Anorganika

• Hoher Schmelz- und Siedepunkt (2000°C/3900°C)

• Oxidationszustände -3,+1,+2,+3

• 2 stabile Isotope (10/11)

• 3 Modifikationen (versch. Kristallstrukturen)

• schwarzer Feststoff, 2. Größte Härte aller Elemente, reaktionsträge

• Mumifizierung,Textilreinigung, Glasherstellung

• ausschließlich als Sauerstoff-Verbindungen

• Spurenelement, Knochenstoffwechsel, Gehirnfunktion, Bortezomib (Behandlung Multiple Myelom), Herstellung besonders harter und leichter Werkstoffe, Strahlenschutz, Permanentmagnete

BO3 3-

• Mineralklasse, Salz der Borsäure H3BO3

• Borsäure: schwache Säure, einprotonig, Desinfektionsmittel, Konservierung, Insektizide

• Oxidationszustände: -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4

• 2 Stabile Isotope: 12/13 (geringe Häufigkeit)

• Diamant (sp3, kubisch, größte Härte, farblos), Graphit (sp2, hexagonal, pi-Elektronen, schwarz, vdw Kräfte, höchster schmelz/ Sublimationspunkt aller Elemente, Holzkohle, verbrannter Diamant), selten: Lonsdaleit, Fullerene

• Bleistift, Moderatoren (KKW), Pigment, Wasserfilter, Durchfallerkrankungen, Schmuck

CO3 2-

• sp2, delokalisierte pi Bindung, trigonal planar

• Base Kohlensäure H2CO3 (CO2 reagiert in wässriger Lösung zu Kohlensäure)

• bilden Salze, schwer wasserlöslich (außer Alkali-Carbonate), Minerale

• Natron (Backtriebmittel), Zahnpasta, Sodbrennen (Neutralisiert Magensäure), Puffersubstanz, Feuerlöscher

CH3COO -

• Base der Essigsäure (schwach), farblose gut wasserlösliche Salze, Herstellung aus Essigsäure

• Lebensmittelkonservierung, Pflanzensäfte, ätherisches Öl, Acetylgruppe, Säuerungsmittel, Reiniger, Kosmetik

C2O4 2-

• Base der Oxalsäure (stark), einfachste Dicarbonsäure, schwer wasserlösliche Salze, Reduktionsmittel

• Entstehung bei unvollständigem Zucker-Abbau, Pflanzen (Klee)

• Nierensteine: bildet schwerlösliche Salze mit Ca2+ und Fe2+ —> Kristallbildung, Erschwerung der Eisenaufnahme im Darm, Calciumverarmung im Gewebe: Herzschäden, Lähmung

• Reinigungsmittel, Fällung Calciumoxalat, Wirkstoffsalze

C4H4O6 2-

• Salz der Weinsäure

• Pharmazie: Gegenanion zu basischen funtionellen Gruppen

• schwerlöslich in Wasser

• Lebensmittelzusatz, Backpulver, Sahne Stabilisierung, früher: Brechmittel (Brechweinstein), Chelator (Komplexierung von Cu-/Bi-Ionen, Seignettesalz)

• 
  

CN-

• Salz der Blausäure (farblos, giftig)

• einzähniger Ligand (Kaliumhexacynidoferrat(II), im Magen: Blausäure kann durch Magensäure freigesetzt werden —> Cyanide der (Erd)Alkalimettalle

• extrem giftig, tödlich: Bindet irreversibel an Sauerstoff-Bindungsstelle in der Atmungskette —> inneres Ersticken

• Bergbau, organische Synthesen

• gasförmig bei RT

• Oxidationsstufen: 5 bis -3

• Alchemie, Haber-Bosch Verfahren (großtechnische Ammoniakherstellung), Ostwaldverfahren HNO3

• Atmosphäre, Aminosäuren, Nucleinsäuren, Bakterien: Umsetzen von N2 in NOx, Kreislauf: Tiere/ Pflanzen —> Boden (Bakterien) —> Luft

• Linde-Verfahren: Destillation aus flüssiger Luft

• Schutzgas, Treibgas, Warzenvereisung, Schockfrieren, Lagerung biologischer/ medizinischer Proben

NH3/ NH4 +

• farblos, wasserlöslich, giftiges Gas

• in wässriger Lösung basisch

• Gewinnung von Düngemittel/ Kunststoffe/ Harnstoff

• Toxikologie: Hirnschädigung, Leberversagen, tödlich

NO

• freies Radikal

• kann Methämoglobin bilden: toxisch (Gefäßdilataion (erweitung) in glatten Muskelzellen)

NO2 -

• deprotonierte salpetrige Säure

• Boden, Gewässer, Luft, Kläranlagen

• schnelle Zersetzung, deshalb einleiten von Stickoxiden in Natronlauge im Labor

• Fleisch Pökeln

• Toxikologie: oxidiert Eisen, Methämoglobin (kein aktiver Sauerstofftransport möglich), bei höheren Temperaturen kanzerogene Nitrosamine

NO3 -

• deprotonierte Salpetersäure

• Grundchemikalie, oxidierend, Düngemittel

• Toxikologie: Reduktion Nitrat —> Nitrit, gefahr der Bildung von krebserregenden Nitrosaminen (Trinkwasser)

• Oxidationszustände: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5

• 1 stabiles Isotop: 31P

• Modifikationen: weiß (flüchtig, sehr reaktiv, kubisch, Lumineszenz), schwarz (pyramidal, sechsringmaschen, hergestellt durch Druckeinwirkung auf weißen Phosphor, ungiftig), violett (monoklin, hergestellt aus zweiwöchigem Erhitzen von weißem Phosphor), rot (amorph, herstellung durch mehrstündiges Erhitzen, reaktionsträger als weißer)

