Notes, abstracts, papers, exams and problems of Chemie

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... Continue reading "Eigenschaften von Fetten und Lipiden" »

Chemische Reaktionen: Eine Einführung

Eine chemische Reaktion ist ein Prozess, bei dem eine oder mehrere Substanzen in andere umgewandelt werden. Die chemische Bindung ist die Verbindung zwischen den Elementarteilchen, aus denen eine Substanz besteht (ionisch, kovalent und metallisch).

Reaktanten und Produkte

Reaktanten: Stoffe, die eine chemische Reaktion einleiten.

Produkte: Stoffe, die am Ende einer chemischen Reaktion entstehen.

Reaktionsgleichungen

Eine Reaktionsgleichung ist eine kurze Darstellung einer chemischen Reaktion.

Das Ausgleichen von Reaktionsgleichungen

Das Ausgleichen einer chemischen Gleichung bedeutet, jeder Komponente den entsprechenden stöchiometrischen Koeffizienten zuzuordnen, sodass die Anzahl der Atome jedes Elements auf... Continue reading "Chemische Reaktionen: Grundlagen, Definitionen und Gesetze" »

Archer John Martin und Richard Laurence Millington Synge

Nobelpreis für Chemie 1952

Martin und Synge trugen dazu bei, die Grundlagen der Chromatographie zu legen. Die Chromatographie ist eine analytische Technik, die verwendet wird, um die Komponenten einer Mischung zu identifizieren und zu trennen. Sie basiert auf der selektiven Wechselwirkung der Komponenten mit einem Adsorptionsmittel.

Die Verteilungschromatographie trennt die Komponenten einer Mischung zwischen einer stationären und einer mobilen Phase. Die Trennung beginnt, wenn eine der Substanzen stärker von der stationären Phase zurückgehalten wird.

• Stationäre Phase: Kann ein Feststoff mit großer Oberfläche sein.
• Mobile Phase: Eine Flüssigkeit, die die Mischung durch die stationäre

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... Continue reading "Grundlagen der Chemie: Stoffe, Atome, Ionen und Moleküle" »

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... Continue reading "Latente Wärme, Ausdehnung und Wärmeübertragung" »

**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... Continue reading "Kernenergie und Umweltverschmutzung: Ein Überblick" »

Molekül: Eine Verbindung von Atomen.

Kristallgitter: Eine durchgehende Struktur aus Millionen von Atomen.

Chemische Bindung: Die Kraft, die Atome in einem Molekül oder einem Kristall zusammenhält.

Chemisches Element: Atome desselben Typs.

Chemische Verbindung: Atome verschiedener Elemente, die sich verbinden.

Oktettregel: Atome verschiedener chemischer Elemente neigen dazu, sich mit anderen Atomen zu verbinden, um acht Elektronen in der äußersten Schale zu erreichen, was als Oktett bezeichnet wird und größere Stabilität verleiht.

Ionenbindung: Übertragung von Valenzelektronen.

Kovalente Bindung: Austausch von Valenzelektronen.

In jedem Fall versuchen die Elemente, die Elektronenkonfiguration eines Edelgases zu erreichen.

Die Ionenbindung ist... Continue reading "Chemische Bindungen und Stoffeigenschaften: Eine Übersicht" »

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... Continue reading "Atommodelle und Quantenmechanik" »

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,... Continue reading "Die Entdeckung der atomaren Bausteine: Eine Übersicht" »