Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

1. Hypothesen und Beweisführung

• A) Wahr
• B) Wahr
• C) Wahr

FALSCH, wenn keine Hypothese demonstriert wurde.

2. Messung und Einheiten

• a) Größe: m³ (Kubikmeter) ist eine Maßeinheit für das Volumen.
• b) Skalierung: Die Behältergröße ist nicht festgelegt.
• c) Die Messung der Behältergröße in K (Kelvin) ist falsch (K ist die Einheit der Temperatur).

3. SI-Basiseinheiten

• Länge: Meter (m)
• Masse: Kilogramm (kg)
• Zeit: Sekunde (s)
• Temperatur: Kelvin (K)
• Intensität des elektrischen Stroms: Ampere (A)

4. Einheitenumrechnungen

• a) 2,5 mm × (1 m / 1.000 mm) = 0,0025 m = 2,5 × 10⁻³ m
• b) 0,53 mg × (1 g / 1.000 mg) × (1 kg / 1.000 g) = 0,00000053 kg = 5,3 × 10⁻⁷ kg
• c) 3 h × (3.600 s / 1 h) = 10.800 s = 1,08 × 10⁴ s (Hinweis: Die Einheit ist Sekunde, nicht

Grundlagen der Wissenschaft

Definition und Typen der Wissenschaft

• Wissenschaft: Ein System aus Wissen und Erkenntnissen, das durch Beobachtung gewonnen und strukturiert wird, woraus Prinzipien und Gesetze abgeleitet werden.

Typen der Wissenschaft

• 1. Empirische Wissenschaften:
  • Naturwissenschaften: Physik, Chemie, Biologie
  • Humanwissenschaften: Geografie, Politik, Geschichte
• 2. Formale Wissenschaften: Mathematik, Logik

Der wissenschaftliche Prozess

• Beobachtung → Informationssammlung → Hypothese → Experiment (unabhängige/abhängige Variablen, Kontrolle) → Ergebnis → Theorie/Gesetz

Grundlegende Einheiten und Umrechnungen

• 1 lb (Pfund) = 0,454 kg (Kilogramm)
• 1 in (Zoll) = 2,54 cm (Zentimeter)
• 1 in² (Quadratzoll) = 6,45 cm² (Quadratzentimeter)

Chemische

Thomson-Modell

Das Thomson-Modell besagt, dass die positive Ladung gleichmäßig in der Kugel verteilt ist.

Rutherford-Modell

Das Rutherford-Modell beschreibt den Aufbau eines Atoms wie folgt:

• Es gibt einen Atomkern, der im Vergleich zum Volumen des Atoms sehr klein ist. Er enthält nahezu die gesamte Masse des Atoms und hat eine positive Ladung.
• Die Atomhülle besteht aus Elektronen, die sich um den Kern bewegen, und zwar in einem großen Abstand zu ihm.

Neutron

Da die Masse der Atome stets größer ist als die Summe der Massen von Protonen und Elektronen, muss es ein weiteres Teilchen ohne elektrische Ladung geben: das Neutron. Es hat eine etwas höhere Masse als das Proton. Die Existenz von stabilen Kernen lässt sich dadurch erklären, dass die... Weiterlesen "Atommodelle und Quantenmechanik" »

Die Entwicklung der Atommodelle und Atomstruktur

Das Plum-Pudding-Modell (Thomson-Modell)

• Dies war das erste Modell zur Erklärung der Atomstruktur.
• Seine Entwicklung basierte auf der Erkenntnis, dass die Masse des Elektrons viel kleiner war als die des Protons.
• Das Modell ging davon aus, dass Elektronen in einer positiv geladenen Materie (dem "Pudding") eingebettet sind, ähnlich Rosinen in einem Pudding.
• Die Elektronen würden im "Pudding" schwimmen.

Erklärung der Ionenbildung durch das Plum-Pudding-Modell:

• Wenn ein Atom Elektronen aufnimmt, wird es zu einem negativ geladenen Anion.
• Wenn ein Atom Elektronen verliert, wird es zu einem positiv geladenen Kation.

Das Rutherford-Modell

• Rutherford bewies experimentell, dass Thomsons Modell nicht haltbar

Probenahme-Standards und -Verfahren

UNITE-EN ISO 5667:1994 – Allgemeine Richtlinien

• Parameter und Vorbereitung: Erfassung relevanter Laborparameter, sorgfältige Vorbereitung und Etikettierung der Wasserproben.

Probenahme von natürlichen Gewässern

• Ausrüstung: Einsatz automatischer Probenahmegeräte.
• Flüsse und Bäche: Probenahme ohne störende Ufervegetation.
• Stauseen und Seen: Bis zu 9 Proben an 3 verschiedenen Orten und 3 Tiefen. Die genaue Lokalisierung der Probenahmestellen ist entscheidend.

Probenahme von Getränken

• Öffentliche Wasserversorgung: Gemäß Norm RD 140/2003.
• Verpackte Getränke: Offizielle Wasserprobenahme erfolgt dreifach, mit einem Zeugenprotokoll. Eine erste Analyse wird durchgeführt, gefolgt gegebenenfalls von einer Gegenanalyse

Planck-Theorie

Die Energie, die durch Strahlung abgegeben wird, ist direkt proportional zur Frequenz der Strahlung.

