Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Biophysik II: Einführung in Kolloide

Kolloide sind Suspensionen von sehr kleinen Partikeln (Mizellen), die viel größer sind als die Moleküle innerhalb einer verteilten Flüssigkeit. Sie werden auch Lösungen oder Pseudo-Lösungen kolloidaler Systeme genannt.

Der Sol-Gel-Zustand

Protoplasmatische Kolloide erfahren eine Sol-Gel-Verarbeitung, die auch als Umkehr- oder Phasenwechsel bezeichnet wird. Kolloide präsentieren dabei einen Zwischenzustand zwischen fest und flüssig. Zustände wie Sol und Gel im Plasma wechseln sich in der Regel bei Konzentrationsänderungen ab. Die wichtigsten Sole in der Biologie sind Proteindispersionen in Wasser.

Kolloide: Klassifizierung nach Phasenbeschaffenheit

Die disperse Phase kann flüssig, fest oder gasförmig... Weiterlesen "Biophysik der Kolloide: Eigenschaften, Zustände & Anwendungen" »

1. Kernreaktionen und der Q-Wert

Die erste Kernreaktion wurde 1919 von Rutherford beobachtet, als er Stickstoffgas mit Alpha-Teilchen aus einer radioaktiven Quelle beschoss. Dabei entstehen Sauerstoff und Wasserstoff. Der Q-Wert gibt die Energie an, die bei einer Kernreaktion freigesetzt oder absorbiert wird:

• Exoenergetische Reaktion: Q ist positiv, Energie wird freigesetzt.
• Endoenergetische Reaktion: Q ist negativ, Energie wird absorbiert.

Der Q-Wert entspricht der Massendifferenz zwischen den Anfangs- und Endzuständen der Teilchen. Die zur Auslösung der Reaktion erforderliche Mindestenergie wird als Schwellenenergie bezeichnet. Reaktionen, bei denen ein Alpha-Teilchen mit einem Kern interagiert, um einen instabilen Zwischenkern (Compoundkern)... Weiterlesen "Grundlagen der Kernreaktionen: Typen und Prozesse" »

Reinigungsmethoden und Wasseraufbereitung (Teil 2)

3. UV-Behandlung (Ultraviolette Strahlung)

Die UV-Behandlung verwendet die entsprechende Wellenlänge zur Beseitigung von Mikroorganismen und Krankheitserregern im Wasser. UV-Licht ist energiereicher als sichtbares Licht und besitzt eine kürzere Wellenlänge. Es wird eingesetzt:

• Zur Abwasserbehandlung mit biologischer Belastung.
• Zur Aufbereitung von Bewässerungswasser.
• Zur Aufbereitung von Trinkwasser.

4. Kupfer-Silber-Ionisation

Kleine Mengen von Kupfer und Silber zerstören Mikroorganismen. Dieses Verfahren wird in Kühltürmen, Kesseln usw. angewendet. Seine Vorteile sind:

• Der pH-Wert wird nicht beeinflusst.
• Einfache Installation.
• Rückgewinnung von Wasser im Falle eines Verlusts.
• Geringe Wartungskosten.

Die Entwicklung des Periodensystems

Wie Elemente identifiziert wurden: Im Jahr 1830 schlug der schwedische Chemiker Jakob Berzelius (1779-1848) eine Methode vor, um Elemente darzustellen: mit dem ersten Buchstaben des lateinischen Namens oder, falls zwei oder mehr Elemente den gleichen Anfangsbuchstaben hatten, mit dem ersten Buchstaben gefolgt von einem zweiten Buchstaben des lateinischen Namens. Zum Beispiel: N für Stickstoff, Na für Natrium, Ni für Nickel.

Die Gruppierung von Elementen

Zahlreiche Studien, die zu Beginn dieses Jahrhunderts durchgeführt wurden, stellten fest, dass Elemente wie Brom und Jod in Familien mit ähnlichen chemischen Eigenschaften gruppiert werden konnten, wie auch Natrium und Kalium. Die beiden Eigenschaften, die... Weiterlesen "Die Entwicklung des Periodensystems: Von Berzelius bis zur Elektronegativität" »

Stoffaustauschoperationen

Absorption

Trennung von Komponenten eines Gasgemisches mithilfe einer Flüssigkeit (Waschflüssigkeit), in der sich eine Komponente löst.

Destillation

Trennung der Komponenten eines flüssigen Gemischs durch Verdampfung und anschließende partielle Kondensation des Dampfes. Man unterscheidet zwischen einfacher Destillation und Rektifikation (mit Rücklauf).

Extraktion

Trennung der Komponenten eines Gemischs mithilfe eines nicht mischbaren Lösungsmittels. Man unterscheidet zwischen Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Extraktion.

