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Bio I A > 1. Teil - Biochemie, Wasser, > Flashcards

1. Teil - Biochemie, Wasser, Flashcards

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1
Q

Was ist ein Isotop?

A

Als Isotope bezeichnet man die verschiedenen Atomarten desselben chemischen Elements. Isotope desselben Elements haben in ihren Atomkernen gleich viele Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen.

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2
Q

Was ist ein Ion?

A

Ein Ion ist ein Atom oder Molekül mit einer elektrischen Ladung.
Diese Ladung entsteht, wenn Elektronen vollständig abgegeben oder aufgenommen werden.
Dadurch entstehen positiv geladene Ionen (Kationen) oder negativ geladene Ionen (Anionen).

In ionischen Verbindungen ziehen sich Ionen aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladungen an und bilden oft regelmäßige Gitterstrukturen, wie in Salzen.

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3
Q

Was ist die Periodizität?

A

Wenn die Elemente im modernen Periodensystem in der Reihenfolge zunehmender Ordnungszahl angeordnet sind, wird das **Auftreten ähnlicher Eigenschaften **von Elementen nach einem bestimmten Intervall als Periodizität eines Elements bezeichnet.

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4
Q

Wie ist ein Atom nach außen hin geladen?

A

Neutral

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5
Q

Nenne Nachteile des Schalenmodells. Welches Modell behebt diese Nachteile und wie?

A
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6
Q

Nenne vier Orbitale des Orbitalmodells, chronologisch und wieviele Elektronen jeweils welches Orbital besetzen können.

A
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7
Q

Welche Bindungstypen können zwischen Elementen vorliegen?

A
  • die Atombindung
  • die Ionenbindung
  • die Metallbindung
  • die Wasserstoffbrückenbindung und.
  • die Van-der-Waals-Bindung (zwischenmolekulare Wechselwirkungen).
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8
Q

Was bedeutet “chemisch inert”?

A
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9
Q

welche Ladung besitzt eine Bindung zweier Atome gleicher elektronegativität? (Bsp. CL2)

A
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10
Q

Warum befinden sich Wasserstoffatome in der H20 Bindung auf einer Seite trotz beidiger positiver Ladung?

A
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11
Q

Muss bei einer Wasserstoffbrückenbindung immer ein Wasserstoffatom beteiligt sein?

A
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12
Q

Was sind die Besonderheiten von Wasser. Nenne 5!

A
  • Kohäsion und Adhäsion
  • Hohe spezifische Wärmekapazität
  • Dichteanomalie
  • Hohe Verdampfungswärme
  • Verdunstungskälte
  • Hohe Oberflächenspannung
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13
Q

Was würde passieren, wenn Wasser keine hohe Wärmekapazität hätte?

A
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14
Q

Was würde passieren, wenn Wasser keine Dichteanomalie vorweisen würde?

A
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15
Q

Warum liegt eine Dichteanomalie bei Wasser vor? Erkläre auf Basis der Wasserstoffbrücken.

A

NICHT VOLLSTÄNDIG

In flüssigem Wasser sind diese Bindungen sehr schwach, mit nur etwa fünf Prozent der Festigkeit einer kovalenten Bindung. Es liegt ein gewisser Anteil an Organisation vor.

m Eis sind dagegen Wasserstoffbrückenbindungen nahezu perfekt und vollständig ausgebildet. Diese

Struktur erfordert:
* mehr Platz als der flüssige Zustand -> daher dehnt
sich Wasser beim Gefrieren aus
* Eis ist somit leichter als flüssiges Wasser und schwimmt daher oben.

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16
Q

Die Temperaturen sinken auf 4° herab. Wass passiert in der Stuktur von H20 auf Molekülebene?

A
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17
Q

Wie hängen Wasserstoffbrücken mit den 5 Besonderheiten von Wasser zusammen?

A

NICHT VOLLSTÄNDIG

In flüssigem Wasser sind diese Bindungen sehr schwach, mit nur etwa fünf Prozent der Festigkeit einer kovalenten Bindung.

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18
Q

Was ist die Eigendissoziation/ Autodissoziation/Autoprolyse des Wassers?

A

Die Autoprolyse/Autodissoziation des Wasser beschreibt die Reaktion des Wassers mit sich selbst.
Ein Wasserstoffion (H+), also ein Wasserstoffatomkern (Proton, unter Vernachlässigung der Wasserstoff-Nuklide), wird von einem Wassermolekül abgespalten und an ein anderes gebunden.

