1 Allgemeine Grundlagen und chemische Bindung Flashcards
- Wie bezeichnet man die Grundstoffe?
Elemente
- aus nicht mehr mit chemischen Mitteln weiter zerlegbaren Teilchen (Atomen)
- Wie nennt man Stoffe, die nur aus einer Atomart bestehen?
Elementsubstanzen
- Was zeichnet ein Molekülverbindung aus?
zwei oder mehrere Atome sind fest miteinander verbunden (H2O etc.)
- Was zeichnet Ionenverbindungen aus?
bestehen aus Ionen (diese entstehen durch Elektronenaufnahme oder Elektronenabgabe aus den Atomen (z.B. NaCl)
- Was zeichnet den Aggregatzustand “fest” aus?
- höchste Ordnung
- Beweglichkeit Teilchen eingeschränkt
- feste Materie mit stabiler äußerer Form und definiertem Volumen
- Was zeichnet den Aggregatzustand “flüssig” aus?
- Materie ohne stabile Form, aber definiertes Volumen
- Beweglichkeit der Teilchen größer als im festen Zustand
- Was zeichnet den Aggregatzustand “gasförmig” aus?
- Stoffe füllen Raum völlig aus, da sich Teilchen bewegen
- kein stabiles Volumen
- keine Stabile Form
- Was versteht man unter “realen Gasen”?
- Teilchen wechselwirken miteinander und haben ein Eigenvolumen
- liegen unter physiologischen Bedingungen vor
- Was versteht man unter “idealen Gasen”?
Gasmoleküle oder Atome bewegen sich regellos und üben keine Wechselwirkungen aus
- Was liegt zwischen den einzelnen Aggregatzuständen?
Übergänge =Phasenumwandlungen in Abhängigkeit von Temperatur und Druck
A1.1
- Was kann in einem Phasendiagramm abgelesen werden?
der Druck und die Temperatur, unter denen der betreffende Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist
A1.1
- Was sind “reine Stoffe”?
Elemente und Elementsubstanzen, sowie Molekül- und Innenverbindungen
Kriterium: Sie besitzen eine definierte Zusammensetzung und konstante physikalische Eigenschaften!
- Woraus bestehen “Gemische”?
aus mehreren “reinen Stoffen” in unterschiedlichen Verhältnissen
- Was sind “homogene Gemische”?
- erscheinen einheitlich
- Stoffe in nur einem Aggregatzustand
(Gasmischungen, Lösungen, Legierungen)
- Was sind “heterogene Gemische”?
- erkennbar unterschiedliche Teilchen
- reine Stoffe in verschiedenen Aggregatzuständen, oder mehrere reine Stoffe, die sich nicht ineinander lösen
- Wie heißt das heterogene Gemisch aus folgenden Aggregatzuständen: fest-fest?
Gemenge, Konglomerat (z.B. Ostseesand)
- Wie heißt das heterogene Gemisch aus folgenden Aggregatzuständen: fest-flüssig?
Aufschlämmung, Suspension (z.B. Penicillinsuspension)
- Wie heißt das heterogene Gemisch aus folgenden Aggregatzuständen: flüssig-flüssig?
Emulsion (z.B. Cremes)
- Wie heißt das heterogene Gemisch aus folgenden Aggregatzuständen: fest-gasförmig?
Aerosol (Rauch, Inhalationspräparate)
- Wie heißt das heterogene Gemisch aus folgenden Aggregatzuständen: flüssig-gasförmig?
Aerosol (Nebel, Inhalationspräparate)
- Was zeichnet Aerosole aus?
Inhalationstherapie (z.B. bei Asthma)
- Medikament kann so direkt am Zielorgan (tiefe Atemwege) deponiert werden, so kommt es zu keinen nennenswerten Nebenwirkungen auf andere Organe
- Was ist eine “Phase”?
ein nach außen einheitlich aussehendes Stoffsystem in nur einem bestimmten Aggregatzustand vorliegt
- homogenes System => eine Phase
- heterogenes System => mehrere Phasen
- Was ist eine “Lösung”?
homogenes Gemisch aus mindestens zwei Komponenten gleichen Aggregatzustandes
- Komponente im Überschuss => “Lösungsmittel”
- andere Komponenten => gelöste Stoffe
- ! Was ist eine Emulsion?
eine Emulsion (z.B. Cremes) ist ein heterogenes Gemisch aus Flüssigkeiten
- In welche Elementarteilchen lassen sich Atome spalten?
- Proton: trägt eine positiv Ladung +e, Kernbestandteil
- Neutron: neutral, Kernbestandteil
- Elektron: trägt eine negative Ladung -e , Hüllenbestandteil
- Wie ist die atomare Masseneinheit u definiert?
als 1/12 der Masse eines Atoms der Kohlenstoffnukleids 12 | 6 C
=> 1u = 1,66057 * 10^-27 kg
also hat 12 | 6 C eine Masse von 12 u
- Durch welche zwei Zahlen wird eine Atom (Nuklid) eindeutig charakterisiert?
- Massezahl (=Nukleonenzahl, Gesamtzahl der Protonen und Neutronen, entspricht ungefähr der Atommasse in u)
- Ordnungszahl (=Kernladungszahl, Summe der Protonen (+) im Kern
- Was liegt vor wenn die Elektronenanzahl und Protonenzahl voneinander abweichen?
Ionen
- Was ist bei chemischen Elementen immer gleich und was kann variieren?
