AC Fakten
AC Fakten
AC Fakten
Gleichgewicht
Stark temperaturabhägig:
-> Beim Schmelzpunkt vorwiegend N2O4
-> Bei höherer Temperatur vorwiegend NO2
Salpetersäure
NO3H
(starke Säure) und starkes Oxidationsmittel
Weisser phoshor
Ist aus P4 Molekülen aufgebaut
-> sehr giftig
-> sehr reatkiv
Roter Phosphor
Unregelmässiges Netzwerk von Phosphoratomen
-> nicht giftig
Herstellung von Phosphorsäure
Durch (gezielte) Reaktion der Oxide mit Wasser
P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4
Sauerstoff im Blut
Transport und Speicherung
Transport : durch Hämoglobin oder Hämocyanin
Speicherung: Myoglobin
Singulett vs Triplett Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff ist energiereicher und reaktiver
Singulett-Sauerstoff wandelt sich unter Aussendung von Licht in Triplett-Sauerstoff um
Biologische Knallgasreaktion
Bei Lebewesen (Die Sauerstoff zu Energieversorgung benötigen) wird die Energie der Knallgasreaktion benutzt
Wasserstoff kommt in der Zelle jedoch nicht frei vor: Es wird gebuden, zb an NAD+ -> NADH
Dielektrizitätskonstante
ε
Ein Mass für die Abschirmung der elektrischen Feldstärke um ein geladenes Teilchen
-> Beruht auf der Organisation der Flüssigkeit und nicht auf dem Dipolcharakter. Die Wassermoleküle rund um ein Ion (ausserhalb der Hydrathülle) bilden ein "gegenfeld", da sie unterinander H-Brücken bilden können
Sulfid-Ion
Salze
polarisierbarkeit
Bilder, v.a. mit SChwermetallen, schwerlösliche Verbindungen
(ist sehr gross) -> leicht polarisierbar
-> Weitgehend kovalente Bindungen mit Metallionen
Halogene bei Raumtemperatur
F2 und Cl2: Gasförmig
Br2: Flüssig
I2: Fest
-> Als Gase sehr giftig
Hypochlorit
Bildung
(Biologische Funktion)
Durch Enzymkatalysierte (Enzym: MPO = Myeloperoxidase) Oxidation von Cl- mit H2O
(Kann in der Immunabwehr durch Leukozyten auftreten; OCl- oxidiert oder chloriert Aminosäuren Peptide -> zerstört die Bausubstanzen von eindringenden Bakterien etc.)
Übergangsmetalloxide
Eigenschaften
MO
Häufig "nicht-stöchiometrisch"
Räumliche Anordnung der Liganden in Komplexen
KZ = Koordinationszahl
Metallkomplexe
Aufbau
Die Liganden fungieren als Lewis-Basen und die Metallzentren als Lewis-Säuren
-> Es entstehen koordinative Bindungen zwischen den Liganden und dem Metallzentum
Linearer Komplex
Beispiel
siehe Bild
Planarer Komplex
Beispiel
siehe Bild
OKtaedrischer Komplex
Beispiel
siehe Bild
Bildung von Übergangsmetall-Komplexen
Werden in der Regel durch Lligandenaustauschreaktionen gebildet: Die Übergangsmetallionen liegen in wässriger Lösung als Aqua-Komplexe vor. Wassserliganden lassen sich leich austauschen
Chelateffekt
Chelatkomplexe sind (im Vergleich zu Komplexen mit einzähnigen Liganden) stabiler
->Komplexbildung mit einem Chelatliganden führt zur Entropiezunahme
-> Der Chelateffekt wird um so grösser, je mehr Donoratome ein Chelatligand besitzt
Orbital
Grösse/Form/Orientierung
Grösse: bestimmt durch Hauptquantenzahl
Form: bestimmt durch Nebenquantenzahl