  • Das Wassermolekül, welches das
    Wasserstoffion abgespalten hat, ist nun ein einfach
    negativ geladenes Hydroxidanion (OH–).
  • Das Wassermolekül, welches das Proton aufgenommen hat, ist ein einfach positiv geladenes Hydroniumkation (H3O+).
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19
Q

Was sind Edukte, was sind Produkte in chemischen Gleichungen

A
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20
Q

Wie berechne ich den pH-wert von Wasser?

A
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21
Q

Welche Stoffe senken/erhöhen Ionenkonzentrationen?

A
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22
Q

Formuliere die allgemeine Säure-Base Gleichung

A
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23
Q

Wie verhalten sich H30+ Ionen zu OH- Ionen? Was passiert wenn H30+-Ionen zunehmen nach Lösung eines Stoffes in H20?

A
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24
Q

Wovon hängt der pH Wert ab und welche Grenzwerte kann er annehmen?

A
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25
Q

Kd= c(A)*c(B) Setze für H20+H20 ein.

A
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26
Q

Was ist die Dissoziationskonstante (Kd) ?

A

Ein Maß dafür, wo sich in einer Dissoziationsreaktion ein Gleichgewicht einstellt, also in welcher Form
der Stoff bevorzugt vorliegt.

Je größer Kd umso mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der dissoziierten Form (Produkte).
Je kleiner Kd desto mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der undissoziierten Form (Edukte).

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27
Q

Was ist die Verdampfungswärme?

A
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28
Q

Was ist ein Ionenprodukt?

A
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29
Q

Was sind Protonendonoren?

A

Säuren

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30
Q

Was sind Protonenakzeptoren?

A

Basen

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31
Q

Stelle die Säure-Basen-gleichung auf

A
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32
Q

Wie snd Atome als Gesamtteilchen immer geladen?

A

Keine Ladung, immer gleichviele Elektronen und Protonen

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33
Q

Beschreibe das Bohrsche Atmmodell

A
  • Definierter Abstand vom Atomkern, somit verschiedene Energien je Schale -> Schalen die näher am Atomkern sind werden näher herangezogen
  • ## Schalen haben verschiedene Namen (K, L, M,…)
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34
Q

Wie berechnet man die max. Anzahl d. Elektronen pro Schale?

A

2n^2

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35
Q

Nenne Vor- und Nachteile des Bohrschen Atommodells.

A
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36
Q

Je ______ Elektronen vom Kern entfernt sin, desto _________ deren Energie

A
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37
Q

Wofür ist Elektronegativität ein Maß?

A
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38
Q

Bestimmt die EN die Art der Bindung? Wenn ja, wie?

A
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39
Q

Nichtmetalle und Metalle können sich zu folgender Bindungen zusammenschließen

A

Ionenbindung

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40
Q

Wie wirkt sich die EN auf das Bindungsverhalten aus? Was passiert wenn Elemnte zweier verschiedener EN aufeinandertreffen

A

Das elektronegativere Element zieht das weniger elektronegativere zu sich heran

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41
Q

Wie kennzeichne ich, dass sich die Anzahl der elektronen bei eingehen einer ionischen Bindung verändert hat?

A
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42
Q

Natrium gibt bei eingehen einer ionischen Bindung mit Chlor ein Elektron ab, wie kennzeichne ich das? Warum?

A

Na+ Cl-

Da Natrium sein einziges Elektron auf der Valenzschale an das Chlor abgibt, besitzt Natrium weniger negativ geladene Elektronen, ist somit positiv und Chlor im Umkehrschluss negativ.

43
Q

Was bedeutet Na+ Cl-

A
44
Q

Warum ist die Bindung bei NaCl so stark?

A
45
Q

Wie nennt man ionen, die positiv/negativ geladen sind?

A

Kationen/ Anionen

46
Q

Welche Ladung haben Ionische Komplexe nach Außen?

A

Neutral

47
Q

Welche Elektronegativitätsdifferenz bestimmt die Grenze zwischen kovalenter und ionischer Bindung?

