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This document is a set of chemistry study notes. The document covers several topics including atomic models and chemical bonding. The topics could be useful for high school or undergraduate students learning about chemistry.
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CHEMIE LERNZETTEL 1. Klassi zierung von Materie a. homogen/heterogen b. Aggregatzustände c. Gemische und Lösungen d. Elemente, Atome, Elementarteilchen 2. Bohrsches Atommodell 3. Bildungsarten a. Ionisch b. Kovalent c. Metallisch 4. Funktionelle...
CHEMIE LERNZETTEL 1. Klassi zierung von Materie a. homogen/heterogen b. Aggregatzustände c. Gemische und Lösungen d. Elemente, Atome, Elementarteilchen 2. Bohrsches Atommodell 3. Bildungsarten a. Ionisch b. Kovalent c. Metallisch 4. Funktionelle Gruppen 5. Verbindungen a. Aminosäuren b. Peptide/Proteine c. RNA/DNA d. Fette/ Fettsäuren e. Kohlenhydrate 6. Formen von Energie a. kinetisch/chemisch/potentiell b. Namen+Beispiele 7. Verbrennung/ Redox-Chemie 8. Verdauung a. Organe b. Was wird wo verdaut? 1) Klassi zierung von Materie a) homogen/heterogen Klassifizierung von Materie heterogeneGemische homogeneStoffe heterogene Gemische veränderliche Zusammensetzung aus mehreren Phasen Dispersion homogene Stoffe nicht veränderlich eine Phase homogene Gemische Lösungen aus einerPhase veränderliche Zusammensetzung Definition Phase besteht nichterkennbar aus unterschiedlichen Teilchen Anhaltspunkte lichtmikroskopischeUnterscheidung Trennung Filter Zentrifuge b) Aggregatzustände c) Gemische/Lösungen Lösung homogenes Gemisch homogenes Gemisch mind 2 chemischreine Stoffe gelöste Stoffe Lösemittel nur einePhase d) Elemente, Atome, Elementarteilchen Element Reinstoff kann nicht mehr in andere Stoffe zerlegt werden Grundstoff chemischer Reaktionen Atom Weinste mögliche Menge eines Elements aus Protonen Neutronen Elektronen Elementarteilchen kleinste Bausteineder Materie Quarks Leptonen Higgs 2) Bohrsches Atommodell Atomaufbau Kern Protonenpositiv.pt Neutronenneutralnot Hülle Elektronennegativ c Größenverhältnis 1 100.000 Bohrsches Atommodell Hülle bestimmteBahnen schalen m definiertemAbstand um denKern herum aufdenBahnenbewegen sich Elektronen frei herum pro Schale max 8 Elektronen Ausnahme 1 Schale max 2 Elektronen Edelgaskonfiguration in letzterSchale 8 Elektronen Valenzelektronen besonders stabiler Zustand wird von Atomen angestrebt auchfür Atom undlonbindungen relevant 3) Bindungsarten a) Kovalente Bindung zwischen Nichtmetallen Atome teilen sich Elektronenpaar Ziel ErreichenderEdelgaskonfiguration Bsp Wasser H2O ein Sauerstoff Atom und zwei Wasserstoff Atome teilen sichjeweils ein Elektronenpaar undfüllensomit dieletzteSchale b) Ionische Bindung zwischen Metall abgabe niedrige Elektronennegativität EN Elektronen und Nichtmetall Elektronenaufnahme hohe EN Ziel Erreichend Edelgaskonfiguration Valenzelektronen werden übertragen Isis äußereSchaleganzvolloderganzlerist Bsp Natriumchlorid Nacl Kochsalz Natriumgibt 1 e ab Chlor nimmt 1 e auf durchdie entstehenden Ladungen halten die entstandenen Ionen zsm c) Metallische Bindung zwischen zweiMetallen Valenzelektronen bewegen sich frei als Elektronengas daherkommtdieguteLeitfähigkeit Metallatome liegen als positivgeladene Kationen dichtgepaartnebeneinander z IntermolekulareWechselwirkungen bestimmenden Aggregatzustand fest o flüssig je stärker dieBindung desto festerer Zusammenhalt der Moleküle Beispiele Wasserstoffbrückenbindungen Dispersionskräfte Vander Waals Kräfte DipolDipol Wechselwirkungen 4) Funktionelle Gruppen Organische Chemie starkeBindungsfähigkeit 4Valenzelektronen Verbindungen des Kohlenstoffs weitere Elemente Wasserstoff H Sauerstoff o Stickstoff N Schwefel s Phosphor P Halogene in Gr 17 Heteroatome Bildung von Naturstoffen wie Zucker FetteProteine Farbstoffe Nukleinsäuren Bindungsstrukturen Vielfältig Ringe Ketten Käfige funktionelle Gruppen definieren Verbindungsklasse O Alkohole R OH R H Amine R NH R K Carbonsäuren R COOH R Con Carbonsäureester RICO O R Rn gone Ether Re O R Rufe 5) Verbindungen a) Aminosäuren besitzen 2 funkt Gruppen Aminogruppe u Carbonsäuregruppe R C Ä R Baustein für Proteine werden über Nahrung aufgenommen b) Proteine/Peptide entstehen aus Verknüpfungen mehrerer Aminosäuren Peptidbindung Aminogruppe mit Carbonsäuregruppe Werkzeuge der Zellen Bauplan in mRNAcodiert gedrehteForm lebe Verdauung zerkleinert sie in einzelne Aminosäuren Proteinquellen Eier Fisch Fleisch Hülsenfrüchte Milchprodukte Nüsse c) DNA/RNA