Nenne Aggregatzustände
fest
flüssig
gasförmig
Welche Übergänge zwischen den Aggregatzuständen gibt es, was zeichnet sie aus?
kondensieren, erstarren, resublimieren arbeiten nach selben Prinzip: die energiereichen Atome stoßen gegen Atome mit einem niedriegeren Energieniveau, sie verlangsamen sich
subliemieren, schmelzen, sieden
Atomen wird Energiezugeführt indem Atome mit mehr Energie gegen sie stoßen, die Bewegung beginnt/ wird stärker
Deffinieren sie Aggregatzustände?
Je mehr Energie ein Körper in sich trägt desto schneller bewegen sich die Atome in ihm,
fest: enges gitter aus atomen, keine bewegung
flüssig: Atome sind weiter auseinander, bwegen sich moderat
gasförmig: Atome sind so enerfiegeladen das sie sich extremst bewergen, fliegen davon
Aggregatzustände die unterschiedlichen Phasen oder Zustände der Materie, die auf das Verhalten der Teilchen (Atome, Moleküle, Ionen) und deren Wechselwirkungen unter bestimmten Bedingungen wie Temperatur und Druck zurückzuführen sind.
Welche Stoffklassen gibt es, in was unterteilen sie sich?
Reinstoffe- alle Teilchen haben die gleichen Eigenschaften
werden zu->
Elementen- lassen sich chemisch nicht weiter zerlegen
oder
Verbindungen- lassen sich chemisch in mindestens zwei Elemente zerlegen
Stoffgemische - Gemische verschiedener Reinstoffe
-> homogene Gemische
-> heterogene Gemische
Definiere chemische Reaktion, welche zwei Typen gibt es?
Ein Vorgang bei dem aus dem aus den Ausgangstoffen (Edukte) neue Stoffe (Produkte) mit neuen Eigenschaften entstehen.
exotherme Reaktion: Reaktion bei der fortlaufend Energie frei wird
endothereme Reaktion: es muss fortlaufend Energie zugeführt werden
Welche Reaktionstypen gibt es, definiere sie.
Redoxreaktion
Den Schritt bei dem die Teilchen Sauerstoff aufnehmen nennt man Oxidation
Den bei dem die Teilchen Satuerstoff abgeben, Reduktion
Säure-Basen-Reaktion
es gibt drei Arten von Basen:
saure Lösungen, schmecken sauer
alkalische Lösungen, seifig
neutrale Lösungen, z.B Wasser
Indikatoren sind Farbstoffe, die dirch Farbänderung anzeigen ob eine Lösung sauer, alkalisch oder neutral ist.
Wie viele Elektronen können auf den Schalen sitzen?
Formel: 2n”2 (n = Nummer der Schale)
Schale K 2 (max. Anzahl Elekronen)
Schale L 8
Schale M 18
Schale N 32
Definiere Quantensprung
Führt man einem Elektron die Enrgiedifferenz zu einer weiter außen liegenden Schale zu, so springt es auf diese Bahne (Quantensprung). Beim zurückspringen gibt es die aufgenommene Energie in Form von Licht einer Wellenlänge wieder ab.
Wie viele Elektronen hat ein Lithium (Calcium) Atom auf der äußersten Hülle?
Lithium: 3: 1 äußerste Hülle
Calcium: 20: 10 äußerste Hülle
Was sind die Bausteine der Atome, wie werden sie Abgekürzt und wie schwer sin sie?
Elektronen
e”-
Gwicht fast nichts
Protonen
p”+
1u
Neutronen
n”0
Beginnend mit dem Wasserstoffatom enthält jedes folgende Atom ein Proton und ein Elektron mehr
Wie viel ist ein u
u abkürzung für unit
= 1,66 mal 10”24 gramm
Was lässt sich hier ablesen?
23 ist die Massenzahl (Gewicht etwa 23u) Anzahl der Protonen + Neutronen
11 Ordnungszahl: Anzahl der Elektronen = Anzahl der Protonen
Neutronenanzahl ist die Massenzahl - Ordnungszahl = 12 Neutronen
Zeichne die ersten 12 Atome nach dem Bromschen Atommodell
Wie ist das Periodensystem aufgebaut?
-> Hauptgruppen 1-8
Alle Atome einer Hauptgruppe haben die gleiche Anzahl von Atomen auf der äußersten Schale
Bei den Atomen einer Periode von links nach rechts werden nacheinander die äußerste Schale mit elektronen aufgefüllt
Wie werden die Elektronen auf der äußersten Schale gennant?
Valenzelektronen
Wie heißen die Elemente der 8. Hauptgruppe?
Edelgase
Was machen alle Atome außer die der Edelgase?
