Chemie Flashcards
1
Q
homogene Stoffsysteme
A
1 Phase, deren chemische und physikalische Zusammensetzung an jedem Ort gleich ist
- Gemische (mehrere chemische Komponenten)
- Reinstoffe (1 chemische Komponente): Elemente, Verbindungen
2
Q
heterogene Stoffsysteme
A
2 oder mehr Phasen, die unterscheidbar und nicht mischbar sind
3
Q
amorphe Feststoffe
A
- keine kristalline Struktur
- Nahordnung, aber keine Fernordnung (wie Flüssigkeit)
- bestimmte Gestalt (wie Feststoff)
4
Q
Plasma
A
Gas, dessen Atome ganz/teilweise in Ionen und Elektronen aufgeteilt sind
5
Q
wichtige Punkte im Phasendiagramm von Wasser
A
- Tripelpunkt: 6 mbar; 273,16 K
- kritischer Punkt: 221 bar; 647 K
- Schmelzpunkt: 1 bar; 273,15 K
- Siedepunkt: 1 bar; 373,15 K
6
Q
Einteilung der Lösungen nach Teilchengröße
A
- echte Lösungen: einzelne Ionen/Moleküle < 1 nm
- kolloidale Lösungen: kleine/große Moleküle 1nm - 10 μm
- Suspensionen: grob disperse Stoffe > 10 μm
7
Q
Gel
A
= System aus mindestens 1 festen + 1 flüssigen Phase; festes Netzwerk besitzt poröse Membran
- gefüllt mit Flüssigkeit: Lyogel
- gefüllt mit Gas: Xerogel
8
Q
Interaktion von Orbitalen
A
- antibindendes Molekülorbital: höhere Energie
- nichtbindendes Molekülorbital
- bindendes Molekülorbital: niedrigere Energie
9
Q
Arten von Bindungen
A
- lokalisierte Bindungen: bindendes EP ist räumlich gerichtet (z.B. Diamant)
- delokalisierte Bindungen: Molekülorbitale können nicht eindeutig 2 Atomen zugeordnet werden (z.B. Graphit, Benzen)
10
Q
koordinative Bindungen
A
- 1 Zentralatom mit leerem Orbital
- 1 Ligand mit Bindungselektronen (mehrzähnig bei Chelatkomplexen)
11
Q
VSEPR-Modell
A
je mehr nichtbindende EP, desto näher rücken bindende EP zusammen
- CH4: 109,5°
- NH3: 107°
- H2O: 105°
12
Q
Arten von thermodynamischen Systemen
A
- abgeschlossen: kein Wärme- und Stoffaustausch
- geschlossen: Wärmeaustausch
- offen: Wärme- und Stoffaustausch
13
Q
thermodynamische Zustandsänderungen
A
- isochor: konstantes Volumen, keine Verrichtung mechanischer Arbeit
- isotherm: konstante Temperatur, Verrichtung mechanischer Arbeit
- adiabatisch: kein Wärmeaustausch möglich, Verrichtung mechanischer Arbeit
14
Q
Konstellationen der Freien Enthalpie G
A
- Δ H < 0, Δ S > 0: immer exergonisch
- ΔH > 0, ΔS < 0: immer endergonisch
- ΔH < 0, ΔS < 0: exergonisch, wenn T < ΔH/ΔS
- ΔH < 0, ΔS < 0: endergonisch, wenn T > ΔH/ΔS
15
Q
Von welchen Größen ist die Gleichgewichtskonstante K abhängig?
