Körpern, die Stoffe nicht in andere neue umwandeln.

Chemie

Chemie

Studiert die Umwandlungen, die Stoffe erfahren können, ihre Struktur, Zusammensetzung und Eigenschaften.

Messfehler

Absoluter Fehler

Der Unterschied in absoluten Zahlen zwischen dem ungefähren Wert, der bei der Messung gewonnen wurde, und dem wahren oder genauen Messwert.

Relativer Fehler

Verhältnis des absoluten Fehlers zum wahren Wert oder genauen Messwert.

Elektrizität

Elektrifizierung

Phänomen,... Weiterlesen "Grundlagen der Physik und Chemie: Wichtige Begriffe" »

Prinzip von Le Chatelier

Änderungen der Konzentration

Wenn einem Gleichgewichtssystem eine Substanz hinzugefügt wird, verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite, wo der Stoff nicht vorhanden ist. Wenn jedoch eine Substanz entfernt wird, verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite, wo sie sich befindet.

Änderungen des Drucks (Änderungen des Volumens)

Wenn der Druck von außen erhöht und dadurch das Volumen verringert wird, verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der geringeren Molzahl (oder Moleküle), um der externen Störung entgegenzuwirken.

Änderungen der Temperatur

Eine Erhöhung der Temperatur begünstigt immer den endothermen Prozess und eine Verringerung den exothermen Prozess.

Ist der direkte Prozess endotherm, führt... Weiterlesen "Prinzip von Le Chatelier & Eigenschaften organischer Verbindungen" »