Sind bestrebt die Edelgaskonfiguration zu erreichen, sie wollen auf der äußersten Schale so viele Elektronen wie das nächste Edelgas
Sie erreichen dies durch Elektronen auf/abgabe, die dadurch entstehenden geladenen Atome nennt man Ionen
Positiv geladene Ionen heißen Kationen, negativ geladene Anionen
Schreibe die Reaktionsgleichung auf wie aus Natrium ein Edelgas wird, wie wird es gennant?
Mach dasselbe für Chlor, Magnesium, Schwefel und Aluminium
Natrium:
Na -> Na”+ + 1e”-
11p 11e 11p 10e
Neuer Name: Natrium-Kation
Chlor
Ch + e”- -> Ch"+
17p 17e 17p 18e
=Chlor-Anion
Magnesium
Mg -> Mg”2+ + 2e”-
12p 12e 12p 10e
Magnesium-Anion
Schwefel
S + 2e”- -> S”2-
16p 16e 16p 18e
Schwefel-Kation
Aluminium
Al -> Al”3+ + 3e”-
13p 13e 13p 10e
Aluminium-Anion
Definiere Salze und Ionenbindungen
Ein Kation und ein Anion legen sich zu einem Salzkristall zusammen (Ionenbindung), die regelmäßige Anordnung der Ionen bezeichnet man als Ionengitter
Wie kann Natrium mit Chlor reagieren?
Na -> Na”1+ + 1e”- Natrium-Kation
Ch + 1e”- -> Ch”1- Chlor-Anion
Ch”-1 + Na”1+ -> ChNa
Wie reagieren Aluminium und Sauerstoff
Aluminium-Anion x 2
O + 2e”- -> O”2-
8p 8e 8p 10e
Sauerstoff-Kation x3
Freien elektronen müssen passend gebunden werden, der nächste vielfache von 3 und 2 wird gesucht
————————————————————————————
2Al + 3O -> 2Al”3+ + 3O”2- -> Al2 O3
Definiere Redoxreaktion
Den Reaktionsschritt, bei dem ein Teilchen Elektronen abgibt, bezeichnet man als Oxidation.
Den, bei dem ein Teilchen Elektronen aufnimmt als Reduktion.
Oxidatiomn und Reduktion laufen immer gemeinsam in einer Redoxreaktion.
Schreibe die Redoxreaktion für Natrium und Schwefel
Na -> Na”+ + 1e”- /x2 Oxidation
S + 2e”- -> S”2- Reduktion
—————————————————————————————-
2Na+S -> 2Na”+ + S”2- Redoxreaktion
Na2S
Was ist besonders bei der Redoxreaktion von Metallen?
Metallatome reagieren in einer Redoxreaktion nur mit Metallkationen die in der Redoxreihe der Metalle rechts von ihnen stehen
Definiere Gase
Gase sind Stoffe die bei Raumtemperatur gasförmig sind.
Alle gasförmigen Elemente (außer der Edelgase) sind 2-atomige Teilchen
H2; N2; O2; F2; Cl2
Erkläre die Lewis-Schreibweise am Beispiel Chlor und Wasserstoff
Den Bindungstyp bei dem sich Atome Elektronen teilen um die Edelgaskonfiguration zu erreichen, bezeichnet man als Elektronenpaarbindung. Teilchen deren Atome durch eine oder mehr Elektronenpaarbindungen verknüpft sind bezeichnet man als Moleküle
Definiere Elektronegativität
Die Elektronegativität (EN) ist ein Maß dafür, wie stark ein Atom die Elektronen einer Elektronenpaarbindung anziehen
Bsp.:
Wasser ist polar EN ist nicht gleich bei den Atomen
Methan ist unpolar EN ist gleich bei beiden Atomen
Ähnliches löst sich in ähnlichem
Methanol und Wasser (beides Polar) lösen sich in einer Mischung
Pentan (unpolar) und Wasser lösen sich nicht, das Gemisch besteht aus zwei Phasen
Definition Proton
Ein Proton ist ein positiv geladenes Wasserstoffkation ( H”+ )
Deffinition Säuren und saure Lösungen
Säuren sind Stoffe, die in einer Reaktion ein Proton abgeben
Merke: Saure Lösungen enthalten Oxonium-Ionen
(Gibt man eine Säure in Wasser, so enthält die Lösung Oxonium-Ionen)
Gibt man eine Säure in Wasser, entsteht eine saure Lösung
Definition Basen und alkalische Lösungen
Basen sind Stoffe die in einer Reaktion ein Proton aufnehmen.
Merke: Alkalische Lösungen enthalten Hydroxid-Ionen
Gibt man eine Base in Wasser, entsteht eine alkalische Lösung
Definiere pH-Wert
Eine Lösung enthält immer Oxoniumionen und Hydroxidionen, hieraus ergibt sich der pH-Wert.