Ionenaustausch

Chemische Reaktionen zwischen Ionen einer Lösung und einer unlöslichen festen Phase, die mit ihr in Kontakt steht.

Adsorption

Trennung von Komponenten eines flüssigen oder gasförmigen

Historische Entwicklung der Atommodelle

John Dalton postulierte, dass Materie aus Atomen unterschiedlicher Massen besteht, die verschiedene Verbindungen eingehen. Er beschrieb das Atom als ein unteilbares und unzerstörbares Teilchen.

J. J. Thomson entdeckte das Elektron und definierte das Atom als eine Kugel mit positiver Ladung, in der negativ geladene Elektronen verteilt sind.

Ernest Rutherford entdeckte, dass das Atom aus einem dichten Kern aus positiv geladenen Protonen besteht, um den die negativ geladenen Elektronen kreisen.

Niels Bohr entwickelte Rutherfords Modell weiter und entdeckte, dass sich Elektronen auf geordneten Bahnen um den Kern bewegen.

Subatomare Teilchen und ihre Eigenschaften

• Proton: Ein subatomares Teilchen mit positiver

Chemische Bindungen und ihre Eigenschaften

Polarität

Wenn zwei Atome mit unterschiedlicher Elektronegativität eine Bindung eingehen, befinden sich die Elektronen in der Bindung näher am elektronegativeren Atom. Dadurch entsteht eine negative Ladungsdichte, während das andere Atom eine positive Ladungsdichte aufweist. In diesem Fall bildet sich ein Dipol, und die Bindung wird als polar oder heteropolar bezeichnet.

Metallische Bindung

Für die metallische Bindung existieren verschiedene Theorien. Die konsistenteste Theorie, welche die Eigenschaften dieser Stoffe (Härte, Festigkeit, Verformbarkeit etc.) am besten erklärt, besagt, dass die Bindung auf der starken Anziehung zwischen einer Elektronenwolke und den Atomkernen des Metalls beruht.

Wasserstoffbrückenbindung

Es... Weiterlesen "Grundlagen der chemischen Bindungen und Reaktionen" »

Dalton-Atommodell

Dalton stellte das Atommodell vor, das Atome als unteilbare, feste Kugeln beschreibt und keine Aussagen über deren innere Struktur trifft.

Thomsons Plumpudding-Modell

Das Plumpudding-Modell betrachtet das Atom als einen soliden Bereich positiv geladener Materie, in den Elektronen eingebettet sind. Es handelt sich um ein statisches Modell, bei dem Elektronen aus dem Atom austreten können.

Rutherford-Modell

Rutherford zeigte, dass Atome nicht massiv, sondern größtenteils leer sind. Er schloss daraus, dass sich im Zentrum des Atoms ein kleiner Kern befindet, der positiv geladene Teilchen (Protonen) enthält, um die sich die Elektronen (negative Ladung) bewegen. Zudem vermutete er die Existenz von Neutronen (ungeladene Teilchen)... Weiterlesen "Die Entwicklung der Atommodelle: Von Dalton bis heute" »

Chromatographie: GC und LC Grundlagen

1) Unterschied und Komponenten

1)

Der grundlegende Unterschied ist der Aggregatzustand der mobilen Phase. In der LC (Flüssigkeitschromatographie) ist die mobile Phase flüssig, in der GC (Gaschromatographie) gasförmig. Sie unterscheiden sich außerdem in Viskosität und in ihrer Fähigkeit, durch die stationäre Phase zu diffundieren.

Komponenten der GC:

• Trägergasversorgung
• Nanoreaktor (z. B. direkt an den Pellets)
• System zur Ventil- und Durchflussregelung / Durchflussmessung
• Probeneinführungssystem
• Temperaturregelung / Thermostat (Ofen)
• Säule
• Detektionssystem
• Mikroprozessor für Temperaturprogrammierung

Komponenten der LC:

• Lösungsmitteltank
• Hochdruckpumpe
• Einspritzsystem (Injektor)
• Detektor
• Kontinuierlicher Mikroprozessor

Wasser: Eigenschaften und Bedeutung

Wasser ist das häufigste Molekül in Lebewesen und macht im Allgemeinen etwa 75 Gew.-% aus. Chemisch ist es ein Molekül, das aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen besteht. Durch seine Elektronegativität entsteht im Molekül ein negativer Bereich beim Sauerstoff und ein positiver Bereich bei den Wasserstoffatomen. Diese Eigenschaft wird als polar oder bipolar bezeichnet, wodurch Wasser mit anderen Molekülen durch elektrostatische Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen wechselwirkt.

Wichtige Eigenschaften von Wasser

1. Universelles Lösungsmittel: Wasser löst polare Moleküle aufgrund seiner hydrophilen Eigenschaften, während unpolare Moleküle in der Regel nicht gelöst werden (hydrophob).
2. Hohe