Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Geschichte des Periodensystems

Die Geschichte der chemischen Elemente begann mit ihrer Entdeckung und der anschließenden Klassifizierung.

Frühe Klassifizierung: Metalle und Nichtmetalle

Der erste Versuch einer Ordnung bestand in der Unterscheidung zwischen Metallen und Nichtmetallen. Mit der Entdeckung weiterer Elemente wurde eine präzisere Einteilung notwendig.

Döbereiners Triaden

Johann Wolfgang Döbereiner ordnete die Elemente in Dreiergruppen, den sogenannten Triaden. Dabei ist die Atommasse des mittleren Elements der Durchschnitt der Massen der beiden äußeren Elemente. Auch die chemischen Eigenschaften des mittleren Elements liegen zwischen denen der anderen beiden.

Newlands' Gesetz der Oktaven (1863)

John Newlands klassifizierte die Elemente... Weiterlesen "Geschichte und Eigenschaften des Periodensystems" »

Chemische Nomenklatur: Binäre Verbindungen

Oxide (Sauerstoff O = -2)

Metalloxide

M_xO_y (M: Metall)

• Niedrigere Oxidationsstufe (oft Endung: -it oder „Bär“).
• Höhere Oxidationsstufe (oft Endung: -at oder „ico“).

Nichtmetalloxide

M(nm)_xO_y (M(nm): Nichtmetall)

Hydride

Metallhydride (Wasserstoff H = -1)

MH_x

Nichtmetallhydride (Wasserstoff H = +1)

H_xM(nm). Benennung: ...wasserstoff.

Säuren (Binäre Nichtmetallhydride)

Nichtmetallhydride der Halogengruppe in wässriger Lösung (z. B. Halogenwasserstoffsäuren).

Salze (Binär)

Reaktion einer Säure mit einem Metall: M_xM(nm)_y. Endungen: -id, -it oder -at.

Tertiäre Verbindungen

Hydroxide

M(OH)_x (Hydroxid-Ion: (OH)^-). Benennung: ...hydroxid.

Sauerstoffsäuren (Oxosäuren)

Reaktion zwischen einem Nichtmetalloxid... Weiterlesen "Grundlagen der Chemie: Nomenklatur und Atommodelle" »

Grundlagen der Atomstruktur

Was ist ein Atom?

Ein Atom ist die kleinste Einheit eines chemischen Elements, die dessen charakteristische Eigenschaften und Identität beibehält. Es ist nicht möglich, Atome durch chemische Prozesse zu verändern oder zu zerlegen.

Elektronen und Energieniveaus

Elektronen befinden sich in bestimmten Energieniveaus, die auch als Schichten oder Schalen bezeichnet werden. Jedes dieser Niveaus besitzt eine unterschiedliche Energielücke.

Elektronen-Unterschalen und Besetzungsreihenfolge

Innerhalb der Energieniveaus gibt es Unterschalen, die eine maximale Anzahl von Elektronen aufnehmen können:

• Die 's'-Unterschale fasst bis zu 2 Elektronen.
• Die 'p'-Unterschale fasst bis zu 6 Elektronen.
• Die 'd'-Unterschale fasst bis zu 10

Grundlagen der Elektrochemie

Oxidation und Reduktion

Oxidation ist der Gewinn von Sauerstoff, der Verlust von Wasserstoff oder der Verlust von Elektronen. Reduktion ist der umgekehrte Prozess.

• Ein Oxidationsmittel ist ein Element oder eine Verbindung, die eine andere Substanz oxidiert und dabei selbst reduziert wird.
• Ein Reduktionsmittel ist ein Element oder eine Verbindung, die eine andere Substanz reduziert und dabei selbst oxidiert wird.

Oxidationszahlen (OZ)

Die Oxidationszahl ist eine hypothetische Ladung, die ein Atom in einer Verbindung hätte, wenn die Elektronen vollständig übertragen würden.

• Elemente in ihrem natürlichen, elementaren Zustand haben eine Oxidationszahl von null.
• Bei einatomigen Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ionenladung.

Bioelemente: Die Bausteine des Lebens

Einige Elemente wie Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) eignen sich besonders für die Bildung lebender Moleküle. Diese werden als Bioelemente bezeichnet. Es handelt sich um chemische Elemente oder Atome, welche die Materie der Lebewesen bilden. Nach ihrer Häufigkeit und ihren Funktionen werden sie wie folgt eingestuft:

Primäre Bioelemente

Sie stellen etwa 99 % der Zellmasse dar (C, H, O, N und in geringerem Maße S, P).

• Kohlenstoff (C): Kohlenstoffatome können bis zu vier kovalente Bindungen eingehen. Dies ermöglicht die Verbindung mit verschiedenen funktionellen Gruppen durch starke Bindungen, was zu einer großen Stabilität der Moleküle führt. Die Kohlenstoff-Verbindungen

Alkohole: Physikalische Eigenschaften

Die ersten Glieder sind Flüssigkeiten, höhere Glieder sind Feststoffe. Sie sind weniger dicht als Wasser. Ihre Siedepunkte (PEB) sind höher als die der entsprechenden Alkane. Die Löslichkeit in Wasser (Solubilität) sinkt mit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen.