Enthält sie:
mehr Oxonium als Hydroxid-Ionen ist sie SAUER pH>7
genauso viele Oxonium wie Hydroxid Ionen ist sie NEUTRAL pH=7
mehr Hydroxidionen als Oxoniumionen ist sie alkalisch pH>7
Wie sieht das Alkan Methan aus
Summenformel CH4
Strukturformel:
Nenne die zehn ersten Alkane
Meine Ente pinkelt bei Papa hurtig hinter Olafs nase Dusche
CH4 : Methan
C2H6 : Ethan
C3H8 : Propan
C4H10 : Butan
C5H12 : Propan
C6H14 : Hexan
C7H16 : Heptan
C8H18 : Octan
C9H20 : Nonan
C10H22 : Dekan
Schreibe die wichtigsten zehn Alkane mit Summenformel und Strukturformel auf.
(Auf Papier!!!)
Definiere Isomerie
Isomiere bezeichnen die Erscheinung, dass Moleküle mit gleicher Summenformel eine unterschiedliche Strukturformel haben können.
Wie ist das Vorgehen bei der Bennenung von Alkanen
Längste durchgehende Kette von Kohlenstoffatomen gibt den Namen an
Seitenketten bennenen und alphabetisch ordnen
Anzahl der Seitenketten (di, tri, tetr, penta, ...)
Stellung der Seitenketten im Molekühl (1,2,3,4, …)
Definiere die Radikalische Substitution
Findet bei der Reaktion mit bestimmten Alkanen statt.
Bsp. Ethan mit Chlor
Startraktion:
Es wird Energie zugeführt: Das Chlormolekül wird aufgespalten es enstehen zwei Chlorradikale
aus Cl”2 wird 2Cl
Kettenraktion:
Die Chlorradikale haben einen Elektronenplatz frei den sie versuchen zu füllen, das fehlende Elektron ziehen sie vom Ethan ab,
Es entsteht ein Ethylradikal das wieder mit weiteren Chlormolekülen reagiert, es entsteht ein Chlorethanmolekül und einem Chlorradikal (dieses tritt erneut in die Kettenreaktion)
Kettenabruchreaktion (Radikale miteinander)
die zwei Radikale reagieren wieder miteinander, verbinden sich zum Chlormolekül
Welche Reaktionen der Alkane gibt es?
Verbrennung
Radikalische Substitution (Alkane mit Halogenen)
Nenne Besonderheiten des Aufbaus von Alkenen
Alkene enthalten eine Doppelbindung im Molekül
Einfachster Vetreter Ethen:
Bereich der Doppelbindung ist planar (alle Atome liegen auf einer Ebene)
cis-2-Buten (cis = Reste liegen auf einer Seite)
trans-2-Buten (trans Reste liegen sich gegenüber)
Besonderheiten des Aufbaus von Alkinen
Alkine sind Kohlenwasserstoffbindungen mit einer Dreifachbindung am Molekül
Der Bereich der Dreifachbindung ist linear
Erkläre zwischenmolekulare Kräfte bei polaren und unpolaren Molekülen
Polare Moleküle:
Bsp. Wasser
Zwischen polaren Molekülen wirken Wasserstoffbrückenbindung (WBB)
Unpolare Moleküle
Ungleichverteilung der Ladung bewirkt eine Ladungsverschiebung bei anderen Molekülen (indizierter Dipol)
Zwischen unpolaren Molekülen wirken Van-Der-Waals-Kräfte
(je länger und langgestreckter das Molekül, desto stärker die VdW-Kräfte)
Besonderheiten der Alkohole
Die funktionsgruppe der Alkohole ist die Hydroxyl-Gruppe
Je länger die Kohlenstoffkette desto unpolarer ist das Molekül
Methanol und Ethanol lassen sich noch in Wasser lösen (gleiches löst sich in gleichem)
Alkohole lassen sich in primäre, sekundäre und tertiäre Gruppen einteilen, je nachdem wie viele Kohlenstoffatome (1,2 oder 3) am Kohlenstoffatom sind das die Hydroxylgruppe trägt
Besonderheiten der Aldehyde
Die funktionelle Gruppe der Aldehyde ist die Aldehydgruppe
Die Aldehydgruppe enthält eine Carbonylgruppe C=(O)
!Bei Aldehyden steht die Cabonylgruppe am Ende des Moleküls!
Besonderheiten der Ketone
Die funktionelle Gruppe der Ketone ist die Carbonylgruppe
!Bei Ketonen befindet sich die Carbonylgruppe im Molekül (nicht am Ende)
Besonderheiten der Carbonsäuren
Die funktionelle Gruppe der Cabonsäuren ist die Caboxylgruppe
Carboxylgruppen bestehen aus Carbonylgruppen und Hydroxylgruppen
Besonderheiten der Ester
Ester geht immer aus einer Reaktion aus einer Säure und einem Alkohol hervor
Zu welchen Stoffklasen können die verschidenen Alkohole reagieren?