Ribonukleinsäure Polynukleotid besteht aus orgBasen AdeninGuanin Cytosin Uracil Zucker Phosphat Proteinbiosynthese Basenfrequenz gibt Abfolge von Aminosäuren vor Desoxiribonukleinsäure DNA Trägerder Erbinformation aller Lebewesen Doppelstrang verbundenÜberWBB DNA Polynukleotid Nukleinbasen Adenin Thymin Guanin Cytosin Abschnitte vonDNA Gen d) Fett und Fettsäuren Lipide Wasserunlösliche Naturstoffe 7 Stoffklassen nur 2 davon essbar Fettsäuren Trialyceride Fette Fettsäuren aus Carbonsäure COOH mit unverzweigtenKohlenstoffkette gesättigt keine Doppelbindung innerhalb der Kohlenstoffkette ungesättigt mind 1 Doppelbindung innerhalb der Kohlenstoffkette gesünder da derKörper sie besserverarbeiten kann IanDoppelbindungkönnenandereStoffebesserangreifen essenzielle Fettsäuren können nicht selbst hergestellt werden Linolsäure L Linolsäure fis C Atome vor und nach Doppelbindung in gleiche Richtung trans c Atome nach Doppelbindung in andere Richtung Triglyceride Fette dreifache Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin mit 3 Säuremolekülen Alkohol t Säure ergibt Ester Wasser R Güte tot OstRz Th Eier Rz an Glycerin werden 3 Fettsäuren angehängt Fett kann durchZugabe von Wasserstoff Hz gesättigt werden e) Kohlenhydrate allgemeine Summenformel n HenOn n 3 immer mind eine Carbonylgruppe immer mind Zwei Hydroxygruppen I Alkohol R OH Benennung Saccharide Zucker Bestandteil vom tierischen Stoffwechsel Unterschiedliche Darstellungsformen von Kohlenhydraten Bsp a Glukose Monosaccharide OH Hz Glucose O Glucose Traubenzucker Fructose Fruchtzucker Ö Disaccharide OH OH OH OH ö3 Saccharose Haushaltszucker Fructose Glucose Lactose Milchzucker Glucose Galactose Ei Oligosaccharide zwischen 3 und 10 Zucherbausteinen P Es mehr als 10 Zuverbastei verdauungdauert deutlichlänger muss Molekülewerdenaufgebrochen Cellulose HwfürMenschenunverdaulich 8 Chitin 6) Energieformen Elektrische Energie Mechanische Energie potentielle kinetische Energie Strahlungsenergie proportional zur Wellenlänge EMA Innere Energie Umsatz bei chemischen Reaktionen chemische Energie Energie exotherm f Energie abgabe endotherm Energieverbrauch Produkte einerReaktion sollen möglichst weniger Energiegeladen sein Kernenergie Massendefekt Summe Massen aller Elementarteilchen größer als beobachtete Masse restlicheMasse in Energie umgewandelt E m.CZ Kernfusion Verschmelzung von Kernen Aktivierungsenergie zuhoch Kernspaltung 7) Redox-Chemie a) Verbrennung Redox Reaktion mit Luftsauerstoff Magnesiumoxid Bsp Magnesium 2Mg t O 82m90 fMg 02 g Mg gibt 2 Elektronen an 0 ab wodurcheine Ladung entsteht Bsp Kaminfeuer Verbrennung von Holzgas b) Redox Oxidation Elektronen abgase Ladung wird positiv Reduktion Elektronenaufnahme Ladung wirdnegativ Bsp Zinnstab in Kupfersalzlösung Cut Zh Cu Znzt werdenvomZnauf cutüberragen Zinnstablöstsichauf Kupferwirdelementar Ein get RichtungderReaktion Cuist stärkeres Oxidationsmittel Redox Potential Tendenz des Metalls in Lösung eigener Ionen in Lösung zugeh unedle Metalle gehen die in Lösung Zn Zu 2e edle Metalle werdeneher elementar Cult ze u di Galvanische Zelle Aufbau zum Messen von Y RedoxPotential Standartpotential gemessenes Potential bei Galvanischer Zelle mit Standart Wasserstoff Elektrode tabellarischaufgelistet Anwendungsbereiche Blei Akkumulator Autobatterie Lithium Ionen Akku Brennstoffzelle Wasserstoff 8) Verdauung Verdauung Nahrung wird durch Verdauungsenzyme aufgeschlossen nicht alle Nahrungsbestandteile sindWasserlöslich Fette Kohlenhydrate Proteine Enzyme sind Katalysatorenfür Spaltungsreaktionen beschleunigen bremsenRast Verdauungsapparat Mensch Mund mechanischeZerkleinerung Zähne Vermischung mit Speichel rutschtbesser PH 6 7,5 Enzym Amylase ZerteiltAmylose Stärke in DisaccharidMaltose Magensäure SalzsäureHCL pH0,9 sehrsauer 199 EnzymPepsin Verdauung von Proteinen in kleinerePeptide allgemein durchknetenundvermischen istcanin Magenschleimhaut magensäuregreiftnasenwandan verdautsie Magengeschwür Dünndarm Neutralisation derMagensäure durch Hydrogencarbonat puffür Enzyme Lactase Saccharose Maltose Aufspaltung d Disaccharide in Monosaccharide Glucose Fructose Galactose Mannose Resorption von Wasser 180 desWassers was wir ausscheiden Dickdarm weitere Resorption vonWasser 120t Leber Schutz vor Giften unerwünschte Begleiterscheinungen Stoff umwandlung durch Pfortader Blut hinein WasserlöslichkeitderFreundstoffe erreichen um sie aus Körper rauszuschleuser Niere Ausscheidung von Endprodukten desStoffwechsels BindungdesHarns Wasserhaushalt nicht zuviel nicht zuwenigWasserabgeben