Wichtige Alkohole

CH3OH (Methanol)
CH3CH2OH (Ethanol)

Alkohole: Chemische Eigenschaften

Alkohole unterliegen Oxidationsreaktionen. Die Produkte unterscheiden sich je nachdem, ob es sich um primäre, sekundäre oder tertiäre Alkohole handelt.

Oxidation primärer Alkohole

Primäre Alkohole oxidieren zu Aldehyden mit der gleichen Anzahl von Kohlenstoffatomen.

Beispiel:
CH3CH2OH (Ethanol) --Oxidation--> CH3CHO (Ethanal, ein Aldehyd)

Oxidation sekundärer

Kohlenhydrate: Monosaccharide und ihre Struktur

Monosaccharide: Dies sind einfache Kohlenhydrate. Man nennt sie aufgrund ihres süßen Geschmacks auch Zucker. Kohlenhydrate enthalten Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) im gleichen Verhältnis wie Wasser. Die allgemeine Formel lautet C_n(H₂O)_n, wobei n die Anzahl der Kohlenstoffatome (C) zwischen 3 und 7 darstellt. Je nach Carbonylgruppe handelt es sich um ein Aldehyd oder ein Keton; entsprechend werden Monosaccharide als Aldosen bzw. Ketosen bezeichnet.

Klassifizierung nach Kohlenstoffatomen

Sie werden nach der Anzahl der C-Atome wie folgt eingestuft:

• Triosen: 3 C-Atome
• Tetrosen: 4 C-Atome
• Pentosen: 5 C-Atome
• Hexosen: 6 C-Atome
• Heptosen: 7 C-Atome

Ihre wichtigsten Aufgaben liegen im Bereich der Energieversorgung... Weiterlesen "Biochemie: Kohlenhydrate, Lipide und ihre Funktionen" »

Elementgruppen des Periodensystems: Eigenschaften & Vorkommen

Alkalimetalle (Gruppe 1)

Die Alkalimetalle (Gruppe 1, außer Wasserstoff) besitzen ein Elektron in ihrer äußersten Energieschale, was sie hochreaktiv macht. Sie kommen in der Natur nicht elementar vor, sondern bilden stabile Verbindungen wie Halogenide, Hydroxide, Oxide und Silikate.

Erdalkalimetalle (Gruppe 2)

Zu den Erdalkalimetallen gehören Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium. Ihre Ionisierungsenergie ist niedrig, aber höher als die der Alkalimetalle in derselben Periode. Ihre Ionen sind deutlich weniger reaktiv. Berylliumverbindungen sind weniger ionisch. Sie weisen eine geringere Dichte auf und sind weich. Ihre Löslichkeit ist geringer als die der Alkalimetalle.... Weiterlesen "Elementgruppen des Periodensystems: Eigenschaften & Vorkommen" »

Das Periodensystem der Elemente

Hier ist eine Übersicht der Elemente des Periodensystems mit ihren Symbolen und Atomgewichten:

• Wasserstoff H 1,0079
• Helium He 4,0026
• Lithium Li 6,941
• Beryllium Be 9,0122
• Bor B 10,811
• Kohlenstoff C 12,0107
• Stickstoff N 14,0067
• Sauerstoff O 15,9994
• Fluor F 18,9984
• Neon Ne 20,1797
• Natrium Na 22,9897
• Magnesium Mg 24,305
• Aluminium Al 26,9815
• Silizium Si 28,0855
• Phosphor P 30,9738
• Schwefel S 32,065
• Chlor Cl 35,453
• Argon Ar 39,948
• Kalium K 39,0983
• Kalzium Ca 40,078
• Scandium Sc 44,9559
• Titan Ti 47,867
• Vanadium V 50,9415
• Chrom Cr 51,9961
• Mangan Mn 54,938
• Eisen Fe 55,845
• Cobalt Co 58,9332
• Nickel Ni 58,6934
• Kupfer Cu 63,546
• Zink Zn 65,39
• Gallium Ga 69,723
• Germanium Ge 72,64
• Arsen As 74,9216
• Selen Se 78,96
• Brom Br 79,904
• Krypton Kr 83,8
• Rubidium Rb 85,4678
• Strontium

GRIECHENLAND: Mensch als Maß aller Dinge

In Griechenland ist der Mensch die Achse und das Maß aller Dinge. Bedeutung wird dem Äußeren beigemessen. Wir beleuchten drei Perioden: archaisch, klassisch und hellenistisch.

Architektur im antiken Griechenland

Der Tempelbau betont folgende Merkmale: Satteldach, Fronton, Gebälk (Architrav, Fries und Gesims), Säulengang. Der Naos ist der Raum, in dem sich die Statue des Gottes befindet. Crepidoma (Stufen) und Stylobat bilden die Basis, auf der die Säulen stehen.

Säulenordnungen

Es gibt drei Haupttypen von Säulen:

• Dorisch: Mit Konrnisa, Fries, Architrav, Kapitell bestehend aus Abakus und Echinus, Kragen und Welle (nicht immer).
• Ionisch: Gesims, Fries (mit Reliefs und Gemälden), Architrav, Kapitelle