A
NUR von Temperatur und freier Standardenthalpie, aber NICHT von den Konzentrationen der Stoffe (da das Verhältnis sich immer so einstellt, dass K seinen Wert behält)
16
Q
Reaktionsgeschwindigkeit und Halbwertszeit der Reaktionsordnungen
A
- Ordnung: v bleibt konstant, t(1/2) wird kleiner
- Ordnung: v nimmt ab, t(1/2) bleibt konstant
- Ordnung: v nimmt rasch ab, t(1/2) wird größer
17
Q
Quantifizierung der Enzymaktivität
A
- Zugabe von Substraten im Überschuss -> Messung der Reaktionsgeschwindigkeit
- Reaktion pseudonullter Ordnung: v erst nicht abhängig von Substratkonzentration, erst am Ende der Reaktion sichtbar, wenn Enzymkonzentration = Substratkonzentration
18
Q
Lösung von Stoffen ohne Dissoziation
A
- Gleichgewichtskonstante = Sättigungskonzentration
- Konzentration des Feststoffes ist konstant und wird vernachlässigt
19
Q
Lösung von Stoffen mit Dissoziation
A
- Gleichgewichtskonstante = Löslichkeitsprodukt
- hohes Löslichkeitsprodukt: Stoff gut löslich
- kleines Löslichkeitsprodukt: Stoff schlecht löslich
20
Q
Definition molare Löslichkeit
A
Wie viel Mol eines Salzes können gelöst werden, ohne dass es zur Ausfällung kommt?
-> Maß für die Sättigung
21
Q
Definition Eigenioneneffekt
A
molare Löslichkeit eines Salzes in einer Lösung, in der bereits eine gelöste Komponente des Salzes vorliegt, wird verringert
22
Q
Summenformel Hydroxylalapatit und Fluorapatit
A
Ca10(PO4)6(OH)2
Ca10(PO4)6F2
23
Q
Kariesvorbeugung
A
- Hydroxalapatit schlecht löslich -> durch Anwesenheit von Milchsäure werden OH- Ionen entzogen, d.h. das Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts und der Zahnschmelz löst sich auf
- Vorbeugung: Fluorid-Ionen in Zahnpasta -> Gleichgewicht verschiebt sich noch mehr nach links, F- Ionen sind weniger basisch und somit widerstandsfähiger gegen einen Säureangriff
24
Q
Woraus ergibt sich die Stärke einer Säure/Base?
A
- Säurekonstante/Basenkonstante: je größer, desto stärker
- pKs/pKb-Wert: je kleiner, desto stärker
25
starke Säuren - Aufzählung
- Perchlorsäure (HClO4)
- Chlorwasserstoff (HCl)
- Schwefelsäure (H2SO4)
- Salpetersäure (HNO3)
26
mittelstarke Säuren - Aufzählung
- Hydrogensulfat (HSO4-)
- Phosphorsäure (H3PO4)
- salpetrige Säure (HNO2)
27
schwache Säuren - Aufzählung
- Essigsäure (CH3-COOH)
- Kohlensäure (H2CO3)
- Schwefelwasserstoff (H2S)
- Ammonium (NH4+)
- Blausäure (HCN)
- Wasser (H2O)
28
Gesetzesmäßigkeit bei mehrprotonigen Säuren
Säurestärke nimmt mit jedem abgegebenen Proton ab
29
Gesetzesmäßigkeit bei Wasserstoffverbindungen
- Periode: Säurestärke nimmt von links nach rechts zu
| - Hauptgruppe: Säurestärke nimmt von oben nach unten zu
30
Gesetzesmäßigkeit bei Sauerstoffsäuren
- Säurestärke nimmt mit steigender Anzahl der O-Atome zu
- Periode: Säurestärke nimmt von links nach rechts zu
- Hauptgruppe: Säurestärke nimmt von oben nach unten ab
31
Definition äquimolarer Puffer
Konzentration der Puffersäure = Konzentration der Pufferbase
32
Pufferbereich
= pH-Bereich, in dem eine Pufferlösung wirksam ist
| pH = pKs +/- 1
33
Pufferkapazität
= Menge an starker Säure/Base, die effizient gepuffert werden kann
- unabhängig vom pKs-Wert der Puffersäure und vom Verhältnis zwischen Puffersäure + Pufferbase
