Grundlagen der Chemie und Werkstoffe
Basic Chemie für Studierende
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Cartes-fiches
Anorganische Chemie?
Befasst sich mit anorganischen Substanzen wie z.B. den Salzen. Es ist das Studium aller Verbindungen ohne den Kohlenstoff.
Organische Chemie?
Studium des Kohlenstoffs und seiner Verbindungen (z.B. Kunststoffindustrie, Ölindustrie, Pharmaindustrie)
3 Zustände der Materie
Eigenschaften Festkörper
- starre, regelmäßige Struktur (Kristallgitter)
- Partikel sind eng angeordnet
- kaum Bewegung
Eigenschaften Flüssigkeiten
- keine feste Form. aber festes Volumen
- Partikel sind weiter auseinander als beim Festkörper, mehr Bewegung
- nicht so starke Anziehungskräfte wie Festkörper
Eigenschaften Gase
- Partikel sind weit voneinander entfernt
- viel Bewegung
- keine feste Form, dehnt sich aus
- kein festes Volumen
Hat Dampf oder Wasser mehr Energie?
Dampf enthält mehr Energie als Wasser
Abkürzung (in Reaktionsgleichung)
(s)=?
(l)=?
(g)=?
(s)= solid
(l)=liquid
(g)=gas
Kondensation
Gas wird zur Flüssigkeit
Zusammenhang Schmelz- und Gefrierpunkt
Der Gefrierpunkt ist der gleiche wie der Schmelzpunkt - es ist der Punkt, an dem die Substanz in der Lage ist, ein Gas oder ein Festkörper zu sein.
Sublimation
Substanz geht direkt vom Festkörper über in den gasförmigen Zustand, ohne jemals ene Flüssigkeit zu werden.
(z.B. Sublimation von CO2 Trockeneis)
Deposition
Gegenteil von Sublimation (direkter Übergang von gasförmig zu fest)
Archimedes-Prinzip
Das archimedische Prinzip wurde vor über 2000 Jahren vom griechischen Gelehrten Archimedes formuliert. Es lautet:
Der statische Auftrieb eines Körpers in einem Medium ist genauso groß wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums.
Bild 1: schematisierter Auftrieb
Das archimedische Prinzip gilt in allen Fluiden, d. h. in Flüssigkeiten und Gasen. Schiffe verdrängen Wasser und erhalten dadurch Auftrieb. Da die mittlere Dichte eines Schiffes geringer als die Dichte von Wasser ist, schwimmt es an der Oberfläche. Auch Ballone und Luftschiffe machen sich diese Eigenschaft zunutze, um fahren zu können. Dazu werden sie mit einem Gas gefüllt, dessen Dichte geringer ist als die der umgebenden Luft. Diese Gase (z. B. Helium oder Wasserstoff) sind bei Luftschiffen und vielen Ballonen von Natur aus weniger dicht als Luft, in Heißluftballons wird die Luftfüllung mit Hilfe von Gasbrennern erwärmt, wodurch ihre Dichte abnimmt.
Massenzahl (Atomgewicht)
Summe aus Protonen und Neutronen in einem Atom
Kernladungszahl
Anzahl der Protonen im Atomkern
Quantentheorie
Es ist unmöglich, zu derselben Zeit die genaue Position und den genauen Impuls (Ort und Geschwindigkeit) eines Elektrons zu messen.
Was ist ein Orbital?
Orbital = Ort, an dem sich Elektronen zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit aufhalten
Was sind die 4 Quantenzahlen?
- Hauptquantenzahl n
- Nebenquantenzahl l
- Magnetquantenzahl ml
- Spinquantenzahl ms
Was sind Valenzelektrone?
Elektronen im äußersten Energieniveau werden Valenzelektrone genannt.
Was ist ein Isotop?
Atome desselben Elements mit unterschiedlichen Neutronenzahl sind Isotope.
Kation?
Anion?
Eigenschaften der Metalle
- Festkörper (bis auf Hg)
- glänzende, gute elektrische Leiter und Wärmeleiter
- dehnbar
- geschmeidig
- neigen dazu, Elektronen leicht zu verlieren
Eigenschaften Nichtmetalle
- nicht geschmeidig oder dehnbar
- schlechte Wärmeleiter
- schlechte elektr. Leitfähigkeit
- spröde
- nehmen leicht Elektronen auf
Eigenschaften Halbmetalle
- Eigenschaften Mischung aus Metallen und Nichtmetallen
- einzigartige Leitfähigkeitseigenschaften --> leiten Elektrizität nur teilweise, z.b. nur in eine Richtung)
Oktettregel
Bestreben, den Edelgaszustand zu erreichen (8 Valenzelektronen)