A

1,7.
Ist die elektronegativitätsdifferengrößer als 1,7 handelt es sich um eine ionische Bindung. Ist sie kleiner als 1,7 liegt eine kovalente Bindung vor

48
Q

EN ≥ 1,7 = ?
EN ≤ 1,7 = ?

A
49
Q

Wie berechnet man die Elektronegativitätsdifferenz von Wasserstoff und Sauerstoff? Was bedeutet das Ergebnis für die Bindung der Elemnte?

A

EN O = 3,5
EN H = 2,1
also:
3,5 - 2,1 = 1,4
1,4 <1,7 -> es handelt sich um eine kovalente Bindung, da
kovalente Bindung ≤1,7 ≤ Ionische Bindung

50
Q

Wie sind die Teilladungen an den Wasserstoff- und Sauerstoffatomen der H20 Bindung?

A

Sauerstoff: δ^-
Wasserstoff: δ^+

51
Q

Was sind Wasserstoffbrückenbindungen?

A

Wasserstoffbrückenbindungen halten Wassermoleküle zusammen (Kohäsion).

Die positiv polarisierten Wasserstoffatome
werden von den negativ polarisierten Sauerstoffatomen
anderer Wassermoleküle angezogen, so dass sich zwischen den Wassermolekülen sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden.

Wasserstoffbrückenbindungen entstehen und
lösen sich sehr schnell. Jede einzelne hat eine Halb
wertszeit von nur wenigen Billionstel Sekunden (Pico
sekunden), aber die Moleküle bilden sofort neue Was
serstoffbrückenbindungen mit einer **endlosen Abfolge
neuer Partner. **
Obwohl sich die Anordnung der Moleküle im flüssigen Wasser ständig ändert, sind in jedem Moment die meisten Moleküle untereinander durch zahlreiche Wasserstoffbrückenbindungen verknüpft. Dies bewirkt eine deutlichere Strukturierung als bei den meisten anderen Flüssigkeiten.

In flüssigem Wasser sind diese Bindungen sehr schwach, mit nur etwa fünf Prozent der Festigkeit einer kovalenten Bindung.

52
Q

Beschreibe warum Schweiß abkühlend wirkt ud warum Hitze in schwüle Ländern besonders belastend ist (S.68, Campbell)

A
53
Q

Was sind Kohäsion und Adhäsion?
Nenne Beispiele.

A

Kurzfassung:
Kohäsion: Wassermoleküle haften aneinander
Adhäsion: Wassermoleküle haften an** anderen Oberflächen**

Langfassung:
* Kohäsion beschreibt die Anziehungskraft zwischen gleichen Molekülen. Bei Wasser bezieht sich Kohäsion auf die starke Anziehung zwischen Wassermolekülen. Diese Anziehungskraft resultiert aus den Wasserstoffbrückenbindungen, die zwischen den Wassermolekülen gebildet werden.

Beispiel:
Oberflächenspannung: Ein Wassermolekül an der Oberfläche erfährt eine Anziehungskraft von den benachbarten Molekülen, was der Wasseroberfläche eine gewisse Festigkeit verleiht. Insekten wie der Wasserläufer können dadurch über Wasser laufen.

  • Adhäsion beschreibt die Anziehungskraft zwischen verschiedenen Molekülen. Bei Wasser bezieht sich dies auf die Anziehung zwischen Wassermolekülen und den Molekülen anderer Materialien oder Oberflächen. Auch bedingt durch die hohe Kapaität, Wasserstoffbrücken einzugehen.

Wassermoleküle haften oft an anderen Oberflächen aufgrund ihrer Polarität. Wenn eine Oberfläche ebenfalls polar oder hydrophil (wasseranziehend) ist, wie Glas oder Pflanzenzellwände, können Wassermoleküle an dieser Oberfläche haften.

Beispiel:
Kapillareffekt: Wasser kann in engen Röhren oder Kapillaren “aufsteigen”, weil es sowohl durch Kohäsion zwischen den Wassermolekülen, die einen sog nach unten erzeugen und das Wasser “nachziehen” als auch durch Adhäsion an die Wände der Kapillare gezogen wird. Dies ist wichtig für den Wassertransport in Pflanzen.

