Chemie
Boku Steop
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Lernkarten
Was besagt die Hund´sche Regel?
Orbitale werden immer zuerst mit einem Elektron besetzt, bis alle voll sind. Dann erst kommt jeweils ein zweites Elektron in jedes Orbital.
(Wie in der Straßenbahn, erst wenn bei jedem Doppelsitz schon jemand sitzt. Setzen sich neue Personen dazu - Zit. Prof. Stingeder)
Offiziel: Entartete Orbitale werden so besetzt, dass die größtmögliche Anzahl ungepaarter Elektronen auftritt.
Was ist ein Mol?
Was ist die Molare Masse (M)?
Welche Einheit hat die molare Masse?
Welche Einheit hat die molate Konzentration/Stoffmengenkonzentration?
1 Mol ist die Stoffmenge (n), die aus 6,022*1023 Teilchen besteht .
Die molare Masse oder auch Molmasse ist die Masse (m=Gewicht) eines Mols
(-> sie setzt sich aus den relativen Atommassen (Ar) der jeweiligen Atome eines Moleküls zusammen)
Einheit der molaren Masse: [g/mol]
Einheit der molaren Konzentration: [mol/L]
(Molare Konzentration = Stoffmengen Konzentration = in der Chemie allg. nur "Konzentration")
+Was ist die relative Atommasse (Ar)?
Wie wird die Einheit der Atommasse definiert?
Und wo ist diese im PSE zu finden?
Ar früher auch Atomgewicht genannt, ist die Masse eines Atoms.
Die Atommasseneinheit (u) ist als ein zwölftel der Masse eines 126Kohlenstoff Atoms definiert.
Was beschreibt die Elektronegativität?
(Und wodurch wird diese bestimmt?)
Die Elektroneagtivität ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer chemischen Bindung Elektronenpaare an sich zu ziehen.
(wie "gerne" gibt ein Atom Elektronen ab bzw nimmt diese auf)
Die Elektronegativität ist...
..hoch, wenn ein Element eine starke Tendenz hat Elektronen anzuziehen.
..niedrig, wenn ein Element leicht ein Elektron an ein elektronegativeres Atom in einer Verbindung verliert.
Im PSE nimmt sie von links nach rechts zu und von oben nach unten ab.
(Fluor ist am elektronegativsten)
Wird unter anderem von der Kernladung und dem Atomradius bestimmt.
-> Führt zu partiellen Ladungen (sigma) innerhalb der Bindung
Was ist die Ordnungszahl (Z)?
...beschreibt die Zahl der positiven Elementarladungen (Protonen) im Atomkern
Was ist die Massenzahl (A)?
...gibt die Gesamtzahl der Nucleonen (Protonen+Neutronen) an.
Was sind Isotope?
...sind Atome gleicher Ordnungszahl (Protonen), aber unterschiedlicher Massenzahl.
(Atome selben Typs können in der Natur unterschiedlich viele Neutronen enthalten. Hier spricht man dann von Isotopen des zB Kohlenstoff-Atoms)
Was ist ein Ion / Kation / Anion?
Unterschied einatomige Ionen / Mehratomige Ionen?
Ein Ion ist ein Atom oder Molekül, das eine elektrische Ladung trägt.
Kation = positiv geladenes Ion
Anion = negativ geladenes Ion
Einatomig = bestehen aus einzelnen geladenen Atomen (zB. K+, Ca2+, Cl-, etc)
Mehratomig = auch Molekülionen genannt; bestehen aus mehr als einem geladenen Atom (zB. NH4+, SO42-, OH-)
Ladungen von Molekülen beziehen sich immer auf die Ladung des Gesamtteilchens !!!
xWas ist die spezifische Wärme?
...ist jene Wärmemenge, die benötigt wird um 1g der Substanz um 1°C zu erwärmen.
[ J/g*K ]
xWas beschreibt die Wärmekapazität?
...beschreibt jene Wärmemenge, die benötigt wird, um einen Körper mit der Masse (m) um 1°C zu erwärmen.
[ J/K ]
c Ionenbindung
..ist eine elektrostatische Anziehung zwischen Anionen und Kationen.
..wird typischerweise zwischen metallischen und nichtmetallischen Elementen gebildet.
..ist eher auf stark elektropositive und stark elektronegative Elemente beschränkt
c Kovalente Bindung
...auch Elektronenpaarbindung, ist eine Bindung zwischen zwei Atomen, die ein Elektronenpaar teilen.
...entsteht, wenn beide Atome ein Elektron bereitstellen, oder ein Atom beide bereitstellt und die Atome diese Teilen.
