Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Chemie

Geschwindigkeitsgleichung

Die Geschwindigkeitsgleichung drückt die Reaktionsgeschwindigkeit als Funktion der Konzentrationen der Stoffe in einem gegebenen Moment aus. Die Konstante k wird als Geschwindigkeitskonstante bezeichnet. Die Exponenten x und y sind die Konzentrationen der jeweiligen Reaktionsordnung. Die Summe (x + y) wird als globale Reaktionsordnung bezeichnet. Die Halbwertszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um die Konzentration eines Reagenzes auf die Hälfte zu reduzieren. Es gibt Reaktionen nullter, erster, zweiter und dritter Ordnung.

Theorien der chemischen Reaktion

Kollisionstheorie

Die von Lewis vorgeschlagene Theorie besagt, dass chemische Reaktionen durch Stöße zwischen Molekülen, Atomen oder Ionen der Reaktanten auftreten....

Grundlagen der Atomphysik

• Wert der Masse eines Protons: ca. 1 amu

Quantenzahlen

• n (Hauptquantenzahl): 1, 2, 3, ... n
• l (Nebenquantenzahl): 0, 1, 2, ... (n-1) für jedes n
• m (Magnetquantenzahl): -l bis +l (inklusive 0) für jedes l
• s (Spinquantenzahl): +1/2 und -1/2 für jedes m

Entwicklung des Periodensystems

• Vater des Periodensystems: Mendelejew (basierend auf atomaren Massen)
• Aktuelles Periodensystem: Moseley (basierend auf Ordnungszahlen)

Beiträge von Döbereiner und Newlands

1. Döbereiner (Triaden): Die Masse des mittleren Elements entsprach fast dem Mittelwert der beiden anderen.
2. Newlands (Gesetz der Oktaven): Bei Anordnung nach zunehmender Atommasse zeigten Elemente in Gruppen von sieben ähnliche Eigenschaften beim achten Element.

Definitionen

• Ionisierungsenergie:

Ponderalgesetze

Gesetz von der Erhaltung der Masse

Das chemische Zusammenspiel der gesamten Masse der Reaktanten entspricht der Masse der erhaltenen Produkte.

Gesetz der konstanten Proportionen

Wenn zwei Elemente zusammenkommen, um nur eine Art von Verbindung zu bilden, geschieht dies immer in einer festgesetzten Proportion.

Gesetz der multiplen Proportionen

In Kombination zweier Elemente, die Anlass zu verschiedenen Verbindungen geben, gilt: Während die Menge des einen Elements konstant ist, variiert die Menge des anderen bevorzugt in einem Verhältnis einfacher ganzer Zahlen.

Volumengesetze

Gesetz der gasförmigen Volumina

Die Volumina der reagierenden Gase und der erhaltenen Gase stehen in einem einfachen Verhältnis zueinander.

Avogadro-Hypothese

Gleiche...

Physikalische vs. chemische Veränderungen

Eine physikalische Veränderung ist eine Transformation, bei der sich die Natur der Sache nicht verändert. Vor und nach der Änderung wird das Material durch die gleiche chemische Formel dargestellt.

Eine chemische Veränderung ist eine Umwandlung, bei der sich die Art des Materials verändert. Vor der Änderung wird die Materie durch eine chemische Formel dargestellt, nach der Änderung durch eine andere.

Indizien für eine chemische Reaktion

Es gibt verschiedene Anzeichen, die auf eine chemische Reaktion hinweisen:

• Lichtemission
• Wärmeentwicklung
• Bildung eines Gases
• Farbveränderung
• Bildung eines Festkörpers (Niederschlag)
• Auflösung eines Festkörpers

Die Stoßtheorie

Nach der Stoßtheorie treten chemische...

Chromatographie: GC und LC Grundlagen

1) Unterschied und Komponenten

1)

Der grundlegende Unterschied ist der Aggregatzustand der mobilen Phase. In der LC (Flüssigkeitschromatographie) ist die mobile Phase flüssig, in der GC (Gaschromatographie) gasförmig. Sie unterscheiden sich außerdem in Viskosität und in ihrer Fähigkeit, durch die stationäre Phase zu diffundieren.