54
Q

Erkläre die hohe Oberflächenspannung von Wasser

A

An der Oberfläche des Wassers ordnen sich die Wassermoleküle so an, dass sie durch Wasserstoffbrücken sowohl untereinander als auch mit den darunterliegenden Molekülen verbunden sind. Die Kohäsion, also die starke Anziehungskraft zwischen den Wassermolekülen, führt dazu, dass die Oberfläche eine Art elastische ‘Haut’ bildet.
Dieses Phänomen wird als Oberflächenspannung bezeichnet

55
Q

Was passiert auf molekülebene, wenn man Salz in Wasser gibt? Was hat dieser Prozess mit der Polarität der Atoe zu tin?

A

Wenn man NaCl in Wasser gibt entsteht eine Lösung, bei der H20 das Lösungsmittel darstellt.

An der Oberfläche jedes Salzkörnchens kommen einzelne
Natrium- und Chloridionen des Kristalls in Kontakt mit
dem Lösungsmittel.
Die Ionen des Salzes und Wassermoleküle ziehen sich infolge elektrostatischer Wechselwirkungen gegenseitig an.

  • Die Sauerstoffatome der Wassermoleküle sind negativ polarisiert und werden von den Natriumkationen angezogen.
  • Die Wasserstoffatome der Wassermoleküle sind** positiv polarisiert** und werden von den Chloridanionen angezogen.

Als Folge dieser Wechselwirkungen ist jedes Ion von Wassermolekülen umgeben, die die Ionen voneinander abschirmen.
Die Hülle aus Wassermolekülen, die jedes gelöste Ion umgibt, wird dessen Hydrathülle genannt.

Von der Oberfläche eines jeden Salzkristalls ausgehend, löst das Wasser schließlich sämtliche Ionen aus dem Kristallverband.

Das Ergebnis:
eine Lösung mit zwei gelösten Teilchenarten: positiv geladenen Natriumionen und negativ geladenen Chloridionen, die homogen mit dem Lösungsmittel Wasser vermischt sind.

56
Q

Warum sind polare Stoffe in Wasser gut löslich, während es unpolare nicht sind?

A

Polare Stoffe lösen sich gut in Wasser, weil Wasser selbst ein polares Molekül ist. Die positiv und negativ geladenen Bereiche der Wassermoleküle können mit den geladenen oder polaren Teilchen anderer Substanzen wechselwirken und diese umgeben, wodurch sie sich auflösen.

Unpolare Stoffe haben keine Ladungsschwerpunkte (keine Seite/Atom des moleküls ist positiv oder negativ polarisiert), deshalb können sie keine Wechselwirkungen mit den polaren Wassermolekülen eingehen. Stattdessen ziehen sich Wassermoleküle untereinander stärker an, was dazu führt, dass unpolare Stoffe im Wasser nicht gut löslich sind.

57
Q

Was bedeutet hydrophob,was hydrophil?
Warum sind Stoffe hydrophob/hydrophil?
Lösen sich hydrophobe Stoffe in wasser?

A

Alle Stoffe mit einer Affinität für Wasser heißen hydrophil (griech. hydro, Wasser + philos, liebend).
Eine Substanz kann hydrophil sein, ohne sich aufzu
lösen.

Stoffe, die gar keine Affinität für Wasser haben sind ungeladen, nichtionisch oder unpolar sind und keine Wasserstoffbrücken ausbilden
können sind hydrophob (griech. phobos, Furcht).
Derartige hydrophobe Stoffe lösen sich nicht in Wasser.

58
Q

Was bedeutet kolloid-disperse Phase?

A

Manche Moleküle von Zellen sind so groß, dass sie sich nicht in Wasser auflösen, sondern in der wäss
rigen Zellflüssigkeit kolloidal suspendiert werden. Darunter versteht man eine Phase mit stabil feinst verteilten hochmolekularen Teilchen (Makromolekülen
oder winzigsten Feststoffteilchen).

Das Medium, in dem die Teilchen dispergiert vorliegen, heißt Dispersionsmedium und entspricht dem Lösungsmittel bei einer klassischen Lösung.

Beispiel:
Baumwolle ist beispielsweise eine hydrophile Substanz, die sich nicht auflöst. Sie besteht aus den Riesenmolekülen der Cellulose, einem Polysaccharid mit zahlreichen polaren Gruppen und positiven und negativen Partialladungen, so dass Wasserstoffbrückenbindungen ausgebildet werden können. Wasser lagert sich an die Cellulosefasern an. Deshalb ist ein Baumwollhandtuch zwar sehr gut zum
Abtrocknen geeignet, löst sich aber in der Wasch
maschine nicht auf.