Van-der-Waals-Kräfte
Elektrostatische Anziehung zwischen momentanen Dipolen.
Bedeutend schwächer als Wasserstoffbrücken.
c Wasserstoffbrücken
Wenn Wasserstoffatome aufgrund der fehlenden Abschirmung (durch in der Bindung gebundenen Elektronen) nicht mehr abgeschirmt sind und dadurch mit weiteren Bindungspartner schwache Bindungen eingehen.
Keine Chemische Verbindung!
1/10 der Stärke einer kovalenten Bindung.
c Faktoren, die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen
1. Stoff
2. Temperatur
3. Zerteilungsgrad (spez. Oberfläche)
4. Konzentration der Edukte
5. Katalysatoren
c Grundsätze bei Säuren-Basen-Reaktionen
Säuren = Protonendonatoren,
Basen = Protonenakzeptoren
Protonenübertragungsreaktionen:
Gleichgewicht immer auf Seite der schwächeren Säure und Base.
((Anionen der Salze werden als Säurereste betrachtet = Basen))
Die Säurestärke
...ist umso größer je mehr Säure in ionisierter Form vorliegt.
...ist ein Maß für die Fähigkeit der Säure Protonen abzugeben
...ist umso größer je größer der KS Wert ist.
Die Basenstärke…
...ist umso größer je mehr Base in ionisierter Form vorliegt.
...ist ein Maß für die Base Protonen aufzunehmen
...ist umso größer je größer der KB Wert ist
cx Welche Größen beeinflussen ein chemisches Gleichgewicht?
(lt. Le Chatelier)
Konzentration, Druck, Temperatur (weitere?)
Wirkung eines zusätzlichen Reagenz:
Das System versucht die Menge eines zugegebenen Reaktanden möglichst klein zu halten, indem es mehr Produkte produziert. --> Verschiebung zu Produkten
Wirkung des Druckes:
Das Gleichgewicht verschiebt sich in die Richtung, die die Zunahme des Druckes möglichst klein hält.
Bei Druckanstieg verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite bei der weniger Gasmoleküle vorhanden sind. (Versucht Anzahl der Moleküle in Gasphase zu reduzieren)
Wirkung der Temperatur:
Wenn eine Reaktion exotherm ist, dann wird mit abnehmender Temperatur die Produktion der Produkte begünstigt, weil die entstehende Reaktionswärme das Absinken der Temperatur minimiert. --> Verschiebung zu Produkten
c Was ist die Gleichgewichtskonstante (Kc)?
Kc ist der Reaktionsquotient für eine Mischung im Gleichgewicht.
Sein Wert gibt an, inwieweit bei der Reaktion im Gleichgewicht Reaktanden oder Produkte bevorzugt vorliegen.
\(K_{C}= {{[C^c]*[D^d]} \over [A^a]*[B^b]}\)
Kc >103 hauptsächlich Produkte
10-3> Kc > 103 Reaktanden und Produkte in ähnlichen Verhältnissen
Kc < 10-3 hauptsächlich Reaktanden
c Was besagt das Massenwirkungsgesetz?
Es besagt, dass für ein Gleichgewicht der Form aA+bB ↔ cC+dD
der Reaktionsquotient aus den molaren Konzentrationen der Reaktanden und Produkte im Gleichgewicht ermittelt wird.
c Reaktionsgeschwindigkeit
...ist die Änderung der Konzentration einer Substanz (in einer Reaktion) dividiert durch die Zeit, die für diese Konzentrationsänderung benötigt wurde.
> .Veränderung der molaren Konzentration / Zeit
Gemeint ist damit meist die momentane Reaktionsgeschwindigkeit (zu einem bestimmten Zeitpunkt), da sehr viele Reaktionen bei Abnahme der Konzentration eine Abnahme der Reaktionsgeschwindigkeit zeigen.
c Was versteht man unter Aktivierungsenergie?
Aktivierungsenergie…
...ist die minimale Energie, die für die Reaktion nötig ist
...ist die Energie, die die Moleküle mindestens haben müssen, um bei einer Kollision miteinander zu reagieren.
...erklärt die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten
c Was ist in der Chemie ein Katalysator?
..ist eine Substanz, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, ohne selbst bei der Reaktion verbraucht zu werden.
bzw
...eine Substanz, die eine Reaktionbeschleunigt indem er einen anderen Reaktionsweg von Reaktanden zu Produkten ermöglicht.
(Neuer Weg mit niedrigerer Aktivierungsenergie)
c Definieren sie den Begriff Löslichkeit
Die Löslichkeit...
...einer Substanz entspricht ihrer Konzentration in der gesättigten Lösung.
