Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Ein Material kann eine Mischung oder ein reiner Stoff sein. Reine Stoffe sind chemische Elemente oder chemische Verbindungen. Sauerstoff ist ein chemisches Element, das durch keinen chemischen Prozess zerlegt werden kann. Ein Wasser-Container ist ein Gemisch, das in Sauerstoff und Wasserstoff durch chemische Methoden zerlegt werden kann (z.B. durch einen elektrischen Strom). Ein Atom ist das kleinste Teilchen eines chemischen Elements. Materie wird durch diskontinuierliche und winzige Teilchen, Atome genannt, gebildet. Die Größe von Atomen liegt in der Größenordnung von 10^-12 Metern (= 1 Pikometer, pm, 0.000000000001 m, 1 pm = 10^-12 m).

Protonen: Tragen eine positive elektrische Ladung (+). Elementarladungen sind die kleinsten bekannten... Weiterlesen "Grundlagen der Chemie: Stoffe, Atome, Ionen und Moleküle" »

Wasserhärte und ihre Arten

Hartes Wasser ist Wasser, das erhebliche Mengen an gelösten Calcium- und Magnesiumverbindungen enthält. Diese Ionen bilden mit Seife schwerlösliche Verbindungen. Um das Wasser zu enthärten, können Ionenaustauscher eingesetzt werden.

Temporäre Härte

Die temporäre Härte, auch Karbonathärte genannt, wird durch gelöste Calcium- und Magnesiumbikarbonate verursacht. Durch Erhitzen des Wassers fallen diese als unlösliche Karbonate aus und können entfernt werden.

Chemische Reaktion: Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

Permanente Härte

Die permanente Härte wird durch die übrigen Calcium- und Magnesiumsalze (z. B. Sulfate, Chloride) verursacht. Sie wird als „permanent“ bezeichnet, weil sie nicht durch... Weiterlesen "Grundlagen der Wasseranalyse: Härte, Verschmutzung & Probenahme" »

Ionenbindung

Die Ionenbindung ist die Verbindung zwischen Elementen mit sehr unterschiedlicher Elektronegativität. Es handelt sich um einen Transfer von Elektronen von dem weniger elektronegativen Element zu dem elektronegativeren Element, wodurch die jeweiligen positiven Ionen (diejenigen, die Elektronen verlieren) und negativen Ionen (diejenigen, die Elektronen gewinnen) gebildet werden. Diese Art der Bindung tritt meist zwischen Elementen auf, die sich an den entgegengesetzten Enden des Periodensystems befinden. Das heißt, die Verbindung zwischen sehr elektronegativen Elementen (Nichtmetallen) und wenig elektronegativen Elementen (Metallen).

Eigenschaften der Ionenbindung

• Hohe Schmelz- und Siedetemperaturen.
• Bei Raumtemperatur fest.
• Das Kristallgitter

Latente Wärme des Zustandswechsels

Die latente Wärme des Zustandswechsels, L, ist die Menge an Wärmeenergie, die benötigt wird, um eine Masse von 1 kg einer reinen Substanz bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur zu übertragen, um ihren Zustand zu ändern: Q = m x L.

Wir können zwischen latenter Schmelzwärme und latenter Verdampfungswärme unterscheiden:

Latente Schmelzwärme

Im Falle des Schmelzens: Q = m x Lf

Hier ist Lf die latente Schmelzwärme, die der Erstarrungswärme entspricht. Der Unterschied besteht darin, dass wir beim Schmelzen dem Körper Energie zuführen, während wir beim Erstarren Energie in Form von Wärme an die Umgebung abgeben.

Latente Verdampfungswärme

Im Falle der Verdampfung: Q = m x Lv

Hier ist Lv... Weiterlesen "Latente Wärme, Ausdehnung und Wärmeübertragung" »

Selektivität

Eine Reaktion, die in der chemischen Analyse verwendet wird, ist selektiv, wenn die Reaktion für wenige Substanzen charakteristisch ist und eine Präferenz für einige davon zeigt. Wenn die Reaktion nur mit einer bestimmten Substanz stattfindet, ist sie spezifisch.

Nachweisgrenze

Bezieht sich auf die Mindestmenge einer Substanz, die in einer Analyse nachgewiesen werden kann.

Empfindlichkeit

Die Fähigkeit einer Methode, eine Änderung der Konzentration zu erkennen, die durch eine Variation des analytischen Signals verursacht wird.

Qualitative und quantitative Analyse

Der Bereich, der die Prinzipien und Techniken der chemischen Analyse umfasst. Er ist unterteilt in:

• Qualitative Analyse: Ihr Zweck ist die Identifizierung der einzelnen

Biomoleküle: Bausteine des Lebens

Biomoleküle sind die grundlegenden chemischen Verbindungen, aus denen Lebewesen aufgebaut sind und die deren Funktionen ermöglichen. Sie lassen sich grob in anorganische und organische Moleküle unterteilen.