Bohr-Modell

3 Postulate:

1. Elektronen drehen sich um den Kern in kreisförmigen Bahnen, ohne Energie abzugeben.
2. Es sind nur Bahnen zulässig, bei denen der Drehimpuls ein Vielfaches von h/2π ist.
3. Wenn ein Elektron von einer Bahn in eine andere wechselt, wird die freiwerdende Energie als Strahlung abgegeben.

Bohr konnte den Radius der Bahnen und die Energie der Elektronen in diesen Bahnen bestimmen.

Sommerfeld-Erweiterung

Sommerfeld erweiterte das Bohr-Modell, indem er elliptische Bahnen berücksichtigte. Er führte eine zweite Quantenzahl ein, deren Wert von der ersten abhängt und die Form der Umlaufbahn beschreibt:

l = 0 ... (n-1)

Zeeman-

Fakten & Mythen über alkoholische Getränke

Aussagen und ihre Richtigkeit

• A: Alkoholische Getränke können nach ihrem Süßegrad, z.B. in trockene und süße Varianten, unterteilt werden. (Richtig)
• B: Aussage: Der Siedepunkt von Ethylalkohol ist bei der Destillation von Spirituosen höher als der von Wasser. (Diese Aussage ist Falsch. Tatsächlich ist der Siedepunkt von Ethylalkohol niedriger als der von Wasser.)
• C: Aussage: Likörweine zählen aufgrund ihrer Herstellungsmethode zur Gruppe der Destillate. (Diese Aussage ist Falsch. Likörweine sind Weine, denen Alkohol zugesetzt wird, sie sind keine reinen Destillate.)
• D: Mazeration bezeichnet das Einlegen von Substanzen (z.B. Kräuter, Früchte) in Alkohol, damit dieser deren Aromen und Eigenschaften

Grundlagen der Chemie

Was ist Chemie? Definitionen und Bereiche

Materie und Chemie

• Materie: Alles, was Masse hat und Raum einnimmt.
• Chemie: Die Lehre von der Zusammensetzung der Materie und den Veränderungen, die sie erfährt.

Spezialisierte Bereiche der Chemie

• Organische Chemie: Die Lehre von allen Chemikalien, die Kohlenstoff enthalten.
• Anorganische Chemie: Die Lehre von Chemikalien, die in der Regel keinen Kohlenstoff enthalten (hauptsächlich in nicht-lebenden Dingen gefunden).
• Biochemie: Die Untersuchung von Prozessen, die in Organismen stattfinden.
• Analytische Chemie: Ein Bereich, der sich mit der Zusammensetzung der Materie befasst.
• Physikalische Chemie: Ein Gebiet, das sich mit dem Mechanismus, der Geschwindigkeit und der Energieübertragung

Atomare Grundlagen: Ordnungszahl, Masse und Ionen

• Ordnungszahl (Z): Entspricht der Anzahl der Protonen (p⁺).
• Massenzahl (A): Entspricht der Summe von Protonen und Neutronen.
• Neutronenzahl (N): Berechnung: N = A - Z.

Die Darstellung erfolgt als: ^AZ X.

Ionen und Ladung

• Kation: Positiv geladen. Entsteht, wenn das Atom Elektronen (e^-) verliert.
• Anion: Negativ geladen. Entsteht, wenn das Atom Elektronen (e^-) gewinnt.

Lichtstrahlung und Quantenenergie

Die Berechnung der Lichtstrahlung (Frequenz) erfolgt über die Wellengleichung:

Frequenz (f) = c / λ (wobei λ die Wellenlänge ist).

Die Lichtgeschwindigkeit (c) beträgt: 3 × 10⁸ m/s.

Planck-Konstante und Energie

Die Energie (E) eines Quants ist direkt mit der Frequenz (f) verbunden:

E = h · f

Die Planck-Konstante... Weiterlesen "Grundlagen der Atomstruktur, Quantenzahlen & Periodische Trends" »

Die Entdeckung der Teilchen, aus denen Materie besteht

Daltons Theorie, dass Atome unteilbare Teilchen seien, wurde durch Experimente widerlegt, die die Existenz kleinerer, elektrisch geladener Teilchen innerhalb der Atome zeigten: die Elektronen.

Thomsons Experimente mit Kathodenstrahlröhren

Fast im 19. Jahrhundert führte Thomson Experimente mit Kathodenstrahlröhren durch, Röhren mit einer positiven und einer negativen Elektrode, durch die ein elektrischer Strom geleitet wurde. Er entdeckte ein negativ geladenes Teilchen in den Atomen der chemischen Elemente und nannte es Elektron. Was geschah: Wenn es eine elektrische Entladung zwischen den Platten gab, erschien ein Lichtstrahl. Da dieser Strahl von der positiven Platte angezogen wurde,... Weiterlesen "Die Entdeckung der atomaren Bausteine: Eine Übersicht" »