- Atome mit gleicher Protonenzahl
- Neutronenzahl kann variieren => Isotope des entsprechenden Elementes
- Was besitzen die Isotope eines Elements?
gleiche chemische Eigenschaften
- Was machen instabile Atomkerne?
sie gehen durch Abgabe von radioaktiver Strahlung in eine stabileren Zustand über
- sie werden auch Radioisotope/ Radionuklide genannt
- Eigenstrahlung= Radioaktivität
- Welche drei Strahlungsarten kann der Atomkern von natürlichen radioaktiven Nukliden emittieren?
a-Strahlen: positiv geladene 4 | 2 He-Kerne
ß- -Strahlen: Elektronen; Entstehung: Ein Neutron im Kern zerfällt in ein Proton( bleibt im Kern, Ordnungszahl erhöht sich um 1) und ein Elektron (wird aus dem Kern geschleudert)
ß+ -Strahlen: Positronen; Entstehung: Ein Proton wird im Kern zu einem Neutron umgewandelt (Positronen haben Masse wie Elektronen, tragen jedoch eine positive Ladung) (Stichwort PET)
y-Strahlen: energiereiche elektromagnetische Strahlung mit KURZER Wellenlänge
- Wie nimmt die Reichweite und Durchdringungsfähigkeit der Strahlungen zu?
a -> ß -> y
a-Strahlung (Abschirmung mit 0,05 mm Alufolie oder Papier
ß-Strahlung (Abschirmung mit 0,5 mm Alufolie)
y-Strahlung (Abschirmung nur mit dicken Bleiplatten)
- Wie kann eine Kernreaktionsgleichung im a-Zerfall aussehen?
226 | 88 Ra (Radium) -> 222 | 86 Rn (Radon) + 4 | 2 He (Helium)
Bild S. 7
- Wie kann eine Kernreaktionsgleichung im ß+ -Zerfall aussehen?
13 | 7 N -> 13 6 C + 0 | +1 e
Bild S. 7
- Was ist 13| 6 C?
ein stabiles Isotop des Kohlenstoffes
- wird zum C13-Atemtest verwendet
- Was ist die Halbwertzeit?
Zeit in der genau die Hälfte einer bestimmten Zahl radioaktiver Isotope zerfallen ist
- !! Isotope haben die gleiche…
Ordnungszahl
- !! Wie hoch ist die relative Atommasse von Deuterium?
etwa 2; Deuterium: 2 | 1 H
- !! Wie hoch ist die relative Atommasse von Tritium?
etwa 3; Tritium: 3 | 1 H
- Wem entspricht die wellenmechanische Beschreibung des Atoms?
der Vorstellung einer über das Atom verteilten Elektronenwolke!
- Welches Aussehen hat die Elektronenwolke des Wasserstoffatoms?
kugelsymmetrisch (s-Orbital)
- mit 90%-tiger Wahrscheinlichkeit hält sich dort das Elektron auf
- Welche Orbitale spielen bei den in der Biochemie vorkommenden Elementen eine Rolle?
s-, p-, d- und f-Orbitale
- Was besagt das “Pauli-Prinzip”?
Zwei Elektronen dürfen nicht in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen
- Was besagt die “Hundt-Regel”?
Bei energetisch gleichen Orbitalen werden diese zuerst mit je einem Elektron besetzt, bevor mit dem zweiten Elektron aufgefüllt wird
- Wo liegt das 4s-Orbital energetisch?
- das 4s-Orbital liegt energetisch UNTER dem 3d-Orbital
- 4s muss also ZUERST besetzt werden
A1.4
A1.5
- Die Ordnungszahl (Kernladungs- oder Protonenzahl) entspricht nicht nur der Protonenanzahl, sondern auch der…
Anzahl der Elektronen in der Atomhülle
- Wie wird die äußere Schale bezeichnet?
Valenzschale
- ihre Elektronen heißen Valenzelektronen (Außenelektronen)
- Was spiegeln die Hauptgruppen I-VIII (neu: 1-18)wieder?
die Anzahl der Valenzelektronen des jeweiligen Elementes
- Was sagen die Hauptgruppen (senkrecht) im PES aus?
- ähnliche Elemente mit analoger Elektronenkonfiguration
- chemisch ähnliche Eigenschaften (daher die Gruppennamen)
- gleiche Anzahl von Valenzelektronen
- Was sagen die Perioden (waagerecht) im PES aus?
- Ordnungszahl nimmt immer um 1 zu (=Protonenzahl erhöht sich um 1)
- die Eigenschaften ändern sich innerhalb einer Periode
- Perioden entsprechen den Schalen
- PES: Was macht der Atomradius innerhalb einer Periode von links nach rechts?
er nimmt ab
- Zunahme von positiven und negativen Ladungen innerhalb einer Periode -> stärkere Wechselwirkungen -> Atom zieht sich zusammen
- PES: Was passiert mit dem Atomradius innerhalb einer Gruppe von oben nach unten?
er nimmt zu
- jede Periode mehr bedeute eine neue Schale mehr
- Was ist die Elektronenaffinität?
die Energie die frei wird, wenn ein Elektron aus dem Unendlichen in das tiefste freie Orbital eingebaut wird => ein Anion entsteht!
- PES: Die Elektronenaffinität nimmt innerhalb einer Gruppe von oben nach unten…
ab
- PES: Die Elektronenaffinität nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts…
zu
- Was ist die Ionisierungsenergie?
die Energie die man benötigt um ein Elektron aus dem höchsten besetzten Orbital eines Atoms zu reißen
- PES: Die Ionisierungsenergie nimmt innerhalb einer Gruppe von oben nach unten…
ab
- PES: Die Ionisierungsenergie nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts…
zu
- Was ist die EN?
EN bezieht sich auf Verschiebungen der Elektronendichte in kovalenten Bindungen
- nicht elementspezifisch