allgemein

Question 1

Eine nur für Na-Ionen semipermeable Membran separiert zwei verschieden konzentrierte NaCl-Lösung von einander. Wie heißt das an der Membran entstehende Potential?

Answer 1

Membranpotential bzw. Nernst-Potential

Question 2

Wie heißt das Potential, wenn die Memban neben den Na-Ionen auch Cl-Ionen passieren lässt?

Answer 2

Bei gleicher Permeabilität für beide Ionensorten kein Potential. Bei unterschiedlicher Permeabilität -> Membranpotential.

Question 3

Unter welchen Voraussetzungen beobachtet man ein Nernst-Potential?

Answer 3

1. Redoxpotential: Reduktion einer Substanz

2. Membranpotential: Diffusion von untersch. Ionensorten durch spezifische Zellkanäle

Question 4

Welche Arten von Potential treten auf?

Answer 4

Membranpotential: Diffusion von untersch. Ionensorten durch spezifische Zellkanäle

Redoxpotential: Reduktion einer Substanz

Question 5

Was ist die Elektroneutralitätsbedingung?

Answer 5

In einem homogenen flüssigen System ist die Gesamtladung dissoziierter Elektrolyte = 0

Question 6

Was versteht man unter dem Redoxpotential einer Substanz?

Answer 6

Reduktions-/Oxidationspotential eines Stoffes gemessen unter Standardbedingungen gegen eine Standard-Wasserstoffelektrode

Question 7

Zwei Redox-Komponenten mit unterschiedlichen Redoxpotentialen reagieren miteinander.
Welche wird oxidiert?
Welche wird reduziert?

Answer 7

Elektronen fließen zur Redox-Komponente mit positiverem Potential

• > Komponente mit negativerem Potential wird oxidert
• > Komponente mit positiveren Potential wird reduziert

Question 8

Was sind Oxidation und Reduktion?

Answer 8

Oxidation = Abgabe von Elektronen
Reduktion = Aufnahme von Elektronen

Question 9

Geben Sie die unter Standardbedingungen ablaufende Reaktion zwischen folgenden Redoxkomponenten an:
Cu2+ + 2e- → Cu (+0,34V)
Pb2+ + 2e- → Pb (-0,13V)

Answer 9

Kupfer ist edler mit positiverem Potential → hierhin fließen die Elektronen
Cu2+ + Pb → Pb2+ + Cu

Question 10

Was passiert bei einer Photooxidation?

Answer 10

Wenn einem Photosystem mehr Licht zugeführt wird, als dies biochemisch nutzbar ist, wird vom Triplett-Chlorophyll die Anregung an Sauerstoffmoleküle abgegeben, wobei toxische, reaktive Sauerstoffspezies entstehen.

Question 11

Beschreiben Sie die Reaktion Na + Cl → Na+ + Cl-

Answer 11

Oxidation: Na → Na+ + e-
Reduktion: Cl + e- → Cl-

Question 12

Erklären sie das Überlappungsverbot

Answer 12

Übergänge sind nur zwischen überlappenden Molekülorbitalen möglich, da sich die Bindungsabstände nicht verändern und der Übergang vertikal erfolgt

Question 13

Was bezeichnet man als HOMO?

Answer 13

Grundzustand: highest occupied molecular orbital → Außenelektronen im Orbital haben niedrigste Energie

Question 14

Was passiert bei einem Absorptionsvorgang?

Answer 14

Anregung in einen höheren elektronischen Schwingungszustand

Question 15

Beschreiben Sie die Entstehung von Fluoreszenz!

Answer 15

Rückkehr aus einem angeregten elektronischen Schwingungszustand in den Grundzustand unter Abstrahlung von Licht. Vorangegangen ist eine Absorption und ggf. Schwingungsrelaxation durch Internal Conversion

Question 16

In welchen Zeitbereichen erfolgen: Absorption, Fluoreszenz, Phosphoreszenz?

Answer 16

Absorption: Femtosekunden, Fluoreszenz: Nanosekunden, Phosphoreszenz: bis hin zu Stunden

Question 17

Was versteht man unter Auswahlregeln?

Answer 17

Regeln für mögliche Übergänge zwischen Quantenmechanischen Zuständen
Δn=beliebig, Δl=+/-1, Δml=+/-1

Question 18

Erklären Sie die Paritätsregel!

Answer 18

Übergänge zwischen Zuständen gleicher Parität, also gleicher räumlicher Spiegelsymmetrie, sind nicht erlaubt. Nur relevant für Moleküle hoher Symmetrie.

Question 19

Wieso sind Triplettzustände oft langlebig?

Answer 19

Singulett-Triplett-Singulett (ISC) Übergänge quantenmechanisch verboten –> findet selten und in der Summe folglich langsam statt.

Question 20

Wieso ist die Phosphoreszenz oft langlebig?

Answer 20

erfordert quantenmechanisch verbotenes Inter System Crossing –> findet selten und in der Summe folglich langsam statt.

Question 21

Was ist Solvatochromismus und wodurch entsteht der Effekt?

Answer 21

Lösungsmitteleffekt, d.h. die absorbierte Farbe hängt auch von der Wahl des Lösungsmittels ab. Änderung von ΔE durch Stabilisierung des oberen oder unteren Energielevels, z.B. durch Polarität des Lösungsmittels.

Question 22

Wie lautet der Zusammenhang zwischen Energie und Kraft?

Answer 22

Wenn auf eine Masse eine Kraft wirkt, so wird der Masse über die verrichtete Arbeit Energie zugeführt