Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Arten der Wasserverschmutzung

Physikalische Verunreinigung der Gewässer

Die physikalische Verunreinigung der Gewässer wird durch die Veränderung der physikalischen Faktoren des Wassers verursacht, die das Leben im Wasser beeinträchtigen. Sie kann durch folgende Faktoren ausgelöst werden:

• Schwebstoffe
• Trübung
• Veränderung der Farbe
• Tenside

Chemische Verunreinigung der Gewässer

Die chemische Verunreinigung der Gewässer kann durch eine Veränderung der natürlichen chemischen Faktoren des Abwassers oder durch die Einleitung fremder Substanzen in das Wasser durch die Industrie verursacht werden. Sie kann folgende Faktoren beeinflussen:

• Salzgehalt
• pH-Wert
• Toxische Stoffe
• Desoxygenierung

Biotische Verunreinigung der Gewässer

Die biotische Verunreinigung... Weiterlesen "Wasserverschmutzung: Arten, Auswirkungen und Qualitätsindikatoren" »

Anforderungen an eine volumetrische Reaktion

Damit eine Reaktion in der Volumetrie verwendet werden kann, muss sie folgende Bedingungen erfüllen:

• Die Reaktion zwischen der Maßlösung und der zu titrierenden Substanz muss quantitativ ablaufen, ohne dass ein Überschuss an Reagenz hinzugefügt werden muss. Die Reaktion muss am Äquivalenzpunkt abgeschlossen sein.
• Die Reaktion muss schnell ablaufen. Wenn sie langsam ist, kann sie durch Erhöhung der Temperatur oder durch Zugabe von Katalysatoren beschleunigt werden.
• Die Reaktion muss stöchiometrisch und definiert sein.
• Es muss eine Methode zur Bestimmung des Endpunkts geben, die einfach und empfindlich ist.

Merkmale einer Standardlösung

Es gibt zwei Methoden, um eine Standardlösung herzustellen:... Weiterlesen "Volumetrie: Konzepte und Grundlagen" »

Grundlagen der Physik und Chemie: Einheiten, Materie und Gase

SI-Präfixe und Submultiple

Die folgende Tabelle zeigt gängige Präfixe zur Darstellung sehr großer oder sehr kleiner Zahlen (Submultiple):

Wissenschaftliche Notation

Die wissenschaftliche Notation dient dazu, sehr große oder sehr kleine Zahlen kompakt darzustellen, oft unter Verwendung einer bestimmten Anzahl signifikanter Stellen.

Beispiel: Wir möchten eine Länge von 38.000 m mit nur drei signifikanten Zahlen ausdrücken:

38.000 m = 3,80 × 10⁴ m

Verhalten von Gasen bei Zustandsänderungen

Änderung des Gasvolumens bei konstantem Druck und Temperatur

Wenn die Temperatur einer bestimmten Masse des Gases erhöht wird, während... Weiterlesen "Grundlagen der Physik und Chemie: Gase, Materie & Gesetze" »

Periodensystem der Elemente: Eigenschaften und Atomstruktur

Elektronenkonfiguration

• 1: 1s₁ (H) (1)
• 2: 2s₂ (Be) (2)
• 3: 3d₁4s₂ (Sc) (4)
• 4: 3d₂4s₂ (Ti) (4)
• 5: 3d₃4s₂ (V) (4)
• 6: 3d₅4s₁ (Cr) (4)
• 7: 3d₅4s₂ (Mn) (4)
• 8: 3d₆4s₂ (Fe) (4)
• 9: 3d₇4s₂ (Co) (4)
• 10: 3d₈4s₂ (Ni) (4)
• 11: 3d₁₀4s₁ (Cu) (4)
• 12: 3d₁₀4s₂ (Zn) (4)
• 13: 2s₂2p₁ (B) (2)
• 14: 2s₂2p₂ (C) (2)
• 15: 2s₂2p₃ (N) (2)
• 16: 2s₂2p₄ (O) (2)
• 17: 2s₂2p₅ (F) (2)
• 18: 1s₂ (He) (1)

Atommasse, Atomspektren und Energie

• Atommasse: Gesamtmasse = (Isotopmasse × Häufigkeit (%)) / 100
• Energie (E): E = h × ν
• Atomspektren: 1/λ = R_H (1,097 × 10⁷) × (1/n₁² - 1/n₂²)
• Frequenz (ν): ν = E/h
• Wellenlänge (λ): λ = c/ν

Dabei gilt: R_H = Rydberg-Konstante, h = Planck-Konstante, c = Lichtgeschwindigkeit

Elektronenaffinität

Die Elektronenaffinität... Weiterlesen "Periodensystem: Eigenschaften & Atomstruktur" »

Gruppen im Periodensystem

Eine Übersicht über wichtige Elementgruppen und ihre Eigenschaften:

• Gruppe 1: Alkalimetalle. In dieser Gruppe nimmt die Dichte tendenziell zu, während Schmelz- und Siedepunkte mit steigender Ordnungszahl sinken.
• Gruppe 2: Erdalkalimetalle.
• Gruppe 13: Borgruppe.
• Gruppe 14: Kohlenstoffgruppe.
• Gruppe 15: Stickstoffgruppe (Pniktogene).
• Gruppe 16: Chalkogene.
• Gruppe 17: Halogene. In dieser Gruppe steigen Dichte, Siede- und Schmelzpunkte mit zunehmender Ordnungszahl.
• Gruppe 18: Edelgase. Sind bei Raumtemperatur einatomige Gase und neigen nicht dazu, sich mit anderen Atomen zu Verbindungen zu verbinden.