Komponenten der GC:

• Trägergasversorgung
• Nanoreaktor (z. B. direkt an den Pellets)
• System zur Ventil- und Durchflussregelung / Durchflussmessung
• Probeneinführungssystem
• Temperaturregelung / Thermostat (Ofen)
• Säule
• Detektionssystem
• Mikroprozessor für Temperaturprogrammierung

Komponenten der LC:

• Lösungsmitteltank
• Hochdruckpumpe
• Einspritzsystem (Injektor)
• Detektor
• Kontinuierlicher Mikroprozessor

Das Periodensystem der Elemente

Periodensystem der Elemente
Gruppe 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18; Gruppe 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII; I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII
Zeitraum / Periode:
1
2
He, He
3
Li, 4
Be, 5
6
7
8
9
10
Ne, Ne
11
Na, 12
Mg, 13
Mit, 14
Wenn, 15
16
17
Cl, 18
Ar, Ar
19
20
Ca, 21
Sc, 22
Ti, 23
24
Cr, 25
Mn, 26
Fe, 27
Co, 28
Ni, 29
Cu, 30
Zn, 31
Ga, 32
Ge, 33
As, 34
Se, 35
Br, 36
Kr, Kr
37
Rb, 38
Sr, 39
40
Zr, 41
Nb, 42
Mo, 43
Tc, 44
Ru, 45
Rh, 46
Pd, 47
Ag, 48
Cd, 49
In, 50
Sn, 51
Sb, 52
Te, 53
54
Xe, Xe
55
56, Cs
Ba * 72
73, Hf
Ta, 74
75
Re, 76
Os, 77
Go, 78
Pt, 79
Au, 80
Hg, 81
Tl, 82
Pb, 83
Bi, 84
Po, 85
Mit, 86
Rn, Rn
87
Fr, 88
Ra ** 104
Rf, 105
106, Db
Sg, 107
Bh, 108
Hs, 109
Mt, 110
111, Ds
112, Rg
113, Uub
114, Uut
Uuq, 115
Uup, 116
117, Uuh
118, Uus
Uuo, Uuo

Das Periodensystem

Das Atom ist die kleinste Einheit eines chemischen Elements. In der Philosophie des antiken Griechenlands wurde "Atom" als Bezeichnung für den kleinsten, unteilbaren Teil der Materie verwendet. Diese "Elementarteilchen" galten als unzerstörbar. Tatsächlich bedeutet Atom im Griechischen "unteilbar". Das Wissen über die Größe und Natur des Atoms entwickelte sich über Jahrhunderte nur sehr langsam, da man lediglich darüber spekulieren konnte. Mit dem Aufkommen der experimentellen Wissenschaft im 16. und 17. Jahrhundert beschleunigten sich die Fortschritte in der Atomtheorie. Chemiker erkannten sehr bald, dass alle Flüssigkeiten, Gase und Feststoffe in ihre letzten Bestandteile oder Elemente zerlegt werden können.

Das Atom in der antiken

Was ist Löslichkeit?

Löslichkeit ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, sich in einem anderen zu lösen. Sie kann in Mol pro Liter, Gramm pro Liter oder als Prozentsatz ausgedrückt werden. Unter bestimmten Umständen kann die Konzentration das Maximum überschreiten; man spricht dann von übersättigten Lösungen. Die bevorzugte Methode zur Herstellung einer solchen Lösung ist das Erhitzen der Probe.

Definition: Fester Körper

Ein fester Körper ist einer der drei Aggregatzustände der Materie und zeichnet sich dadurch aus, dass er sich Änderungen in Form und Volumen widersetzt.

Maximale Löslichkeit

Die Löslichkeit beschreibt die maximale Menge einer Substanz, die sich bei einer bestimmten Temperatur in einer festgelegten Menge Lösungsmittel...

Stoffgemische und ihre Trennung

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Arten von Stoffen:

• Heterogene Gemische: Die Bestandteile sind mit bloßem Auge oder unter dem Mikroskop unterscheidbar (Trennung durch Filtration oder Sedimentation).
• Homogene Gemische (Lösungen): Die Bestandteile sind nicht unterscheidbar und weisen eine einheitliche Zusammensetzung auf (Trennung durch Destillation oder Kristallisation).
• Reine Stoffe: Besitzen eine feste Zusammensetzung. Man unterscheidet zwischen:
  • Elementen: Können nicht durch chemische Methoden in einfachere Substanzen zerlegt werden.
  • Verbindungen: Können durch chemische Methoden in einfachere Substanzen zerlegt werden.

Komponenten einer Lösung

• Gelöster Stoff (Solut): Die Substanz, die in geringerer Menge

Grundlagen der Temperatur

Die Temperatur ist eine physikalische Größe, deren Wert ein Index für den Grad der molekularen kinetischen Energie ist.

• Basierend auf zwei festen Punkten
• Wärmeeinheit
• Absolute Temperaturskala (°K)

Erstes Postulat: Temperatur als Skalarfeld

Die Temperatur ist eine skalare Größe, die an jedem Punkt in Abhängigkeit von ihren Positionskoordinaten und der Zeit definiert ist.

Der thermische Gradient

Im stationären Bereich können wir den Verlauf der Temperatur T an jedem Punkt definieren. Ein Vektor wird nach folgender Formel berechnet:

Dieser Vektor gibt uns den thermischen Gradienten an jedem Punkt des Feldes.

Das erste Postulat besagt: „Wärme ist eine Form des Energieaustauschs, der möglich ist, wenn ein thermischer