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Chemie > Elemente + ihre Verbindungen > Flashcards

Elemente + ihre Verbindungen Flashcards

1
Q

Wasserstoff H

  1. OZ
  2. Dichte ? (bzgl. Luft)
  3. Schmelzpunkt / Siedepunkt

4 Säure-Basen-Reaktionen
5. Verbindungen mit nichtmetallischen Elementen?

  1. EN
  2. Atomradius
A
  1. 1, häufigstes Element im Universum, neben Kohlenstoff Grundlage fürs Leben
  2. Kleinere Dichte als Luft → kann durch viele Materialien durchdiffundieren, schwer dauerhaft zu lagern
  3. Schmelzpunkt: -259,2°C / Siedepunkt: -252°C
  4. Austausch von Protonen zwischen löslichen Molekülen
  5. leicht kovalente Bindungen
  6. 2,2 (hoch) unterscheidet sich von anderen elementen der 1. HG: größer als die der elemente in 1.HG und kleiner als die der 7-HG)
  7. klein, kann dadurch mit vielen anderen elementen in verbindung gehen
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2
Q

Sauerstoff O

  1. OZ
  2. Atemluft + molekularer Sauerstoff?
  3. nichtmetall/metall? Reaktivität?
  4. polarität?
  5. wird wie gewonnen?
  6. EN?
A
  1. 8
  2. 21% in Atemluft, wichtig für Energiestoffwechsel höherer Lebewesen

• Molekularer Sauerstoff: Farb-, geruch-, und geschmackloses Gas / andere Form: Ozon3 (O3): absorbiert UV-Strahlung sehr gut

  1. Sehr reaktives Nichtmetall / Oxidationsmittel → bildet sehr leicht Oxide mit verschiedenen
    Verbindungen
  2. Wenig in Wasser löslich, kondensiert bei -183°C
  3. Wird durch Destillation von Luft im Linde-Verfahren gewonnen → Nebenprodukte: Stickstoff N + Edelgase
  4. hoch: 3,44
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3
Q

wichtigste reaktionen von Sauerstoff ?

A

Oxidationen

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4
Q

Wasserstoffperoxid

A

eine der wenigen Verbindungen wo O Oxidationszahl von -1 hat

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5
Q

können alle Dinge nur mithilfe von O2 brennen?

A

Eigentlich ja, aber andere Stoffe können auch

ohne Sauerstoff chemisch verbrennen (Fluor + Wasserstoff zu Fluorwasserstoff)

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6
Q

molekularer Sauerstoff

A

wir durch photosynthese auf erde von autotrophen Lebewesen (pflanzen algen, cyanobakterien) produziert

–> aerobe lebewesen (menschen) benötigt sauerstoff zur energiegewinnung (durch oxidation in mitochondrien)

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7
Q

wasser

bindet welche substanzen mit hoher affinität?

A

dihydrogenmonoxid, oxid des wasserstoffs

ausbildung von wasserstoffbrückenbindungen, stark polar!

–> bindet alkohle + säuren mit hoher affinität –> werden dadurch gelöst

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8
Q

wasser

gefrierpunkt?
siedepunkt?
höchste dichte + kleinstes volumen?

polarität?

A

0°C

100°C

4°C –> bei temp. über 4°C: volumen dehnt sich aus, bei verringerung: nimmt wieder ab

polar, kann ionen gut lösen

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9
Q

protolyse?

A

chemische reaktion, bei der ein H+-Ion zwischen zwei Reaktionspartnern übertragen wird –> säure überträgt H+ an einen reaktionspartner, base

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10
Q

reines wasser?

was entsteht?

