Notes, abstracts, papers, exams and problems of Chemie

Mol (mol)

Die SI-Einheit der Stoffmenge. Es ist die Stoffmenge eines Systems, das genau 6,02214076 × 10²³ elementare Entitäten (z. B. Atome, Moleküle, Ionen) enthält. Diese Zahl ist der festgelegte numerische Wert der Avogadro-Konstante N_A, ausgedrückt in der Einheit mol⁻¹, und wird Avogadro-Zahl genannt.

Avogadro-Konstante (N_A)

Gibt die Anzahl der Teilchen pro Mol an: N_A = 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹.

Molmasse (M)

Die Masse von einem Mol einer Substanz (Atome, Moleküle). Der Zahlenwert der Molmasse in g/mol entspricht dem Zahlenwert der Atom- bzw. Molekülmasse in u (atomaren Masseneinheiten).

Molares Volumen (V_m)

Das Volumen, das ein Mol einer Substanz bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck einnimmt. Es muss

Metallische Bindung

Metalle machen einen Großteil der Elemente im Periodensystem aus und weisen eine Reihe ähnlicher Eigenschaften auf.

Eigenschaften von Metallen

• Elektrische und thermische Leitfähigkeit
• Metallischer Glanz
• Duktilität
• Verformbarkeit

Metalle sind elektropositiv und haben nur wenige Elektronen in ihrer äußersten Valenzschale. Ihre Ladungen sind nur positive Oxidationszahlen und sie sind leicht zu oxidieren. Alle Metalle sind bei Raumtemperatur und -druck fest (außer Quecksilber, das flüssig ist). Die Eigenschaften von Metallen sind auf ihre Struktur und die Art der Bindung zurückzuführen: die metallische Bindung. Metalle bilden sehr kompakte Gitter mit Koordinationszahlen von 8 oder mehr.

Theorien zur metallischen Bindung

Elektronentheorie

Bioelemente

Bioelemente sind die chemischen Elemente, die Lebewesen ausmachen. Sie sind in folgende Klassen eingeteilt:

1. Primäre Bioelemente: C, H, O, N, P, S.
2. Sekundäre Bioelemente: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-. Obwohl sie in geringerem Anteil als die primären Bioelemente vorkommen, sind sie für Lebewesen unerlässlich. In wässrigen Medien liegen sie immer in ionisierter Form vor.
3. Spurenelemente: Diese können essenziell (in allen Lebewesen vorhanden) oder variabel (nur in einigen Organismen vorhanden) sein.

Zelluläre Strukturen

Zelluläre Strukturen werden durch die Verbindung von Bioelementen gebildet. Es handelt sich um Moleküle, die auch als unmittelbare Prinzipien bezeichnet werden und relativ leicht durch einfache physikalische Verfahren... Continue reading "Bioelemente, Biomoleküle und Wasser" »

Ideale Gasgesetze

Allgemeine Gasgleichung

p × V = n R × T

Kinetische Gastheorie

Gasmoleküle haben kein Volumen, bewegen sich zufällig mit einer mittleren Geschwindigkeit v, die von der Temperatur abhängt, und kollidieren elastisch miteinander und mit den Wänden des Behälters, was Druck erzeugt.

Boyle-Mariottes Gesetz

p₁ × V₁ = p₂ × V₂
Bei konstanter Temperatur ist das Volumen eines Gases umgekehrt proportional zu seinem Druck.

Gay-Lussacs Gesetz

Bei konstantem Druck ist das Volumen eines Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur.
Bei konstantem Volumen ist der Druck eines Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur.

Daltonsches Gesetz

Der Gesamtdruck eines Gasgemisches ist gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen... Continue reading "Ideale Gasgesetze und Atomtheorien" »

Reinstoffe und Gemische

Reinstoffe oder Gemische:

• Destilliertes Wasser: Reinstoff
• Leitungswasser: Gemisch (homogen)
• Diamant: Reinstoff (Element)
• Benzin: Gemisch (homogen)
• Wein: Gemisch (homogen)
• Luft: Gemisch (homogen)

Daltons Atomtheorie

Daltons Theorie: Die Materie besteht aus unteilbaren und unzerstörbaren Atomen. Alle Atome desselben Elements sind in Masse und Eigenschaften gleich. Verbindungen entstehen durch die Kombination verschiedener Elemente.

Trennverfahren

Trennverfahren:

• Sieben: Trennt feste Teilchen unterschiedlicher Größe. Instrument: Sieb.
• Filtration: Trennt Feststoffe von Flüssigkeiten. Instrument: Filter.
• Verdampfung: Trennt Feststoffe von Flüssigkeiten, wenn die Flüssigkeit nicht von Interesse ist (homogene Mischungen). Durch Erhitzen

Chemie

Atom

Die kleinste Einheit eines chemischen Elements, die ihre Identität oder ihr Eigentum behält und nicht durch chemische Prozesse unterteilt werden kann.