...hängt vom Lösungsmittel, der Temperatur und (bei Gasen) vom Druck ab.
Eine gesättigte Lösung ist eine Lösung, bei der die gelösten und ungelösten Anteile des Feststoffes im dynamischen Gleichgewicht sind. Substanz(s) ↔ Substanz(aq)
c Henry´s Gesetz
Die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit ist proportional dem Partialdruck über der Flüssigkeit.
Löslichkeit= kH * Partialdruck
c Raoult´s Gesetz
Der gesamte Dampfdruck einer idealen Lösung ist die Summe der beiden Einzeldrücke.
Gesamtdruck= PA + PB
Gesetz von Dalton
Der vom Lösungsmitteldampf über einer Lösung ausgeübte Partialdruck PA ist gleich dem Produkt des Molenbruchs des Lösungsmittels in der Lösung XA mal dem Dampfdruck des reinen Lösungsmittels PÅ.
PA=XA*PÅ
Deffiniere den Begriff "Dampfdruck einer Flüssigkeit"
Der Dampfdruck einer Flüssigkeit…
...ist jener Druck, der von seinem Dampf ausgeübt wird, wenn sich Dampf und Flüssigkeit (Feststoff) im dynamischen Gleichgewicht befinden.
...ist ein Maß für die Flüchtigkeit der Substanzen.
(Hoch = Gleichgewicht der Reaktion erst bei vielen Gasmolekülen erreicht)
(Gering= Kondensiert schon bei geringer Menge an Gasmolekülen)
c Was versteht man unter dem dynamischen Gleichgewicht?
Das dynamische Gleichgewicht…
...ist ein Zustand, bei dem ein Prozess in die eine Richtung und der gegenläufige Prozess simultan mit gleichen Geschwindigkeiten ablaufen.
...ist zum Beispiel das Stadium bei dem Dampfdruck indem die Zahl der Moleküle, die in der Flüssigkeit wieder eintauchen, gleich groß ist wie die Zahl der Moleküle, die diesen verlassen. Geschwindigkeit der Verdampfung = Geschwindigkeit der Kondensation
Elektronenaffinität
...EEA eines Elementes ist ein Maß für die Energieänderung, die auftritt, wenn ein Elektron auf ein Atom oder Ion übertragen wird.
Die Elektronenaffinität ist...
..negativ, wenn Energie aufgewandt werden muss um ein Elektron an ein Atom anzulagern
..positiv, wenn bei der Anlagerung des Elektrons Energie freigesetzt wird
Definieren sie die Begriffe: Energie, Wärme, Enthalpie, endothermer bzw. exothermer Prozess
Die Energie...
...eines Systems ist ein Maß für die Fähigkeit dieses Systems Arbeit zu leisten oder Wärme zu produzieren.
Wärme...
... ist eine primitive Art Energie frei zusetzen.
... die Energie fließt dabei immer von der höheren zur niedrigeren Temperatur
Enthalpie
... ist ein Maß für die Energie eines thermodynamischen Systems
- Die Änderung der Enthalpie eines Systems ist gleich der freigesetzten oder aufgenommenen Wärmemenge bei konstanten Druck.
- Die Enthalpie einer Probe hängt von ihrem Aggregatzustand, von der Temperatur und dem Druck und der Größe der Probe ab.
- Wenn Wärme freigesetzt wird sinkt die Enthalpie → Änderung ist negativ -ΔH
Ein endothermer Prozess...
...ist eine Reaktion bei der Wärme absorbiert wird.
...ist eine Änderung bei der die Enthalpieänderung ΔH positiv ist.
Ein exothermer Prozess...
...ist eine Reaktion bei der Wärme freigesetzt wird.
...ist eine Änderung bei der die Enthalpieänderung ΔH negativ ist.
Ideales Gasgesetz
Das Ideales Gasgesetz folgt aus der Abhängigkeit der Gase von Druck, Temperatur und Volumen.
p*V = n*R*T
p=[Pa]
V=[m^3]
n=[mol]
R=8,314[J/(mol*K)]
T=[K]
Oxidation
...die Abgabe von Elektronen. --> Die Oxidationszahl steigt
...ebenfalls die Bezeichnung der Reaktion einer Substanz mit Sauerstoff.
Der Elektronentransfer führt zu stabileren Produkten als die Reaktanden sind und diese Änderung (Verbesserung) der Stabilität ist die treibende Kraft für solche Reaktionen.
Reduktion
...die Aufnahme von Elektronen. --> Die Oxidationszahl sinkt.
...ursprünglich die Verringerung des Sauerstoffgehaltes in einer Verbindung