A

unterliegt autoprotolyse, es entstehen Oxoniumionen (H3O+) + Hydroxionen (OH-)

kann sowohl als säure oder als base reagieren

= AMPHOLYT

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11
Q

Kohlenstoff C

  1. OZ
  2. grundlage von was?
  3. isotope
  4. verbindungen
  5. allotrop?
  6. verschiedene modifikationen
A
  1. 6
  2. grundlage des organischen lebens, einziges nichtmetall, welches 4 bindungen eingehen kann
  3. 3 natürliche isotope (12C, 13C, 14C), letztes radioaktiv
  4. bildet am meisten verbindungen von allen elementen (ca. 10mio)
  5. Kohlenstoff ist ein allotroper Feststoff (d.h. es existieren mindestens zwei strukturell verschiedene Arten des Elements)
  6. graphit (hexagonal), diamant (kubisch)

dichten sehr unterschiedl.: graphit (2,26 g/cm3), diamant (3,51 g/cm3)

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12
Q

verbrennung von Kohlenstoff

  1. was passiert wenn zu wenig sauerstoff bei verbrennung beteiligt ist?
  2. was ensteht bei vollständiger verbrennung von kohlenstoff?
A
  1. es entsteht giftiges kohlenstoffmonoxid –> höhere affinität ans hämoglobin als sauerstoff

2C+O2 →2CO

  1. Kohlenstoffdioxid: rektionsträges Gas

C+O2 →CO2

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13
Q

kohlensäure

  1. puffersystem
  2. bildet zwei arten von salzen
A
  • sehr schwache zweiprotonige säure, entsteht wenn kohlenstoffdioxid in wasser geleitet wird

CO2 + H2O → H2CO3

  1. Spielt wichtige Rolle im Bicarbonat-Puffersystem d. Blutes → Puffersystem hält Säure-Base-
    Hämöostase in bestimmte Grenzen
  2. Carbonate + Bicarbonate
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14
Q

allotrope des C

A

Atome des C formen sich zu anorganischen Stoffen (verschiedene Bindungsformen) → Graphit, Diamant und amorpher Kohlenstoff

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15
Q

oxide

  1. verbrennung von kohlenwasserstoff?
  2. kohlenstoffdioxid
  3. kohlenstoffmonoxid
  4. metalle
A

= chem. verbindung, die in chem. formel mind. 1 Sauerstoffatom und ein weiteres element enthält

  1. Kohlenmonoxid + kohlendioxid
  2. CO2, häufiges abbauprodukt von stoffwechselvorgängen
  3. toxisches gas
  4. eisenoxid –> bilden rost (korrosionsprodukt des eisens)
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16
Q

stickstoff N

  1. OZ
  2. reaktiviät?
  3. atemluft?
  4. vorkommen
A
  1. 7
  2. sehr reaktionsträge
  3. 79%
  4. Vorkommen: Aminosäuren (Proteine), Nukleinsäuren (DNA, RNA) + Adenosintriphosphat (ATP)
17
Q

halogene:

  1. reaktivität
  2. raktion mit wasserstoff?
  3. wird wofür häufig genutzt?
  4. reaktion mit metallen
  5. bilden halogene sauerstoffreiche verbindungen?
  6. was kommt im zahnschmelz vor?
  7. salzsäure: sauerstoffreiche verbinddung?
A

Fluor, chlor, brom, iod, astat, salzproduzierend

  1. hochreaktiv
  2. In Reaktion mit Wasserstoff bilden sie Halogenwasserstoffsäuren
  3. Chlor, Brom, Iod häufig für Desinfektionsmittel
  4. Erzeugung von Salzen (Natriumchlorid)
  5. Ja
  6. fluor
  7. nein
18
Q

wasserstoff: metall oder nichtmetall

polarität?

A

nichtmetall

unpolar, unlöslich in wasser

19
Q

isotope des wasserstoffs

A

am häufigsten vorkommen: Protium 1H

dann: Deuterium 2H (“schwerer wasserstoff)

Tritium 3H (“überschwerer wasserstoff”), instabil, kern zerfällt unter emission von bestrahlung

unterscheiden sich in neutronenzahl

20
Q

reaktionen mit wasserstoff

A

finden bei erhöhter temp. statt –> hohe bindungsenergie durch H-H-kovalent-bindung, muss für reaktion aufgebrochen werden

21
Q

salzartige hydride

A

reagiert mit stark elektropositiven alkali-und erdalkalimetallen (hydride) –> verbindungen in denen wasserstofff, wegen seiner höheren EN im vergleich zum alkali- und erdalkalimetall als hydrid-anion H- vorkommt

