Chemie (Subject) / AC (Lesson)

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• Dissoziationsenergie Definition Energie, die benötigt wird, um Bindung zwischen Molekülen aufzubrechen
• Reaktionsenthalpie Δh=ΔU+pΔV ΔH<O exotherm
• freie Reaktionsenthalpie/freie Gibbs Enthalpie ΔG=ΔH-TΔs=G2-G1 ΔG<0 -> Reaktion freiwillig
• freie Standard-Reaktionsenthalpie ΔG0=ΣVGf0(Produkte)-ΣVGf0(Edukte)
• Säurekonstante pKs=-log (Ks)
• Basenkonstante pKB=-log(KB)
• Haber-Bosch Verfahren N2+3H2↔2NH3 große Aktivierungsenergie Katalysator Fe2O3 sehr hoher Druck 550°C Überschuss an N Ammoniak wird ständig entfernt -> Ammoniaksynthese
• Reaktion von Anionen aus stakren Säuren in Wasser neutral
• Reaktion von Anionen ausschwachen Säuren in Wasser basisch
• Reaktion von Anionen aus schwachen Basen in Wasser sauer
• Reaktion von Anionen aus Kationsäuren (mehrfach geladene hydratisierte Metallkationen) in Wasser sauer
• kolligative Eigenschaften =NUR von Teilchenzahl abhängig Dampfdruckerniedrigung, Gefreirpunktserniedrigung, Siedepunktserhöhung, osmotischer Druck
• Löslichkeitsprodukt MX<->M+ X- KL=[Mn+]m⋅[Xm-]n
• Löslichkeit KL=L2  L=√KL Kl=[L]⋅[2L]2=4[L]3 L=3√(KL/4)
• Säurestärke innerhalb Periode: nimmt wie Elektronegativität zu (l->r)-> größere Polarität der Bindung innerhalb Gruppe: nicht wie Polaritöt, sondern von oben nach unten zunehmend-> Kovalenzradius steigt, Bindungsenergie sinkt
• Zussamenhang Elektromotorische Kraft + Δ G ΔG0=-nFΔE                  F:Faraday-Konstante ΔG0>0   ΔE0<0         -> Reaktion läuft nicht freiwillig ab ΔG0<0 ΔE0>0              -> Reaktion läuft ab
• Änderung von U ΔU=Q-W=U2-U1 Q>0 -> System nimmt Wärme auf Q<0 -> System gibt Wärme ab W>0 -> System leistet Arbeit W<0 -> am System wird Arbeit geleistet ΔU>0 -> innere Energie steigt, System nimmt Energie auf ΔU<0 -> innere Energie sinkt, System gibt Energie ab
• Wärmekapazität C Wärmemenge, um Temperatur einer Substanz um 1°C zu erhöhen C=Q/ΔT
• spezifische Wärmekapazität c Wärmemenge, um Temperatur von 1g Substanz um 1°C zu erhöhen C=c/m
• pico p 10-12
• kilo k 10-3
• tera T 1012
• Stanley Miller Experiment Entsehung organischer Moleküle aus Urathmosphäre Urathmosphäre: Wasser, Methan, Ammoniak, Wasserstoff, Kohlenmonoxid Energiezufuhr durch Blitze (-> elektrische Entladungen) kein Sauerstoff-> Bildung organischer Moleküle R-CHO+HCN+H2O→H2N-CHR-COOH
• β+ -Zerfall Ausstoß von Positronen10e Umwandlung vom Proton im Kern zu Neutron und Positron  Positron verlässt Kern, Neutron bleibt entstehendes Element: um 1 verringerte Protonenzahl (=Ordnungszahl) + um 1 erhöhte Neutronenzahl -> bei Elementen mit kleinem Neutronen/Protonen Verhältnis
• γ-Zerfall elektromagnetische Strahlung mit kleiner Wellenlänge keine Änderung der Protonen-/Nukleonenzahl Änderung des Energiezustands des Kerns quantisiert: Übergänge zwischen Energieniveaus im Kern
• β- -Zerfall Ausstoß von Elektronen 10e   -> stammen nicht aus Elektronenhülle Umwandlung von Neutron im Kern zu Protn und Elektron enstehendes Element: um1 verringerte Neutronenzahl + um 1erhöhte Protonenzahl bei Elektronen mit großem Neutronen-Protonen-Verhältnis
• α Ausstoß von 24He -Teilchen, zweifach positiv geladen bei Nukliden mit Massezahl> 209 + Ordnungszahl >83 enstehendes Element: um 2verringerte Protonenzahl + um 4 verringerte Nukleonenzahl
• Formulierung von Kernreaktionen Angabe von Ordnungs- + Massezahl Summe Massezahlen links = Summe Massezahlen rechts Summe Ordnungszahlen links = Summe Ordnungszahlen rechts keine Berücksichtigung von Ionenladungen