Orientierung: bestimmt durch Magnetquantenzahl
Änderung der Ionisierungsenergie
Sprunghafte Änderung beim Schalenwechsel [Absteig]
-> Von oben nach unten innerhalb der Gruppen abnehmend
Kontinuierlicher Anstieg innerhalb einer Periode
Bei Metallen klein, bei Nichtmetallen gross
Elektronenaffinität
Trends
Besonders günstig (= negativ) wenn dadurch eine Schale abgeschlossen wird
-> Bei den Halogenen
Am grössten bei einigen Nichtmetallen
-> bildung stabiler Anionen
-> Höchste Werte rechts oben, kleinste Werte links unten
14C Altersbestimmung
radioaktives 14C ist ständig in der Atomosphäre vorhanden
-> Organismus nimmt es auf solange er lebt
-> 14C/12C verhältnis -> Altersbestimmung
Elektronegativitätsdifferenz
Bindungscharakter
siehe Bild
σ-Bindung
Einfachbindung
Entlang der Achse zwischen den Atomkernen
z.B. zwischen 2 1s orbitalen oder zwischen einem 1s und einem 2p Orbital
π-Bindung
Doppel und Dreifachbindung
Benachbarte p-Orbitale Verbinden sich
-> nicht auf der Kernverbindungsachse
Hybridisierung
Mischung von Orbitalen mit vercschiedenen Nebenquantenzahlen
-> Energiegleich
Metalle
charakteristische Eigenschaften
- schmiedbar
- duktil
- glänzend
- leiten (elektrischer Strom, wärme)
Ionische Festkörper
charakteristische Eigenschaften
- Hart
- starr
- spröde
- hohe Schmelz- und Siedepunkte
- in Waser löslich
- in Lösung elektrische Leiter
vernetze Festkörper
charakteristische Eigenschaften
- hart
- starr
- spröde
- sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte
- in Wasser unlöslich
molekulare Festkörper
charakteristische Eigenschaften
- reaktiv
- niedrige Schelz- und Sedepunkte
- im reinzustand spröde
Typen Ionischer Festkörper
5 Typen, 3 davon wichtig
Berechnung ΔH0
ΔH0 = ΣΔH0f(Produkte) - ΣΔH0f(Edukte)
-> Der ΔH0f-Wert jeder Verbindung muss mit dem zugehörigen Koeffizienten multipliziert werden
Berechnung ΔG
ΔG = ΔH - TΔS
Exergon/ Endergon
ΔG
ΔG < 0 -> Exergon
ΔG > 0 -> Endergon
ΔG = 0 -> Das System liegt im Gleichgewicht
Frewiwilligkeit einer Reaktion
ΔH : -
ΔS : +
-> ΔG : -
-> Reaktion läuft stets freiwillig ab
Freiwilligkeit einer Reaktion
ΔH : +
ΔS : -
-> ΔG : +
-> Reaktion läuft nicht freiwillig ab
Freiwilligkeit einer Reaktion:
ΔH : -
ΔS : -
Hohe Temperatur:
-> ΔG : +
-> Reaktion läuft nicht freiwillig ab
Tiefe Temeratur:
-> ΔG : -
-> Reaktion läuft freiwillig ab
Freiwilligkeit einer Reaktion:
ΔH : +
ΔS : +
Hohe Temperatur:
-> ΔG : -
-> Reaktion läuft freiwillig ab
Tiefe Temeratur:
-> ΔG : +
-> Reaktion läuft nicht freiwillig ab
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Cartes-fiches
Mg2+
biologische Funtionen
-> Beruhen darauf, dass das Mg2+ Ion mit anionischen sauerstoffhaltigen Gruppierungen in relativ starke Wechselwirkungen treten kann
Zu über 90 % in die Proteinsynthese der RNA involviert oder bindet an Nukleinsäurestränge
Ca2+
biologische Funktionen
Ca2+ ist ein intrzelluläres Boten-Ion
Extrazellulär 25 fach höhere Konzentration als Intrazellulär
spielt eine wichtige Rolle in Enzymen der Verdauung.