59
Q

Ist ein Baumwollhandtuch hydrophil oder hydrophob? Warum?

A
60
Q

Werden hydrophobe Stoffe von Wasser gar nicht angezogen?

A

Doch.

  • Auf Einzelmolekülebene werden einzelne hydrophobe Moleküle sehr wohl von Wassermolekülen angezogen (und umgekehrt)
  • Dafür sind die sehr schwachen** Van-der-Waals-Wechselwirkungen** verantwortlich.
  • Da sich die Wassermoleküle untereinander sehr viel stärker durch die Wasserstoffbrückenbindungen anziehen, werden die hydrophoben Moleküle verdrängt.
61
Q

Warum kann das Sauerstoffatom der H20 Bindung ei weiteres Wasserstoffatom aufnehmen und ein positiv geladenes Hydroniumkation erzeugen, obwohl seine Valenzschale eigentlich voll besetzt ist?

A

Sauerstoff kann eine zusätzliche Bindung eingehen, weil er zwei freie Elektronenpaare besitzt. Diese ermöglichen es ihm, eine Koordinationsbindung mit dem Proton (H+) einzugehen und das Hydroniumkation zu bilden.

62
Q

Was beschreibt diese chemische Gleichung:

H20 + H20 <-> H30+ und OH^-

Male die Edukte und Produkte der Gleichung.

A

Diese Gleichung beschreibt einen Prozess, der sich als Autoprotolyse oder Autodissoziation beschreiben lassen kann.

Zwei Wassermoleküle reagieren miteinander, wobei eines ein Proton an das andere abgibt und eine Bindung eingeht.
Das Molekül, das das Proton aufgenommen hat, wird zu H3O+, einem **positiv geladenen Kation (Hydroniumkation), da es nun ein Proton mehr als Elektronen hat.
* Das andere Molekül wird zu einem negativ geladenen OH- -Ion (Hydroxidanion**).

Diese Reaktion ist eine Gleichgewichtsreaktion, die vor und zurück abläuft, bis das chemische Gleichgewicht erreicht ist. Die Konzentration der Produkte H3O+ und OH- ist dabei sehr gering und liegt in reinem Wasser auf der Seite der Edukte H2O.

63
Q

Wie hoch ist die Konzentration der durch Dissoziation entstehenden Ionen in reinem Wasser?

A

In reinem Wasser ist die Stoffmengenkonzentration von H 3 O+ bzw. H+ immer gleich der Konzentration von
OH- , nämlich 10-7 mol/L

64
Q

Setze ein:

Je xxxxxxxxxxxx Kd umso mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der xxxxxxxxxxxx Form xxxxxxxxxxxxxx.
Je xxxxxxxxxxxxxxx Kd desto mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der undissoziierten Form xxxxxxxxxxxxxxx.

A

Je größer Kd umso mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der dissoziierten Form (Produkte).
Je kleiner Kd desto mehr liegt das Dissoziationsgleichgewicht auf der Seite der undissoziierten Form (Edukte).

65
Q

Was genau beschreibt die Dissoziationskonstante?

A

Die Dissoziationskonstante (Kd) beschreibt das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion, bei der Moleküle oder Ionen in ihre Bestandteile zerfallen (dissoziieren).
Sie ist ein Maß dafür, wie stark eine Verbindung in ihre Ionen oder Moleküle aufgespalten wird und gibt an, wie das Verhältnis zwischen Edukten und Produkten im Gleichgewichtszustand aussieht.

66
Q

Was genau ist die Dissoziation im allgemeinen?

A

Allgemeines Konzept:
Bei einer Dissoziation handelt es sich um einen reversiblen Prozess, bei dem sich die Stoffe teilweise in ihre Bestandteile trennen und dann wieder neu bilden. Die Dissoziationskonstante ist also eine spezifische Art von Gleichgewichtskonstanten, die das Gleichgewicht der Dissoziation in einer chemischen Reaktion beschreibt.

67
Q

Wo liegt das Gleichgewicht der Autoprotolyse von H20?

A

Im Fall H2 O: Das Gleichgewicht der Autoprotolyse-Reaktion liegt ganz weit auf der Eduktseite.