- abhängig von absoluter Konzentration der Pufferbestandteile
34
Puffersysteme im menschlichen Körper
- Dihydrogenphosphat/Hydrogenphosphat
- Blutproteine
- Kohlensäure/Hydrogencarbonat
35
Definition Oxidationszahl
fiktive Ladung eines Atoms in einer ionischen Verbindung
36
Regeln für Oxidationszahlen
1) Elemente = 0
2) neutrale Moleküle: Summe der OZ = 0, Ionen: Summe der OZ = Ladung
3) Alkalimetalle: +1, Erdalkalimetalle: +2
4) Wasserstoff: +1
5) Fluor: -1
6) Sauerstoff: -2
7) Halogene: -1
37
Disproportionierung
= Redoxreaktion, bei der 1 Ausgangsstoff zu 2 verschiedenen Produkten reagiert
(Oxidation + Reduktion des Elements)
38
Oxidation und Reduktion (galvanisches Element)
Oxidation von Zink an der Anode, Reduktion von Kupfer an der Kathode
39
Minuspol und Pluspol (galvanisches Element)
- Entladen: Minuspol = Anode, Pluspol = Kathode
| - Aufladen: Minuspol = Kathode, Pluspol = Anode
40
Standardpotenzial E0 eines Stoffes
Potenzial des Stoffes bei Standardbedingungen im Vergleich zum Potenzial der Normalwasserstoffelektrode bei Standardbedingungen (= 0 Volt)
41
Passivierung von Zink
Oxidschicht bildet sich auf Zinkoberfläche und dient somit als Korrosionsschutz
42
Vergleich Knallgasreaktion und Zellatmung
bei der Energiegewinnung der Zelle wird nur etwas weniger Energie frei als bei der Knallgasreaktion, aber die Energie wird durch eine Kaskade mit 3 Stufen langsamer freigesetzt
43
Aufbau von ATP
- Adenosin: Adenin + Ribose
| - 3 Phosphatreste: über 2 energiereiche Säureanhydrid-Reste miteinander verbunden
44
Definition Kalorie
Energie, die benötigt wird, um 1 g Wasser von 14,5°C auf 15,5°C zu erhitzen
45
Eigenschaften von Natriumchlorid
= Kochsalz (NaCl)
- isotone Kochsalzlösung: 0,9 % (= 9g/L)
- Osmolarität entspricht der des Blutplasmas = 0,308 osmol/L
46
Eigenschaften von Kaliumchlorid
= Sylvin (KCl)
- wichtigste intrazelluläre Kationen
47
Eigenschaften von Natriumhydrogencarbonat
= Bicarbonat/Speisesoda (NaHCO3)
- Bestandteil von Back- und Brausepulver
- Behandlung von metabolischer Azidose und Sodbrennen
- Enthärtung von Wasser
48
Eigenschaften von Natriumcarbonat
= Soda (Na2CO3)
- Lebensmittelzusatzstoff (E 500)
- Waschmittelzusatzstoff
49
Eigenschaften von Kaliumcarbonat
= Pottasche (K2CO3)
- Dünger für saure Böden
- Bestandteil von Backpulver
- Kaliumsalz der Kohlensäure
50
Eigenschaften von Calciumcarbonat
= Kalk (CaCO3)
- Konkrementbildner
- Calciumsalz der Kohlensäure
- Branntkalk durch Erhitzen
51
Eigenschaften von Natriumsulfat
= Glaubersalz (Na2SO4 x 10 H2O)
- Bildung durch Neutralisation von Schwefelsäure mit Natronlauge
- mildes Abführmittel
- stark hygroskopisch
52
Eigenschaften von Magnesiumsulfat
= Bittersalz (MgSO4 x 7 H2O)
- mildes Abführmittel
- stark hygroskopisch
53
Eigenschaften von Bariumsulfat
= Schwerspat (BaSO4)
- Röntgenkontrastmittel
- Weißpigment in Farben
54
Eigenschaften von Calciumsulfat
= Gips (CaSO4 x 2 H2O)
- klare, transparente Kristalle mit "Schwalbenschwanzform"
- bei Erhitzung: Wasserabspaltung zu weißem Pulver (hygroskopisch)
55
Welche Salze sind hygroskopisch?
- Natriumsulfat
- Magnesiumsulfat
- Calciumsulfat
56
Welche Salze sind Konkrementbildner?