Maximale Elektronenkapazität der Unterschalen: S(2), P(6), D(10), F(14).

Elektronenkonfiguration (Auffüllschema)

Die Besetzung... Weiterlesen "Grundlagen der Chemie: Periodensystem, Atome, Bindungen" »

Die Stufen der Abwasserbehandlung

Die Abwasserreinigung gliedert sich in mehrere Hauptstufen, die jeweils spezifische Ziele verfolgen, um das Abwasser zu klären und die Umwelt zu schützen.

Vorbehandlung

Die Vorbehandlung umfasst mechanische Verfahrensschritte, die der Entfernung von groben Feststoffen, Sand und Fett dienen. Ihr Hauptzweck ist der Schutz der nachfolgenden Anlagenteile und des Kanalsystems.

Verfahrensschritte der Vorbehandlung:

1. Entfernung von Grobstoffen und Fett:
   • Entfernung sehr dicker Feststoffe durch den Fettfang (Fettabscheider).
   • Entfernung dicker fester Massen (30–80 mm) in zwei Stufen:
   1. Grobrechen (mit 30–50 mm Stababstand) mit Platten von 12 bis 15 mm.
   2. Feinrechen (mit 10–15 mm Spaltweite zwischen den Platten).
2. Zum Schutz

Quantenzahlen

Durch die Lösung der Gleichungen der Quantenmechanik für ein Atom erhält man, wie eine mathematische Folge, die Quantenzahlen. Sie beschreiben das Verhalten der Elektronen im Atom.

• Die Hauptquantenzahl (n)

  Bestimmt die Energieebene. Sie kann jede positive ganze Zahl annehmen: 1, 2, 3, ... Die erste Ebene (n=1) hat die niedrigste Energie. Mit zunehmender Entfernung vom Kern steigt die Energie.

• Die Bahndrehimpulsquantenzahl (l)

  Bestimmt die Form des Orbitals und die Energie innerhalb jeder Ebene. Sie nimmt Werte zwischen 0 und n-1 (einschließlich) an.

• Die magnetische Quantenzahl (m_l)

  Beschreibt die Orientierung des Orbitals im Raum und erklärt unter anderem die Aufspaltung von Spektrallinien durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes

Chemische Gleichgewichte: Eine Einführung

Man unterscheidet zwischen homogenen Gleichgewichten, bei denen Edukte und Produkte im gleichen physikalischen Zustand vorliegen, und heterogenen Gleichgewichten, bei denen dies nicht der Fall ist.

Gleichgewichtskonstante Kc

Das Massenwirkungsgesetz beschreibt die Gleichgewichtskonstante (Kc). Sie ist definiert als das Produkt der Konzentrationen der Produkte, jeweils potenziert mit ihrem stöchiometrischen Koeffizienten, dividiert durch das Produkt der Konzentrationen der Reaktanten, ebenfalls jeweils potenziert mit ihrem stöchiometrischen Koeffizienten. Der Wert von Kc ist spezifisch für jede chemische Reaktion und unabhängig von den Anfangskonzentrationen der Edukte und Produkte. Kc hängt nur von... Weiterlesen "Chemische Gleichgewichte: Kc, Qc, Kp und Le Chatelier" »

Grundlegende Bindungstypen

Metallische Bindung

Die Anziehungskraft zwischen Metallatomen, die die Stabilität und die charakteristischen Eigenschaften metallischer Gitter gewährleistet.

Kovalente Bindung

Die Verbindung von zwei Atomen, die sich ein oder mehrere Paare von Elektronen teilen.

Ionische Bindung (Elektrostatische Anziehung)

Die Vereinigung, die durch die elektrostatischen Kräfte zwischen positiven und negativen Ionen zur Bildung einer ionischen Verbindung oder eines Kristallgitters entsteht.

Kovalenz eines Elements

Die Kovalenz eines Elements ist die Anzahl der kovalenten Bindungen, die es eingehen kann. Diese ist abhängig von der Anzahl der ungepaarten Elektronen.

Wichtige Bindungsparameter

Bindungsenergie

Die Bindungsenergie eines zweiatomigen... Weiterlesen "Chemische Bindungen: Typen, Parameter und Hybridisierung" »

Eigenschaften von Fetten

Fette sind eine sehr heterogene Gruppe von Chemikalien, sowohl in Bezug auf ihre Struktur als auch auf ihre Funktionen. Sie bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, obwohl einige in geringen Mengen auch Phosphor, Stickstoff und Schwefel enthalten können. Lipide sind eine Gruppe organischer Biomoleküle, die zwei wesentliche Merkmale aufweisen:

• Sie sind in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln unlöslich.
• Sie sind in organischen (nicht-polaren) Lösungsmitteln wie Benzin oder Benzol löslich.

Fettsäuren

Fettsäuren sind Moleküle, die aus einer langen aliphatischen Kohlenwasserstoffkette bestehen (d. h. linear mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen), deren letztes Atom eine Carboxylgruppe... Weiterlesen "Eigenschaften von Fetten und Lipiden" »