Die Konzentration der H2 O-Moleküle ändert sich durch die Reaktion praktisch nicht.
Die Konzentrationsänderung der H2 O-Moleküle durch die Autoprotolyse ist daher vernachlässigbar gering

=> [H2 O]² kann als Konstante betrachtet werden.

68
Q

Was ist das Ionenprodukt?
Wie wird das Ionenprodukt des Wassers beschrieben?

A

Das Ionenprodukt ist das Produkt der Stoffmengenkonzentrationen aller in einem Medium gelöster Ionen.

Kw beschreibt das Ionenprodukt des Wassers: Kw = [H3 O+ ]∙[OH- ]

69
Q

Was bedeutet dieser Satz:

Bei Raumtemperatur (22 °C) und einem Druck von 1 bar besitzt Kw den Wert 1 x 10^-14 mol²/L²

A
70
Q

Wovon sind sowohl die Dissoziationkonstante, als auch das Ionenprodukt abhängig?

A

Von der Temperatur.

Mit Erhöhung der Temperatur steigt die Autoprotolyse, **mehr Ionen **entstehen, Kw wird größer.

71
Q

Wie hängen die Stoffmengenkonzentration

A
72
Q

Was bedeutet, übersetzt, pH?

A

pondus hydrogenii bedeutet übersetzt:

„Gewicht des Wasserstoffs“

Also die Konzentration der
Wasserstoff-Ionen in einer Lösung.

73
Q

Erzähle mir etwas über die Stoffmengenkonzentration im Wasser und den Zusammenhang zum pH - Wert?

A
  • In reinem Wasser ist die Stoffmengenkonzentration von H 3 O+ bzw. H+ immer gleich der Konzentration von
    OH- , nämlich 10-7 mol/L.
  • Die Stoffmengenkonzentration von H 3 O+ -Ionen wird meist durch den pH Wert angegeben, den negativen
    dekadische Logarithmus der Konzentration an Oxonium-Ionen in wässriger Lösung (-log[H3 O+]).
  • Eine Stoffmengenkonzentration der Protonen von 10-7 mol/L entspricht danach einem pH-Wert von 7.
74
Q

Wie nennt man Stoffe, die in Wasser gelöst die H 3 O+-Konzentration erhöhen?

A

Stoffe, die in Wasser gelöst die H 3 O+-Konzentration erhöhen nennt man
Protonendonoren und sind Säuren.

75
Q

Wie nennt man Stoffe, die die H3 O+-Konzentration senken?

A

Stoffe, die die H3 O+-Konzentration senken nennt man
Protonenakzeptoren und sind Basen

76
Q

Basen sind:
Protonen-/Wasserstoffionendonoren
Protonen-/Wasserstoffionenakzeptoren

A

Protonenakzeptoren

77
Q

Säuren sind:
Protonen-/Wasserstoffionendonoren
Protonen-/Wasserstoffionenakzeptoren

A

Protonendonoren

78
Q

Was beschreibt dieser Satz:

Steigt die H 3O+-Konzentration nach Lösung eines Stoffes in H 2O von 10 -7 mol/L auf 10 -4mol/L muss die
Konzentration der OH - -Ionen auf 10 -10mol/L absinken. Der pH dieser Lösung entspricht -log[H 3O+]= -log [10 -4]= 4.

A
79
Q

Nehmen H3 O +-Ionen nach Lösung eines Stoffes in H 2 O xxxx, nehmen
gleichzeitig OH–Ionen invers proportional xxxxx.

A

Nehmen H3 O +-Ionen nach Lösung eines Stoffes in H 2 O zu, nehmen
gleichzeitig OH–Ionen invers proportional ab.

80
Q

Ionenprodukt von Wasser, was ist das. Was kann man daraus ermitteln?

A
81
Q

Was ist der pH Wert, wie definiert man Säuren und Basen und woran misst man ihre Stärke?

A
  • Der pH-Wert ist ein Maß für den sauren oder basischen Charakter einer wässrigen Lösung
  • Der pH Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Konzentration von Protonen (H+) bzw. Oxonium-Ionen (H3 O+) in wässriger Lösung: pH = -log[H3 O+ ]

Bsp.: Der pH Wert einer Lösung beträgt 2. Dies bedeutet, dass die Konzentration an Oxonium-Ionen (H3 O +) in
wässriger Lösung 10 -2 mol/L beträgt und die Konzentration der Hydroxidionen (OH -), die invers proportional ist, demnach 10-12 M beträgt. Es handelt sich bei der Lösung also um eine starke Säure

82
Q

Ein Stoff, der zu einer Erhöhung der Hydroniumionenkonzentration führ nennt man….