Bestandteile Lebende Materie
99% sind C H N O
Kohlensäure
Eigenschaften
Als reine H2CO3 eine Mittelstarke Säure
Ist Instabil, Zerfällt; siehe Bild
-> In der Gesamtreaktion ist Kohlensäure eine schwache Säure, da überhaupt erst wenig H2CO3 aus CO2 und H2O gebildet wird
Carboanhydrasen
Enzyme, die die Bildung von H2CO3 beschleunigen (Bescheunigunsfaktor > 10^7)
-> Der Körper steuert so seinen Protonenhaushalt
Antacidum
Medizinischer Name für NaHCO3 (Ein Hydrogencarbonatsalz)
(Z.B. gegen Sodbrennen)
Calciumoxalat
biologoische Bedeutung
ein schwerlösliches Salz
Hauptbestanteil von Nieren- und Blasensteinen
Elementarer Stickstoff
Verwendung
chemische Eigenschaften
N2
Billiges Kühlmittel
sehr feste Dreifachbindung -> chemsich sehr inert
Nitrifizierung
(=Nitirfikation)
Umwandlung von NH3 in NO3-
-> Das stabile N2 Molekül sollte übersprungen werden: es braucht aerobe Bedingungen
Oxalsäure/Oxalat-Ion
erzeugung
Durch reduktion von CO2
Denitrifizierung
Umwandung con NO3- in N2
-> Jedoch mit anderen Zwischenprodukten als bei der Nitrifizierung
Haber-Bosch-Verfahren
(Herstellung von Ammoniak mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur unter Eisenkatalyse)
-> Grundlage für stickstoffhaltige Düngemittelproduktion
Ammoniak in Wasser
Ammoniak besitzt ein freies Elektronenpaar, welches in wässrigem Medium protoniert wird
Stickstoffmonoxid
Bildung
Bildung aus den Elementen: Nur bei hoher Temperatur möglich, da es sich um einen endothermen Prozess handelt
Technische Bildung: katalytische verbrennung von Ammoniak (ohne Kat würde Ammoniak zu Stickstoff und Wasser verbrennen)
Stickstoffmonoxid
physiologische Bedeutung
- bioloischer Botenstoff
- Funktionen in der Immunabwehr
- Blutdruckregulans
- In höherer Konzentration: cytotoxisch (zerstört Zellen) und cytostatisch (Blockiert Zellteilung und -wachstum)
Gleichgewicht
Stark temperaturabhägig:
-> Beim Schmelzpunkt vorwiegend N2O4
-> Bei höherer Temperatur vorwiegend NO2
Salpetersäure
NO3H
(starke Säure) und starkes Oxidationsmittel
Weisser phoshor
Ist aus P4 Molekülen aufgebaut
-> sehr giftig
-> sehr reatkiv
Roter Phosphor
Unregelmässiges Netzwerk von Phosphoratomen
-> nicht giftig
Herstellung von Phosphorsäure
Durch (gezielte) Reaktion der Oxide mit Wasser
P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4
Sauerstoff im Blut
Transport und Speicherung
Transport : durch Hämoglobin oder Hämocyanin
Speicherung: Myoglobin
Singulett vs Triplett Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff ist energiereicher und reaktiver
Singulett-Sauerstoff wandelt sich unter Aussendung von Licht in Triplett-Sauerstoff um
Biologische Knallgasreaktion
Bei Lebewesen (Die Sauerstoff zu Energieversorgung benötigen) wird die Energie der Knallgasreaktion benutzt
Wasserstoff kommt in der Zelle jedoch nicht frei vor: Es wird gebuden, zb an NAD+ -> NADH
Dielektrizitätskonstante
ε
Ein Mass für die Abschirmung der elektrischen Feldstärke um ein geladenes Teilchen
-> Beruht auf der Organisation der Flüssigkeit und nicht auf dem Dipolcharakter. Die Wassermoleküle rund um ein Ion (ausserhalb der Hydrathülle) bilden ein "gegenfeld", da sie unterinander H-Brücken bilden können
Sulfid-Ion
Salze
polarisierbarkeit
Bilder, v.a. mit SChwermetallen, schwerlösliche Verbindungen
(ist sehr gross) -> leicht polarisierbar
-> Weitgehend kovalente Bindungen mit Metallionen
Halogene bei Raumtemperatur
F2 und Cl2: Gasförmig
Br2: Flüssig
I2: Fest
-> Als Gase sehr giftig
Hypochlorit
Bildung
(Biologische Funktion)
Durch Enzymkatalysierte (Enzym: MPO = Myeloperoxidase) Oxidation von Cl- mit H2O
(Kann in der Immunabwehr durch Leukozyten auftreten; OCl- oxidiert oder chloriert Aminosäuren Peptide -> zerstört die Bausubstanzen von eindringenden Bakterien etc.)
Übergangsmetalloxide
Eigenschaften
MO
Häufig "nicht-stöchiometrisch"
Räumliche Anordnung der Liganden in Komplexen
KZ = Koordinationszahl
Metallkomplexe
Aufbau
Die Liganden fungieren als Lewis-Basen und die Metallzentren als Lewis-Säuren
-> Es entstehen koordinative Bindungen zwischen den Liganden und dem Metallzentum
Linearer Komplex
Beispiel
siehe Bild
Planarer Komplex
Beispiel
siehe Bild
OKtaedrischer Komplex
Beispiel
siehe Bild
Bildung von Übergangsmetall-Komplexen
Werden in der Regel durch Lligandenaustauschreaktionen gebildet: Die Übergangsmetallionen liegen in wässriger Lösung als Aqua-Komplexe vor. Wassserliganden lassen sich leich austauschen
Chelateffekt
Chelatkomplexe sind (im Vergleich zu Komplexen mit einzähnigen Liganden) stabiler
->Komplexbildung mit einem Chelatliganden führt zur Entropiezunahme
-> Der Chelateffekt wird um so grösser, je mehr Donoratome ein Chelatligand besitzt
