Chemie (UBRM) (Subject) / Luft (Lesson)

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• Welche Arten radioaktiver Strahlung gibt es? Alpha-Strahlung: Kerne von He-Atomen (2p und 2n), positiv geladen, Abschrimung durch ein Blatt Papier Beta-Strahlung: Elektronen (e), negativ geladen, Abschirmung durch dünnes Blech Gamma-Strahlung: Elektromag. Wellehnstrahlung hoher Energie, ungeladen, Abschirmung durch dicke Bleiplatte
• Wie berechnet man die (Radio-)Aktivität? Aktivität = Anzahl Kernzerfälle / Zeiteinheit Einheit = Becquerel
• Was ist die Halbwertszeit? = jene Zeit nach der jeweils die Hälfte der radioaktiven Atome zerfallen sind. - Maß für die Zerfallsgeschwindigkeit - Exponentialfunktion > geht ins unendliche Nach Ablauf von einer Halbwertszeit (T1/2) ist die Aktivität auf die Hälfte der ursprünglichen Intensität abgeklungen, nach 2*T1/2 auf ein Viertel usw.
• Zerfallsprozesse: Was ist instabil? - alle massereichen Atome mit einer Kernladungszahl größer als 83 - Atome, bei denen das Verhältnis von Protonen zu Neutronen "ungünstig" ist
• Was sind Zerfallsreihen? die Abfolge vieler aufeinanderfolgender alpha- und beta-Zerfälle. z.B. Uran-Reihe
• Was passiert beim Alpha-Zerfall? Es entstehen neue Atomkerne, die 2p und 2n weniger enthalten.
• Was passiert beim Beta-Zerfall? Ein Neutron wandelt sich in ein Proton und ein Elektron um. Das e wird aus dem Kern herausgeschleudert. Der entstehende Kern hat ein Proton mehr.
• Welche Radioaktiven Isotope in Wissenschaft und Technik kennen Sie? C-14: Radiocarbon Methode - Altersbestimmung Iod-131: Diagnose der Schilddrüsenfunktion , Behandlung von Schilddrüsenkrebs Technik: Nuklide verschiedener Elemente werden zur Messung z.B. der Werkstoffdichte verwendet. Lebensmitteltechnik: Konservieren durch radioaktive Strahlung > nicht für wasserhältige Lebensmittel geeignet.
• Nennen Sie die Eigenschaften von H und H2. H: reaktionsfreudig, bildet leicht H+-Ionen, 9.-häufigstes Element (H-Verbindungen) H2: reaktionsträge, farbloses Gas mit geringster Dichte, extrem niedriger Siedepunkt (-253°C)
• Ist Wasserstoff ein Oxidations- oder ein Reduktionsmittel? Ein starkes Reduktionsmittel
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• Ist Ammoniak NH3 polar oder unpolar? polar > weil gewinkelt.
• Eigenschaften von Ammoniak. - sehr gut wasserlöslich
• Wie ensteht Ammoniak? durch natürliche biochemische Prozesse bei biologischer N-Fixierung entsteht NH4 großtechnisch für Düngemittel (Haber-Bosch-Verfahren)
• Erkläre Brönsted und Lowry Säuren und Basen. Was sind deren Meinung nach Säure-Basen-Reaktionen? Säuren geben Protonen ab und sind somit Protonendonatoren. Basen nehmen Protonen auf und sind somit Protonenakzeptoren. Säure-Basen-Reaktionen sind Protonenübertragungsreaktionen.
• Was sind Ampholyte? Verbindungen, die sich je nach Reaktionspartner sowohl als Säure als auch als Base verhalten können.
• Was ist die Säurestärke laut Brönsted und Lowry? Tendenz, Protonen abzugeben
• Was ist die Basenstärke nach Brönsted und lowry? Tendenz, Protonen aufzunehmen
• Welche Merkregeln gibt es Bei Säuren und Basen (Nach Brönsted) - Je stärker eine Säure, desto schwächer ihre konjugierte Base - Je stärker eine base, desto schwächer ihre konjugierte Säure - Die Lage des Gleichgewichtes begünstigt jeweils die Bidlung der schwächeren Säure und der schwächeren Base. Je kleiner der Ks-Wertt, desto schwächer die Säure!
• Was gibt es bezogen auf die Säurestärke und Molekülstruktur zu sagen? Was wird unterschieden? - H nicht an O gebunden: z.B. HCl: Die Säurestärke ist abhängig von der Elektronegativität und der Atomgröße des Bindungspartners. die Säurestärke steigt mit steigender Atomgröße innerhalb einer Gruppe: HF<HCl<HBr<HJ die Säurestärke steigt mit stiegender Elektronegativität innerhalb einer Periode: NH3<H2O<HF - H an O gebunden, Oxosäuren: Die Säurestärke ist in erster Linie von der Elektronegativität des Liganden Zu abhängig: H--O--Z z.B. H2SO4, HNO3, HNO2 Oxosäuren: Säuren mit Sauerstoff
• Wie lautet das Massenwirkungsgesetz? Wie ist die Lage des Gleichgewichts, wenn K<1, K=1 und K>1? K= c(C)*c(D)/c(A)*c(B)   Reaktionsgleichung: A+B <--> C+D K<1 Ausgangsstoffe überwiegen K=1 Ausgangs- und Endstoffe liegein in vergleichbaren Mengen vor K>1 Endstoffe überwiegen
• Was ist der Ks-Wert? = Säurekonstante: Maß für die Stärke einer Säure Je größer der Ks-Wert, desto stärker die Säure.