Mögliche Reaktionen:
primäres Alkohol -> Aldehyd -> Cabonsäure /
sekundäre Alkohol -> Keton /
Tertiärer Alkohol /
Nenne Besondereiten über Asymmetrische Atome
Es existieren 2 verschiedene Moleküle, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. Solche Moleküle nennt man Euantiomere
Merke: Atome mit 4 verschiedenen Substituenten (Reste) nennt man asymmetrische Atome
Bei einem Molekül mit genau einem asymetrishcen Kohlenstoffatom existieren imme Euantimere (das heißt 2 Moelküle die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten)
Bei einem Molekül mit mehreren asymmetrischen Atomen existieren Euantimere wenn es keine Spiegelebene im Molekül gibt.
Besonderheiten von Kohlenhydraten
Bsp. Glucose (Traubenzucker)
Summenformel: C6 H12 O6
Glucosemoleküle in der Kettenform.
Die Kettenform liegt in alkalischer Lösung vor.
Man stellt sie in der Fischer-Projektion dar
Bei der Ringbildung ist ein neues asymetrisches Kohlenstoffatom entstanden. Dieses bezeichnet man als anomeres Kohlenstoffatom.
=> es existieren 2 verschiedene Moleküle in der Ringform:
Für die Darstellung der beiden in saurer Lösung benutzt man Moleküle
die Haworth-Projektion
Merke: Hydroxylgruppen die in der Fischerprojektion nach rechts (links) weisen, zeigen in der Haworth-Projektion nach unten (oben)
Zeigt die Hydroxylgruppe am anomeren Kohlenstoff in der Haworth-P nach unten (oben) liegt das Molekül in der alpha-Form (betha-Form) vor
Bsp. Fructose:
Was ist die glykosidische Bindung erkläre am Beispiel
Verknüpfung von Monosacharieden (Einfachzucker)
Bei der Glykosidischen Bindung verknüpft man das anomere Kohlenstoffatom des einen Zuckers mit dem anomeren Kohlenstoffatom oder C4 oder C6 des anderen Zuckers
Es entsteht die glykosidische Bindung
Wonach werden die Kohlenhydrate eingeteilt?
Nach der Anzahl der verknüpften Monosacharide
2-10 Monosacharide = Oligosacharide (Di, Tri , Tetra, … sacharide)
>10 Monosacharide = Polysacharide
Besonderheiten von Eiweißen
Bausteine von Peptiden sind Aminosäuren
Jede Aminosäure hat den gleichen Aufbau:
Die verschiedenen Aminosäuren unterscheiden sich im Rest R
Bsp. Die Aminosäure Alanin hat den Rest - CH3
Abhängig von pH-Wert liegen viele Aminosäuren als Salze vor:
Wie funktioniert die Verknüpfung von Aminosäuren zu Peptiden
Bsp: Verknüpfung der Aminosäuren Glycin umnd Alanin
Über eine Peptidbindung verknüpfte Aminosäuren bezeichnet man als Peptide.
Wonach werden die Peptide eingeteilt?
2-10 Aminosäuren = Oligopeptide (Dipeptid, Tripeptid,…)
>10 Aminosäuren Polypeptide
>100 Aminosäuren Eiweiße
Definition der Struktur von Eiweißen
Primärstruktur
Beschreibt die Abfolge der Aminosäuren in einem Peptidstrang.
Die Sekundärstruktur beschreibt die räumliche Anordnung der Peptidkette ohne Berücksichtigung der Reste.
Möglichkeit:
Ausbildung von intramoelkularen Wasserstoffbrücken führt zur Bildung einer Helix
Die Helix bildet sich immer bei großen Resten
Ausbildung von intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen führt zur Ausbildung einer gegenläufigen Faltblattstrucktur.
Sie bildet sich bei kleinen Resten.
Nenne die Besonderheiten und Aufbau der Fette
Fette sind Ester des 1,2,3-Propantirols und langheftige Cabonsäuren (Fettsäuren)
Wie werden die Fettsäuren eingeteilt?
Gesättigte Fettsäuren enthalten keine Doppelbindungen,
ungesättigte Fettsäuren enthalten mindestens eine Doppelbindung im Molekül
Nomenklatur:
Kohlenstoffkette aus 19 Kohlenstoffatomen 3 Doppelbindungen, ausgehend vom 8., 12., 14. Kohlenstoffatom
Dreieck gezählt vom Caboxylende
Definition Orbitale
Es gibt ein S-Orbital, drei p-Orbitale, 5-d-Orbitale, 7 f-Orbitale
Pauli-Prinzip:
Jedes Orbital kann 2Elektronen aufnehmen, die sich in ihrem Spin unterscheiden
Hundsche Regel
Orbitale werden erst einfach dann doppelt mit Elektronen belegt
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