• Heisenberg'sche Unschärferelation -> unmöglich gleichzeitig Aufenthaltsort+Impuls eines Teilchens zu bestimmen Ladungswolken beschjreiben Aufenthaltswahrscheinlichkeit ΔxΔ(mv)≥h/(4π)  Δx: Ungenauigkeit des Orts Δmv: Impuls
• elektromagnetische Strahlung kann nur in definierten Portionen absorbiert/abgestrahlt werden -> Photonen E=hv=h(c/λ) h: Plank-Konstante: 6,626⋅10-34Js
• Struktur 6 Elektronenpaare AB6: oktaedrisch AB5E:quadratisch-pyramidal AB4E2: quadratisch
• Struktur 5 Elektronenpaare AB5:trigonal-bipyramidal AB4E2: tetraedisch-verzerrt AB3E2: T-förmig AB2E3: linear
• Struktur 4 Elektronenpaare AB4:tetraedrisch AB3E: trigonal-pyramidal AB2E2: V-förmig (gewinkelt)
• Struktur 3 Elektronenpaare AB3:dreieckig AB2E: V-förmig (gewinkelt) A: Zentralatom B:Substituent E: nichtbindendes Elektronenpaar
• Schefel: Fraschverfahren Claus-Prozess Fraschverfahren: Gewinnung von Schwefel mit Wasserdampf Claus-Prozess: Gewinnung von Schwefel aus H2S-haltigen Gasen 2H2S+3O2→2SO2+2H2O 16H2S+8SO2→3S8+16 H2O SO2+3H2→H2S+2H2O Schwefeldioxid (SO2): reduzierend Schwefeltrioxid (SO3): starkes Oxidationsmittel
• Nernstgleichung -> Berechnung von Elektrodenpotentialen unter nicht-Standardbedingungen E=E0+(RT/zF)⋅ln(aox/ared) E0: Standardpotential aus Spannungsreihe F.Faradaykonstante: 96485,34c/mol z: Anzahl übertragener Elektronen a:Aktivität
• Sauerstoff fördert Verbrennungen (Oxidationen) normal:3O2-triplett-Sauerstoff 2.Modifikation: O3-> Ozon Verbindungen:  Oxide (O2-) Peroxide (O22-) Superoxide (O2-) Ozonide (O3-)
• freie Enthalpie einer Substanz in beliebeigem Zustand G=G0+RT⋅ln(a) a: Aktivität   Aktivität eines idealen Gases: a= p/1bar Aktivität einer Lösung: a=f⋅c mol/l    f: Aktivitätskoeffizient -> verdünnte Lösung: f=1; a=c
• Bindungsverhältnisse von Halogeniden von Metallen mit niedriger Ionisierungsenergie ionisch
• Bindungsverhältnisse von Halogeniden von Metallen mit hoher Ionisierungsenergie teilweise kovalent
• Bindungsverhältnisse von Halogeniden von Nichtmetallen polare kovalente Bindungen-> hydrolyseempfindlich
• Halogenide (X-) H2+X2→2HX jedes Element (außer He, Ne, Ar) hat Halogenid Entstehung: Reaktion von HX mit unedlen Metallen Reaktion von Metalloxiden/-hydroxiden/carbonaten mit HX
• Halogenwasserstoffe H2+X2↔2HX        -> Hδ+   Xδ- polare Einfachbindungen-> Polarität wächst mit Elektronegativitätsdifferenz Lösung in Wasser unter Bildung von Säure (! Säurestärke nimmt NICHT mit Elektronegativität zu!)
• Faraday-Gesetz -> quantitative Bestimmung der bei Elektrolyse umgesetzten Stoffmengen Q=nzeNA=nzF n: Stoffmenge z:Ladung des Ions -> Q=(m/M)zF   -> m= (M/z)⋅(Q/F)
• Halogene (=Salzbildner) gute Oxidationsmittel, werden zu Anion reduziert elementar in Wasser schlecht löslich in unpolaren Lösungsmitteln schlecht löslich zB Iod, Fluor, Chlor, Brom Oxidationsvermögen+Reaktivität (gro9->klein) F2->Cl2->Br2->I2
• pH.Wert schwache Säure ph=½(pKS-log(HA))
• pH-Wert schwache Base pH=14-½(pKB+½log(B))
• freie Reaktionsenthalpie im (bzw. bei Einstellung) Gleichgewicht ΔG0=-RT⋅ln(K) Ggw:ΔG=0
• Wasserstoff(H) Nichtmetall Wasserstoffbrückebindungen Isotope: Protium, Deuterium, Tritium Reaktion von H2zu Hydriden: kovalente Hydride: Oxidationszahl +1 salzartige Hydride: Oxidationszahl -1 metallische Hydride
• Korrosion Kathode: 02+2H2O+4e-->4OH-              E0red=+0,4V Anode: Fe+2OH--> Fe(OH)2+2e-           E0red=-0,88V Korrosionsschutz: Überzug -> Lack, Emaille Passivierung (Oxidschicht)-> Eloxalverfahren Überzug: undedleres Metall-> wird zuerst oxidiert Überzug: edleres Metall-> wird nicht oxidiert Verbindung mit Opferanode-> wird zuerstoxidiert

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