• Was ist der Unterschied vom erweiterten Säure-Basen-Konzept nach Lewis zum Brönsted und Lowry Konzept? Das Lewis Konzept beschränkt sich nicht auf Protonen.
• Gibt es bei einer Säure-Basen-Reaktion eine Änderung der Wertigkeiten? Nein
• Was ist eine Brönsted S-B-Reaktion nach Lewis? Eine Reaktion, bei der eine base durch eine andere verdrängt wird.
• Was sind Lewis-Säuren? Elektronenpaarakzeptoren > nehmen Elektronenpaar auf = elektrophil
• Was sind Lewis-Basen? Elektronenpaardonatoren > stellen Elektronenpaar zur Verfügung = nucleophil
• Welche Säure-Basen-Reaktionen gibt es? Säuredissoziation Basendissoziation Eigendissoziation Autoprotolyse Salzbildung Salzhydrolyse
• Vergleiche Redoxreaktionen und Säure-Basen-Reaktionen Redox-Reaktionen: Elektronenübertragung (Elektronenabgabe = Oxidation, Elektronenaufnahme = Reduktion) Redox-Paare (Red. Stoff <-> oxid. Stoff + e) Elektronendonator = Reduktionsmittel (wird selbst oxidiert) Elektronenakzeptor = Oxidationsmittel (wird selbst reduziert) Red1 + Ox2 <-> Ox1 + Red2 Änderung der Oxidationszahl Säure-Basen-Reaktionen: Protonenübertragung (Protonenabgabe = Reaktion der Säure, Protonenaufnahme = Reaktion der Base) Säure-Basen-Paare: Säure <-> Base + p Protonendonator = Elektronenpaarakzeptor = Säure (wird zur konjugierten Base) Protonenakzeptor = Elektronenpaardonator = Base (wird zur konjugierten Säure) Säure1 + Base 2 <-> Base1 + Säure2 Bei Säure-Basen-Reaktionen ändert sich die Zahl der H-Atome innerhalb der Teilchen Keine Änderung der Oxidationszahl
• Wie lautet die allgemeine Formel des Ks-Werts? Dissoziationskonstante einer Säure: Ks = c(Säure2)*c(Base1) / c(Säure1)*c(Base2)
• Was ist der pH-Wert? Geben Sie sowohl die pH- als auch die pOH-Formel an. der negative dekadische Logarithmus der H3O+-Ionenkonzentration. pH = -log c(H3O+) pOH = -log c(OH-) pH + pOH = 14
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• Wie lautet die Formel des pKs-Wert? Wie erkennt man schwache und starke Säuren? pKs = -lg Ks pKs <-1,74 sehr starke Säuren pKs =-1,74-4,5 starke Säuren pKs=4,5-9,5 schwache Säuren pKs=9,5-15,74 sehr schwache Säuren pKs>15,74 extrem schwache Säuren starke Säuren: sind in Lösung vollständig dissoziiert. schwache Säuren: nur ein Teil der Säure liegt in der Lösung dissoziiert vor
• Wie ist die Formel des pKb-Werts? Welche Einteilung gibt es bei den Basen? pKb = -lg Kb Aufteilung siehe Säuren!
• Wovon ist der pH-Wert abhängig`? von der Stärke und der Konzentration der Säure/Base
• Wie ist die Formel des pH-Werts bei einer starken bzw. schwachen Säure? starke Säuren: pH = -lg c(HA) HA + H2O -> H3O + A schwache Säuren: pH = 1/2 (pKs-lg c(HA))
• Wie ist die Formel des pH/pOH-Werts bei schwachen und bei starken Basen? B+H2O -> BH + OH- starke Basen: pOH = -lg c(B) => pH = 14-pOH schwache Basen: c(OH-) = Wurzel aus Kb*c(B) => pOH = 1/2 (pKb-lg c(B))
• Praktische Relevanz des pH-Werts. der passende pH-Wert st wichtig für biologische Vorgänge > Stabilisierung des pH-Wertes durch Puffer daher von Bedeutung (Blut) Hemmung des Bakterienwachstums bei extremen pH-Werten (z.B. Lebensmittelkonservierung durch niedrigen pH-Wert) pH-Wert für Wasser für großtechnische Prozesse im Boden
• Welche Eigenschaften hat Methan CH4 ? einfachste, gesättigte Kohlenwasserstoffverbindung gehört zu den Alkanen kovalente Bindung unpolar farb- und geruchloses, brennbares Gas Treibhausgas
• Was passiert bei der Hybridisierung? Um eine passende geometrische Ausrichtung der Atome zu erhalten, werden Wellenfunktonen von Atomen zu neuen Wellenfunktionen kombiniert. Man erhält Hybridorbitale. Durch Überlappung dieser Orbitale mit Orbitalen anderer Atome kommen kovalente Bindungen zustande.
• Wie kann Methan gesenkt warden? chemischer Abbau durch OH-Radikale in der Troposphäre Abbau in der Stratosphäre Umwandlung durch Bakterien
• Sind Methabildner aerob oder anaerob? sie sind streng anaerob.

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