- Calciumcarbonat
- Calciumphosphat
- Calciumoxalat
- Magnesiumammoniumphosphat
57
Eigenschaften von Calciumphosphat
(Ca3PO4)2
- Bildung von Fluor- und Hydroxylapatit
- Konkrementbildner
58
Eigenschaften von Magnesiumammoniumphosphat
= Struvit, "Tripelphosphat" (MgNH4PO4)
- Konkrementbildner
59
Eigenschaften von Calciumoxalat
CaC2O4
- Konkrementbildner
- Salz der Oxalsäure
60
Eigenschaften von Natriumhypochlorit
NaOCl
- starkes Oxidationsmittel: Desinfektionsmittel, Produkt der Granulozyten -> bakterizide Wirkung
61
Eigenschaften von Kaliumpermanganat
KMnO4
- starkes Oxidationsmittel: bakterizide Wirkung
62
Fotometrie - Messprinzip
- Transmission: Maß für die Durchlässigkeit einer Probe
- Extinktion: Maß für die Absorption einer Probe
-> je kleiner T und je größer E, desto mehr wird absorbiert
63
Struktureigenschaften von Wasser
- sp3-Hybridisierung mit 2 bindenden und 2 nichtbindenden Molekülorbitalen
- Dipol
- gutes Solvens für Salze und polare Verbindungen
- Anomalie
64
Was sind kolligative Eigenschaften?
Eigenschaften eines Stoffes, die nur von der Konzentration der gelösten Teilchen abhängig sind, nicht aber von chemischer Zusammensetzung
65
kolligative Eigenschaften von Lösungen
- osmotischer Druck: z.B. physiologische NaCl-Lösung
- Dampfdruckerniedrigung: z.B. Kochen auf Bergen
- Gefrierpunktserniedrigung: z.B. Salzstreuen im Winter
- Siedepunktserhöhung: z.B. Salzzusatz beim Kochen
66
Definition Osmolalität
Molzahl aller osmotisch aktiven Teilchen im Lösungsmittel (Körpergewebe: 290 mosmol/kg)
67
Arten von Hydriden
- kovalente Hydride: z.B. NH3, CH4
- ionische Hydride: enthalten H- Ion
- metallische Hydride: z.B. Palladium kann H2 in großen Mengen adsorbieren
- komplexe Hydride: entstehen aus 2 Hydriden
68
Oxide des Kohlenstoffs
- Kohlenstoffdioxid (CO2): farb- und geruchlos, schwerer als Luft, Verbrennungs- und Stoffwechselprodukt
- Kohlenstoffmonoxid (CO): bindet besser an Hämoglobin als Sauerstoff (isoelekronisch zu CN-), Produkt unvollständiger Verbrennung
69
Wasserstoffverbindungen des Stickstoff
- Ammoniak (NH3): schwache Base, stechend riechendes Gas
| - Stickstoffwasserstoffsäure (HN3): instabil, explosiv, Salze = Azide (N3-)
70
Stickstoffoxide
- Distickstoffmonoxid (N2O): Lachgas
- Stickstoffmonoxid (NO): freies Radikal, Relaxation von glatter Muskulatur der Blutgefäße
- Stickstoffdioxid (NO2): reagiert mit Wasser zu HNO2 und HNO3 (Bestandteile des sauren Regens)
71
Stickstoffsäuren
- Salpetersäure (HNO3): sehr starke Säure, Salze = Nitrate (NO3-), Mesomerie
- salpetrige Säure (HNO2): mittelstarke Säure, Salze = Nitrite (NO2-), Bildung von kanzerogenen Nitrosaminen
72
reaktive Sauerstoffspezies
- Ozon (O3): giftig, sehr reaktiv, Mesomerie
- Hyperoxid/Superoxid (O2-). Entstehung durch Reduktion von Sauerstoff mit 1 Elektron
- Wasserstoffperoxid (H2O2): Entstehung durch Reduktion von Sauerstoff mit 2 Elektronen
73
Hauptelemente
- Wasserstoff
- Sauerstoff
- Kohlenstoff
- Stickstoff
74
Mengenelemente
- Alkalimetalle: Natrium, Kalium
- Erdalkalimetalle: Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium
- Nichtmetalle: Phosphor, Schwefel, Chlor
75
Spurenelemente
- Nichtmetalle: Fluor, Iod, Selen
| - Übergangsmetalle: Eisen, Cobalt, Kupfer, Zink, Molybdän
76
Eigenschaften der Erdalkalimetalle
- Beryllium: toxisch, geringe Röntgenabsorption
- Magnesium, Calcium: essentielle Mengenelemente
- Strontium: ß-Strahler
- Barium: toxisch, hohe Röntgenabsorption
77
Ionenkonzentrationen von Natrium und Kalium
- Natrium extrazellulär 10x so groß wie intrazellulär
| - Kalium: intrazellulär 30x so groß wie extrazellulär
78
Wo kommt Schwefel natürlich vor?