Anorganische Moleküle

• Wasser (H₂O): Das wichtigste Lösungsmittel und Reaktionsmedium.
• Sauerstoff (O₂): Essentiell für die Zellatmung.
• Kohlendioxid (CO₂): Wichtig für Photosynthese und pH-Regulation.

Organische Biomoleküle (Makromoleküle)

Die Hauptklassen der organischen Makromoleküle sind:

• Proteine
• Nukleinsäuren
• Kohlenhydrate
• Lipide

Aufbau und Funktion von Makromolekülen

• Polysaccharide (Kohlenhydrate):

  Funktionieren als strukturelle Komponenten (z.B. Zellulose) oder als Energiespeicher (z.B. Glykogen). Sie

**Kernenergie: Grundlagen und Arten**

Die Kernenergie befasst sich mit den Veränderungen und Reaktionen in den Atomkernen. Die Struktur eines Atoms besteht aus einem Kern mit Protonen und Neutronen, die von Elektronen umgeben sind. Ein Atomkern ist durch die Anzahl seiner Protonen gekennzeichnet, die als Ordnungszahl (Z) bezeichnet wird. Die Summe aus Protonen und Neutronen in einem Atom wird als Atommasse (A) bezeichnet. Isotope sind Atome mit gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Atommasse.

**Radioaktivität**

Die natürliche Radioaktivität ist ein Phänomen der spontanen Kernumwandlung. Wenn sich ein Atomkern ohne äußere Einwirkung in einen anderen umwandelt, spricht man von Radioaktivität. Diese Strahlung kann in zwei Arten unterteilt... Weiterlesen "Kernenergie und Umweltverschmutzung: Ein Überblick" »

Chemische Stoffe und Gemische

Chemische Stoffe (Reinstoffe)

Chemische Stoffe, auch Reinstoffe genannt, besitzen definierte, charakteristische Eigenschaften.

Gemische

Gemische bestehen aus zwei oder mehr Komponenten von Substanzen.

• Heterogenes Gemisch: Es liegen zwei oder mehr Phasen vor.
• Homogenes Gemisch (Lösung): Es liegt nur eine Phase vor.

Kolloidale Dispersion

Eine kolloidale Dispersion ist ein heterogenes Gemisch, dessen Phasen nur unter dem Mikroskop unterschieden werden können.

• Disperse Phase: Der geringere Anteil; das Absetzen kann unter dem Mikroskop beobachtet werden.
• Dispersionsmittel: Der größere Anteil; stellt die kontinuierliche Phase dar.

Löslichkeit

Die Löslichkeit ist die maximale Menge eines gelösten Stoffes (Solut), die sich... Weiterlesen "Grundbegriffe der Chemie: Stoffe, Gemische und Trennverfahren" »

1. Hb-Fe Ionen Koordination und Vergleich

Die Eisen-Ionen (Fe) in Hämoglobin (Hb) befinden sich in einer oktaedrischen Koordination. Sie sind mit vier Stickstoffatomen (N) des Porphyrinrings in einer quadratisch-planaren Ebene verbunden. Die fünfte Position wird von einem Stickstoffatom des Histidin-Liganden (senkrecht zur Ebene) eingenommen, und die sechste Position bindet Sauerstoff (O₂).

Im Vergleich dazu ist die Geometrie von CDO (oxidiert) oktaedrisch, während desoxygeniertes CDO quadratisch-pyramidal ist.

2. Rolle von Mg und Ca im Wettbewerb

Magnesium (Mg) ist sehr wichtig für die Na/K-Pumpe und wird in großen Mengen im Zellinneren benötigt. Es kann nicht durch Natrium (Na) ersetzt werden. Mg ermöglicht den Transport von Kalium (K)... Weiterlesen "Wichtige Metalle und Metalloproteine in der Biologie" »

Kinetik: Einflussfaktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit

1. Geschwindigkeitsgleichung (Rate Law)

• Geschwindigkeitsgleichung: V = k · [A]^m · [B]ⁿ

2. Temperatur (Arrhenius-Gesetz)

• Die Geschwindigkeitskonstante $k$ hängt von der Temperatur $T$ ab: $$k = A \cdot e^{-E_a / (R \cdot T)}$$ (wobei $A$ der präexponentielle Faktor ist)

3. Konzentration und Druck

• Der Druck $P$ ist direkt proportional zur Konzentration $[X]$ (bei konstantem $T$ und $V$): $$P = [X] \cdot R \cdot T$$

4. Aggregatzustand und Teilungsgrad

• Fest (Solid): Wenige Kollisionen, langsame Reaktion. Der Grad der Teilung (Oberfläche) erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit.
• Flüssig (Liquid): Mittlere Kollisionsgeschwindigkeit.
• Gasförmig (Gas): Viele Kollisionen, schnellere Reaktion.

5. Katalysator

• Positiver