Atomare Struktur

• Proton: Subatomares Teilchen mit positiver Ladung (+).
• Neutron: Ungeladenes subatomares Teilchen.
• Elektron: Negativ geladenes subatomares Teilchen.

Chemisches Element

Ein Stoff, der nicht durch chemische Reaktionen zerlegt werden kann. Substanzen, die durch Moleküle des Typs 1 Einzelzimmer ei O, O₂, O₃

• Atomnummer: Anzahl der Protonen.
• Massenzahl: Anzahl der Protonen + Neutronen.

Elemente in lebenden CHON

Chemische Bindung

Die Verbindung zwischen zwei oder mehr Atomen, um Moleküle zu bilden.

Ionische Bindung

Bindung zwischen einem Metall und einem Nichtmetall mit einer Elektronegativitätsdifferenz... Continue reading "Einführung in die Chemie und die Zelle" »

Elektrolyse

Elektrolyse beschreibt eine Reaktion, bei der ein elektrischer Strom eine chemische Veränderung in einer Elektrolytlösung verursacht. Oxidation (Abgabe von Elektronen) findet an der Anode und Reduktion (Aufnahme von Elektronen) an der Kathode statt.

Elektrodenpotential

Wenn ein Leiter (Elektrode) in Kontakt mit einer elektrolytischen Lösung gebracht wird, entsteht spontan eine elektrische Potentialdifferenz an der Elektrode-Lösung-Grenzfläche. Diese Differenz wird als Elektrodenpotential bezeichnet und in Volt gemessen.

Spannung

Die Spannung ist die Potentialdifferenz in Volt zwischen den beiden Elektroden. Sie ist die Summe mehrerer Beiträge: Gleichgewichtspotential der Anode, Gleichgewichtspotential der Kathode, Überspannungen,... Continue reading "Grundlagen der Elektrolyse: Elektrodenpotential, Spannung, Stromdichte und Überspannung" »

Physikalische und chemische Phänomene

Physikalische Phänomene

Physikalische Phänomene sind jene Ereignisse, bei denen keine Veränderung in der Zusammensetzung der beteiligten Stoffe auftritt. Es handelt sich um jede Veränderung, die in der Natur in materiellen Systemen erfolgt.

Chemische Phänomene

Chemische Phänomene sind Ereignisse, bei denen sich die Identität der beteiligten Stoffe verändert. Die Umwandlung einer Substanz in eine andere wird als chemische Reaktion bezeichnet. Dabei werden einige Bindungen aufgebrochen und andere neu gebildet.

Chemische Gleichungen

• Reversible chemische Gleichung: Die Umwandlung von Edukten in Produkte findet gleichzeitig mit der Umwandlung der Produkte in Edukte statt.
• Irreversible chemische Gleichung:

Mischungen: Lösungen

Eine Lösung ist eine Mischung aus zwei oder mehr Komponenten, wobei die Lösungsmittelkomponente den höheren Anteil ausmacht und der gelöste Stoff die Komponente(n) mit einem geringeren Anteil ist/sind.

Ausdruck für die Konzentration einer Lösung

Die Konzentration einer Lösung gibt die Menge des gelösten Stoffes an, die in einer bestimmten Menge der Lösung vorhanden ist. Wenn wir eine Lösung vorbereiten, wollen wir wissen, welchen Anteil der Stoff und das Lösungsmittel haben. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Konzentration einer Lösung auszudrücken.

Massenprozent

Zeigt die Gramm des gelösten Stoffes in 100 g der Lösung an:

% Masse_Zucker = 10g Zucker · 100 / (10g Zucker + 5g Salz + 100g Wasser) = ?

% Masse_gelöster

Kontrolle der Atmung

Das Atemzentrum, das sich in Pons und Medulla des Hirnstamms befindet, besteht aus mehreren Kernen, die die grundlegende Atemfrequenz erzeugen und verändern. Es ist der zentrale Atemrhythmusgenerator, der automatisch funktioniert. Es gibt zwei verschiedene Gruppen von Kernen:

1. Dorsale respiratorische Gruppe: Inspiratorische Neuronen, die hauptsächlich das Zwerchfell steuern.
2. Ventrale respiratorische Gruppe: Steuert die exspiratorischen Muskeln während der aktiven Exspiration und einige inspiratorische Muskeln während intensiver Anstrengung.

Chemorezeptoren

Zentrale Chemorezeptoren: Befinden sich im ZNS an der ventrolateralen Oberfläche der Medulla. Sie reagieren auf Veränderungen des pH-Werts und des pCO₂ der extrazellulären... Continue reading "Kontrolle der Atmung und der Gasaustausch" »