A

Säure bzw. Wasserstoffionen-/Protonendonor

83
Q

Wie nennt man einen Stoff, der durch die entgegengesetzte Protolysereaktion die Hydroniumionenkonzentration der Lösung
senkt?

A

Ein Stoff, der durch die entgegengesetzte Protolyse
reaktion die Hydroniumionenkonzentration der Lösung
senkt, wird Base genannt. Basen sind Wasserstoffionen-/Protonenakzeptoren.
In jedem Fall bewirkt eine Base eine Verminderung der
** H+-**Ionenkonzentration.

84
Q

Wie nennt man Lösungen, deren Gehalt an
OH–-Ionen höher ist als ihr Gehalt an H+-Ionen?

A

Lösungen, deren Gehalt an OH–-Ionen höher ist als ihr Gehalt an H+-Ionen, werden Basen oder Laugen genannt.

85
Q

Was sind Basen/Laugen?

A

Lösungen, deren Gehalt an OH– -Ionen höher ist als ihr Gehalt an H+-Ionen, werden Basen oder Laugen genannt.

86
Q

Wann ist eine Lösung neutral?

A

Eine Lösung mit gleichen Konzentrationen an H+- und OH–-Ionen ist neutral.
Sie reagiert weder sauer noch basisch (alkalisch).

87
Q

Wann gilt eine Säure als starke Säure?
Nenne ein Beispiel.

A

Verbindungen, die bei der Protolyse in Wasser ihr H+ vollständig abdissoziieren, sind starke Säuren.

Chlorwasserstoff ist dafür ein Beispiel.

88
Q

Nenne ein Beispiel für eine starke Base

A

Natriumhydroxid ist eine starke Base.

89
Q

Was bedeutet “vollständig abdissoziieren”?

A

Zusammengefasst bezeichnet „vollständig abdissoziieren“ die Eigenschaft eines Stoffes, in Lösung vollständig in Ionen zu zerfallen, sodass praktisch keine undissoziierten Moleküle zurückbleiben.

Ausführlich:
Vollständige Dissoziation bedeutet, dass ein Stoff (meist eine Säure oder Base) in Lösung komplett in seine Ionen zerfällt und keine oder kaum undissoziierte Moleküle zurückbleiben.

Zum Beispiel dissoziiert eine starke Säure wie Salzsäure (HClHCl) in Wasser vollständig in Wasserstoff- (oder Hydronium-)Ionen H+H+ (bzw. H3O+H3​O+) und Chloridionen (Cl−Cl−):
HCl→H++Cl−
HCl→H++Cl−

Für eine starke Säure wie HClHCl bedeutet „vollständige Dissoziation“, dass praktisch alle HClHCl-Moleküle in Ionen zerfallen, sodass fast keine undissoziierten HClHCl-Moleküle in der Lösung verbleiben.

90
Q

Was ist der Unterschied zwischen Polarität und Ladung? Gibt es einen?

A
91
Q

Erkläre die Polarität.
Gib einen Überblick über die Polaritätsdifferenzen.

A

Die Polarität beschreibt dabei die Eigenschaft eines kovalent-gebundenen Moleküls, Ladungsschwerpunkte zu entwickeln. Die Ursache dafür ist die Elektronegativität.
Die Differenz ist jedoch nicht groß genug, dass eine reine Ionenbindung entsteht.

δEN = 0,0: unpolare Bindung
δEN < 0,4: schwach polare Bindung
δEN < 1,7: stark polare Bindung
δEN > 1,7: Ionenbindung

Mithilfe von polaren Bindungen wird folglich der Übergang zu einer Ionenbindung markiert.

92
Q

Was ist ein Dipol?

A
93
Q

Welche Atom(sorten) bilden besonders kovalente Bindungen aus? Nenne Beispiele.

A

Kovalente Bindungen (Atombindung/Elektronenpaarbindung oder homöopolare Bindung)) bilden sich besonders zwischen den Atomen von Nichtmetallen aus wie beispielsweise Sauerstoff (O) oder Wasserstoff (H).