Beispiel: 2 Na(s) + H2(g) → 2 NaH(s) (Natriumhydrid; starke Base)

22
Q
  1. wasserstoff-verbindungen der nichtmetalle
  2. reaktion mit halogenen
  3. reaktion mit sauerstoff
  4. reaktion mit stickstoff
  5. reaktion mit kohlenstoff
A
  1. in verbindungen mit nichtmetallen: wasserstoffatome, kovalent gebunden= kovalente hydride
  2. Reaktion mit Halogenen: H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g) (farbloser, gasförmiger Chlorwasserstoff)
  3. Reaktion mit Sauerstoff: 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (Knallgasreaktion; stark exotherm!)
  4. Reaktion mit Stickstoff: 3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3(g) (Haber/Bosch-Synthese), ammoniak als produkt
  5. Reaktion mit Kohlenstoff: 2 H2(g) + C(s) → CH4(g) (Kohlehydrierung; Herstellung von Kohlenwasserstoffen, in diesem Beispiel Methan)
23
Q

wie liegt O auf erde vor?

A

überwiegend als kovalentes homogenes molekül O2

24
Q

Ozon

A

O3, metastabile energiereiche und reaktivere Form des sauerstoffs

sehr starkes oxidationsmittel

25
Q

isotope des sauerstoffs

A

ings. 13 verschiedene isotope

26
Q

reaktionen mit sauerstoff

A

stark exotherm, laufen freiwillg ab (Verbrennungen),

reagiert mit allen metallen + vielen nichtmetallen, sogar mit manchen edelgasen (xenon)

27
Q

sauerstoff - reaktion mit metallen

A

bildung ovn metalloxiden –> metall wird oxidiert (Oxidationzahl des metalls steigt)

28
Q

sauerstoff - reaktion mit nichtmetallen

A

auch bildung von oxiden

bei niedrigen konzentrationen: es bilden sich verbindungen mit niedrigen Oxidationszahlen

–> CO, kohlenmonoxid: verbrennung mit zu wenig sauerstoff

bei höheren konz.: höhere oxidationszahl

–> kohlendioxid, genügend sauerstoff

29
Q

reaktion sauerstoff mit stickstoff

A

endotherm

30
Q

sauerstofferhaltung durch photosynthese

A

pfl. organismen brauchen wasser + kohlendioxid, synthetisieren daraus zucker, energiequelle: sonnenlicht
abfallprodukt: sauerstoff –> für mensch und tier

31
Q

dipolmoment - polarität Wasser

A

durch unterschiedl. EN von O + W: bildung von partialladungen –> negative polarität am O-Atom, positive Polarität am H-Atom –> Dipol

wassermoleküle sind also dipole!

32
Q

wasserstoffbrücken

A

Weil Wassermoleküle Dipole sind, besitzen sie ausgeprägte zwischenmolekulare Anziehungskräfte und können sich durch Wasserstoffbrückenbindungen zu Clustern zusammenlagern

33
Q

kohlenstoff - temp.beständigkeit?

diamanetisch?

A

höchste beständigkeit aller materialien

bedeutet ein von außen angelegtes Magnetfeld wird durch C abgeschwächt; das gegenteilige Verhalten nennt man: Paramagnetismus (z.B.: Eisen)

34
Q

eigenschaften diamant

A

extrem hart, sehr stabil, hohen schmelzpunkt, elektrischer isolator

35
Q

eigenschaften graphit

A

schwarz, weicher feststoff, leichter metallischer glanz, als schmiermittel anwendbar, elektrischer leiter

36
Q

salpetersäure

A

HNO3, wichtigste Oxosäure des stickstoffs

37
Q

ammoniak

A

wasserstoffverbinundgen des stickstoffs

Die Herstellung des Ammoniaks wird großtechnisch über die Haber/Bosch-Synthese realisiert. Die Ausgangsstoffe werden durch technisch sehr aufwendige Verfahren gewonnen.

N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3(g)

38
Q

Halogene

EN
polarität

fluor + chlor
brom
iod

A

höchste EN

wasserlöslich

gase
flüssigkeit
feststoff
fluor hat höchste raeaktivität!

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