• Vorkommen meist als Phosphate (PO4 3-), Mineralien, Klärschlamm

• Flammschutzmittel, Streichhölzer, Weichmacher, Düngemittel

• DNA/ RNA Stränge, ATP (Energiestoffwechsel), mit Calcium als Hydroxylapatit Knochen-/ Zähnebestandteil, ph-Blutpuffersystem

PO4 3-

• Base der Phosphorsäure: dreiprotonig, —> Dihydrogenphosphat —> Hydrogenphosphat —> Phosphat

• H3PO4 + H2O ⇌ H2PO4 - + H3O+ pKs1 = 2,16

• H2PO4 - + H2O ⇌ HPO4 2- + H3O+ pKs2 = 7,21

• HPO4 2- + H2O ⇌ PO4 3- + H3O+ pKs2 = 12,32

• - häufigste Phosphor-Verbindung

• Oxidationsstufen: +2, +4, +6

• 4 Isotope: 32, 33, 34, 36

• 5 Kristallmodifikationen, hpts rhombisch

• nichtmetall

• früher: Desinfektions und Bleichmittel, Eiweißbestandteil, Vulkane, Gewinnung aus Erdgas, proteinogene Aminosäuren (Disulfidbrücken für Stabilität), Cystin, Äußere Anwendung (auf Haut: Schwefelwasserstoff —> bakteriostatische Wirkung), Desinfektion (Weinfässer, Trockenfrüchte), Akne und Mykosen, Gummiherstellung

• Ionen: Sulfat (SO4 2-), Sulfit (SO3 2-), Thiosulfat (S2O3 2-), Thiocyanat (SCN-), Sulfid (S 2-)

• Oxidationsstufen: 0, +1

• hohe Reaktionsfähigkeit, kommt elementar nicht natürlich vor, Lagerung geschlossen in Petroleum, Fleisch, Fisch, Eier, Mineralien (Patalit, Amblygonit, Spodumen)

• Abbau in Salzseen, Nebenprod.: Pottasche, Borax, Cäsium, Rubidium

  2 LiCl + Na2CO3 → Li2CO3↓ + 2 NaCl

  Li2CO3 +2 H3O+ + 2 Cl– → 2 Li+ + 2 Cl– + CO2 + 3 H2O Li+ + e- → Li (Elektrolyse bei 450-500°C)

  2 Cl- → Cl2 + 2e

• Batterien (Lithium-Ionen-Zelle),Entfernung von Stickstoff aus Gasen, Legierungen: Verbesserung Zugfestigkeit, Härte, Elastizität, Leichtigkeit, Pyrotechnik

• Behandlung Affektstörungen, Manie, Depressionen, in Form von Salzen in sehr geringer Konzentration (Wirkung: Ausschüttung Glückshormon Serotonin, Hemmung Dopamin-Rezeptoren)

• Oxidationsstufen: 0, +1

• hochreaktiv mit Wasser: 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2, kein elementares Vorkommen

• Kochalz, Soda (Na2CO3), Natronsalpeter (NaNO3)

• Erdkruste, Meerwasser, NaCl, Chilesalpeter (Natriumnitrat)

• Lichterzeugung (Natriumdampflampen), Kühlmittel (Ventile von Verbrennungsmotoren), Reduktionsmittel, Kernseifen

• Physiologie: Mengenelement, Natriummangel: (Hyponatriämie) anschwellen Körperzellen, epileptische Anfälle, Aktionspotentiale in Nervenzellen, Natrium-Kalium-Pumpe (Katalysiert durch ATP den Transprot von Na+ nach außen und K+ in die Zelle)

• 
  

• Oxidationsstufen: 0, +1

• weiches Leichtmetall, reaktiv, 2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2

• Gewinnung: aus Kaliumchlorid, Reduktion mit elementarem Natrium Na + KCl → K↑ + NaCl

• sehr häufiges Vorkommen, Mineralien: Sylvin, Schönit, Muskovit

• Kühlflüssigkeit, Schmierseifen, Gegenion für bessere Löslichkeit, Kaliumluftfilter (bindet CO2, setzt O2 frei), Düngemittel (Bestandteil Xylem (Leitgewebe), fördert Blattflächenwachstum, begünsitgt Photosynthese)

• Physiologie: Mengenelement, Vorbeugung Bluthochdruck, Nierensteine, Schlaganfälle, Zellwachstum, Reizbildung, Hormonhaushhalt, Knochenstoffwechsel

• Oxidationsstufen: 0, +2, weiches Metall, mit H2O Magnesiumhydroxid

• reaktionsfreudig —> kein elementares Vorkommen, verursacht mit Ca die Wasserhärte, Mineralien: Carbonate, Silikate, Chloride, Sulfate, gebrigsbildend (Dolomit), Spinell, Talk

• Gewinnung: 1. Schmelzflusselektrolyse mit Chlorgas als Nebenprodukt, 2. Thermische Reduktion von MgO (Pidgeon-Prozess), 3. aus Meerwasser (Ausfällung Magnesiumhydroxid, dann Elektrolyse)

• Wunderkerzen, Reduktionsmittel, Entschwefelung, Grignard-Verbindungen, Autobau, Implantate

• Zentralatom im Chlorophyll, Coenzym, Stabilisierung Ruhepotential, Mangel: Ruhelosigkeit, Reizbarkeit, Krämpfe, Aufgenommen im Dünndarm

• Magnesiumbrände: Ersticken (Keinesfalls H2O/ CO2)

• Oxidationsstufen: 0, +2, 3 Modifikationen, guter el Leiter, mit H20 Calciumhydroxid und H2