Kovalente Bindung (Atombindung) ist eine Form der chemischen Bindungen und als solche für den festen Zusammenhalt von Atomen in molekular aufgebauten chemischen Verbindungen ursächlich.

94
Q

Sind Ionen polare Bindungen?

A
95
Q

In wässrigen Lösungen beträgt das Produkt der Konzentrationen von Hydronium- und Hydroxidionen 10–14:
[H+] [OH–] = 10–14 mol2/l2.

In einer neutralen Lösung bei Standardtemperatur ist
[H+] = [OH–] = 10–7 mol/l. Setzt man so viel Säure zu,
dass [H+] auf 10–5 mol/l ansteigt, so sinkt [OH–] folglich
auf xxxxxxxxxxxx, da das Produkt von beiden immer
xxxxxxxxxx ist.

A

In wässrigen Lösungen beträgt das Produkt der Konzen
trationen von Hydronium- und Hydroxidionen 10–14:
[H+] [OH–] = 10–14 mol2/l2.

In einer neutralen Lösung bei Standardtemperatur ist
[H+] = [OH–] = 10–7 mol/l. Setzt man so viel Säure zu,
dass [H+] auf 10–5 mol/l ansteigt, so sinkt [OH–] folglich
auf 10–9 mol/l, da das Produkt von beiden immer
10–14 mol2/l2 ist.

96
Q

Wie beeinflusst eine erhöhte H+ Ionenkonzentration den pH Wert?

A

Wenn die H+ Ionenkonzentraion steigt, also mehr H+ Ioen vorliegen, sinkt der pH Wert, die Lösung wird sauer(er)

97
Q

Wie hoch ist die H+ Konzentration bei einem pH Wert von 4? Wie hoch die OH-?

A

Bei einem pH-Wert von 4 ist:

  • die H+- (Hydroniumkationen) Konzentration 10−4 mol/.
  • Die OH- (Hydroxidanion) Konzentration: 10−10mol/L
98
Q

Wo auf der pH Skala befinden sich die meisten biologischen Flüssigkeiten? Was bedeutet das (sauer, neutral, basisch)?
Gibt es Ausnahmen?

A

Zwischen 6 und 8.
Sie liegen also im neutralen Bereich (7= neutral).

Es gibt einige Ausnahmen. Beispiel:
Magensaft von Menschen (pH-Wert von 2)

99
Q

Eine Änderung um eine pH-Einheit, (Beispiel von 6 zu 3), was bedeutet das mathematisch? Ist die Lösung dann doppelt so sauer?
Wie verändert sich die H+ und OH- Ionenkonzentration?

A

Eine Änderung einer pH-Einheit entspricht einer Änderung um das zehnfache. Somit wäre eine Lösung, die den pH Wert 3 hat nicht doppelt so sauer wie die von 6, sondern **10 x 10 x 10 = 1000 **mal so sauer.

Eine nur leichte Änderung des pH-Wertes einer
Lösung entspricht also erheblichen Veränderungen der
H+- und OH–-Ionenkonzentrationen.

100
Q

Was sind Puffer?

A
  • Puffer wirken der Veränderung des pH-Wertes von Lösungen – also der Änderung der Konzentrationen von H+- und OH–-Ionen – entgegen, indem sie Wasserstoffionen aus der Lösung abfangen, wenn deren Konzentration sich erhöht, oder Wasserstoffionen freigeben, wenn ihre Konzentration fällt.
  • Puffer bestehen aus einer schwachen Säure (HA) und ihrer konjugierten Base (A–).
  • Für den verhältnismäßig gleichbleibenden pH-Wert physiologischer Flüssigkeiten selbst bei Zugabe gerin
    ger Mengen von Säuren oder Basen sind sogenannte Puffer verantwortlich.
101
Q

Was versteht man unter einem konjugierten Säure-Base-Paar?

A

Unter einem konjugierten Säure-Base-Paar versteht man die Kombination aus einer Säure und einer korrespondierenden Base, die das Proton der Säure aufnimmt.

Merke: Aus einer Säure bildet sich bei einer Protolyse ihre konjugierte (korrespondierende) Base und aus einer Base ihre konjugierte Säure. Bei jeder Protolyse können **zwei konjugierte Säure-Base-Paare definiert **werden.

102
Q

Was ist der pK Wert, bzw. Was ist pK?

A
103
Q
A

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