- Aminosäuren: Methionin, Cystein
| - Vitamine: Biotin, Thiamin
79
Schwefelverbindungen
- Schwefelwasserstoff (H2S): schwache Säure, konjugierte Basen sind Hydrogensulfid (HS-) und Sulfid (S2-)
- Schwefelsäure (H2SO4): sehr starke Säure, konjugierte Basen sind Hydrogensulfat (HSO4-) und Sulfat (SO42-)
- schweflige Säure (H2SO3): sehr starke Säure, konjugierte Basen sind Hydrogensulfit (HSO3-) und Sulfit (SO32-)
80
(Sauerstoff)Säuren des Chlor
- Salzsäure (HCl): konjugierte Base = Chlorid (Cl-)
- hypochlorige Säure (HClO): konjugierte Base = Hypochlorit (ClO-)
- chlorige Säure (HClO2): konjugierte Base = Chlorit (ClO2-)
- Chlorsäure (HClO3): konjugierte Base = Chlorat (ClO3-)
- Perchlorsäure (HClO4): konjugierte Base = Perchlorat (ClO4-)
81
Eigenschaften der Nichtmetalle (Spurenelemente)
- Fluor: höchste EN, als Fluorid im Körper (95% in Knochen und Zähnen)
- Iod: als Iodid im Körper (Schilddrüsenhormone), als Iodat im Iodsalz
- Selen: Vorkommen in Aminosäuren Cystein und Methionin sowie in antioxidativen Proteinen
82
Eigenschaften der Übergangsmetalle (Spurenelemente)
- Eisen: unedel, Fe(II) = Ferro-Eisen, Fe(III) = Ferri-Eisen
- Cobalt: Bestandteil von Cobalamin, Einsatz von 60Co in Strahlentherapie
- Kupfer: edel, Legierungsbestandteil, Bestandteil der Superoxiddismutase
- Zink: unedel, Korrosionsschutz, Bestandteil der Superoxiddismutase
- Molybdän: Legierungsbestandteil, Vorkommen in Enzymen der Stickstofffixierung
83
In welchen Enzymen ist Eisen/Kupfer/Cobalt enthalten?
- Eisen: Cytochrom C, Katalase, Peroxidase
- Kupfer: Cytochrom-Oxidase
- Cobalt: Vitamin B12
84
Arten von Lumineszenz
- Photolumineszenz: Anregung durch Licht (Photonen), z.B. Anregung von Elektronen durch UV-Licht
- Chemolumineszenz: Anregung durch chemische Reaktionen, z.B. Luminolreaktion (= Hämoglobinnachweis)
- Biolumineszenz: Anregung durch biochemische Reaktionen, z.B. Leuchtkäfer
85
Definition Tenside
Substanzen, die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit oder die Grenzflächenspannung zwischen 2 Phasen herabsetzen
-> ermöglichen Dispersionen und sind amphiphil
- Unterstützung der Benetzung von Oberflächen (Surfactant)
- Unterstützung des Waschvorgangs (Detergenzien)
86
Aufbau von Tensiden in Bezug auf Ladung der polaren Teile
- positiv: kationisches Tensid (z.B. Esterquarts)
- negativ: anionisches Tensid (z.B. Seife)
- positiv und negativ: amphoteres Tensid (z.B. Zwitterionen)
- ungeladen: nicht-ionisches Tensid (z.B. Polyethylengruppen, Zuckertenside)
87
Lipoproteine in der Zelle
- Mizellen: einschichtige Phospholipide, dienen dem Transport von Fett
- Liposomen: doppelschichtige Phospholipide, dienen dem Transport wasserlöslicher Substanzen
