Chemie (Fach) / Anorganische Chemie (Lektion)

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• Ladung Ladung kan positiv/negativ sein zwischen Ladungen herrschen Kräfte nach Coulombschen Gesetz Ladung ist gequantelt (nur ganzzahlig Vielfaches) Ladung benötigt immer Ladungsträger (Elementarteilchen)
• Rutherford´sches Atommodell Atom ist weder massiv noch homogen da sich e- & p+ anziehen müssten sie in den Kern stürzen, aber die e- bewegen sich auf Kreisbahnen um Atomkern sodass sich Coulombanziehung  & Zentrifugalkraft gegenseitig aufheben
• Bohr´sches Atommodell e- bewegen sich auf bestimmten Bahnen e- bewegen sich ohne Abgabe von Energie: Energie wird nur in Form von Licht frei, wenn e- aus höherer Bahn in tiefere springt ( freiwerdende Energie = Energiedifferenz) →Lichterscheinungen erklärbar trifft nur auf H/ He/ Li zu  e- müsste in Kern stürzen wegen Energieabgabe
• Welle-Korpuskel- Dualismus Alle MAterie ist nicht nur Teilchen, sondern auch Welle → e- auch Welle
• Heisenberg´sche Unschärferelation Ort und Impuls(Geschwindigkeit) eines Teilchens kann man nie gleichzeitig messen, da man mit durch die Messung das zu messende Teilchen verändert→ Bohrs Berechnung ist hinfällig da Ort und Geschwindigkeit nicht berechnet werden können Sonderform der Wellen (stehende Welle) verliert bei Bewegung keine Energie → e- sind stehende Wellen
• Stehende Welle entstehen dadurch, dass einzelne Wellen wieder genau passend in sich selbst zurücklaufen, nachdem sie ienmal um Atomkern gewandert sind  da e- bestimmte Wellenlänge kommen nur bestimmte Bahngrößen in Frage man spricht bei Wellen nicht von bestimmtem Ort, sondern von der Wahrscheinlichkeit ein e- an einem bestimmten Ort anzutreffen → Schrödinger-Gleichung
• Orbital der Raum in dem sich das e- mit 90%iger Wahrscheinlichkeit aufhält, ein Orbital bietet jeweils Platz für ma. 2e-
• Erkennung der Bindungsart Ionenbindung → Metall + Nichtmetall Atombindung →Nichtmetall + Nichtmetall (in Molekülionen Atombindungen neben Ionenbindungen/ Ammoniumsalze sind ionisch) Metallbindung → Metall + Metall  Bindungen höherer Ordnung treten nicht! gemeinsam mit Ionen- oder Metallbindung auf & nie in Gasen 
• Höhere Bindungen H-Brücken Bindungen: H an F/O/N gebunden Dipol-Dipol Kräfte: ΔEN innerhalb einer kovalenten Bindung, richtige Geometrie VdW: immer wenn kein Gas und keine Ionenbindung
• Prinzip von Chatelier/ Prinzip des kleinsten Zwangs wird auf ein System im Gleichgewicht ein äußerer Zwang ausgeübt, so vversucht das System, diesem Zwang auszuweichen oder ihn zu minimieren Gleichgewichtslagen lassen sich durch Konzentration, Druck und Temperatur manipulieren
• Manipulation des Gleichgewichtes durch Konzentration Manipulation: A wird hinzugegeben → äußerer Zwang: [A]  ist zu hoch   [A] muss ernidriegt werden, indem A mit B verstärkt zu C+D abreagieren [A],  [C] und  [D]   nehmen zu [B] nimmt ab die Ausbeute an Produkt nimmt zu, K ändert sich nicht   Manipulation: B wird entzogen  äußerer Zwang: [B] ist zu klein B muss nachgebildet werden, indem C und D verstärkt zu A und B abreagieren  [B],[C] und  [D] sinken, [A] nimmt zu die Ausbeute an Produkten sinkt, K bleibt konstant 
• Manipulation des Gleichgewichtes durch Druck Manipulation: Druck wird erhöht äußerer Zwang: p ist zu hoch  p muss erniedrigt werden, indem der Stoff mit dem großen Volumen (Gas D) aus dem Stoffgemisch teilweise verschwindet  D reagiert mit C verstärkt zu A+ B ab [A] und [B] steigen,  [C] und  [D] sinken Gleichgewicht wird also zur Eduktseite verschoben, K wird kleiner  bei einer Druckveränderung verschiebt sich Gleichgewichtslage, K verändert sich bei Druckerhöhung verschiebt sich die Gleichgewichtslage zur Seite mit kleinerem Volumen, bei Druckerniedrigung zur Seite mit größerem Volumen Druckmanipulationen nur sinnvoll wenn zwischen Edukt und Produktseite einer Reaktion eine Volumendifferenz auftritt
• Angabe des Wärmeumsatzes bei einer Reaktion Angabe als A + B ↔ C + D x kJ (Wärme auf Produktseite, wird frei) Angabe als A + B ↔ C +D       Δ(gibt an das Wärme verbraucht/ frei wird) H = ±  kJ/ mol 
• endotherme Reaktion ΔH = ....kJ/mol bei einer endothermen Reaktion, die Wärme verbraucht, ist Wärme ein Edukt der Reaktion
• exotherme Reaktion ΔH= -....kJ/mol  die Reaktion setzt Wärme frei, wobei Wärme ein Produkt der Reaktion ist
• Manipulation des Gleichgewichtes durch Temperatur Manipulation: T wird erhöht  äußerer Zwang: T ist zu hoch T muss erniedrigt werden, Wärme muss also verbraucht werden, indem C, D und Wärme verstärkt zu A und B abreagieren  [A] und [B]  nehmen zu, [C] und [D] nehmen ab, die Gleichgewichtslage wird zur Eduktseite verschoben, die Produktausbeute sinkt, K nimmt ab MAnipulation: T wird erniedrigt äußerer Zwang: T ist zu klein T muss wieder erhöht werden, indem C und D verstärkt zu A und B und Wärme abreagieren [A] und  [B] nehmen zu,  [C]  und [D] nehmen ab die Gleichgewichtslage wird zur Eduktseite verschoben, die Produktasubeute sinkt, K nimmt ab  
• allgemein Manipulation des Gleichgewichtes durch T änderung Bei einer Temperaturveränderung wird die Gleichgewichtslage verschoben, K ändert sich Temperaturerhöhung: exotherm: GG zur Eduktseite, endotherm: GG zur Produktseite Temperaturerniedrigung: exotherm: GG zur Produktseitde, endotherm: GG zur Eduktseite
• RGT- Regel erhöht man Temperatur, bei der eine Reaktion durchgeführt wird um 10°C, so steigt die Reaktionsgeschwindigkeit um das 2- 4 fache  Erklärung ist Stoßtheorie = Reaktion kann nur erfolgen wenn zwei Teilchen aufeinander prallen, da v der Teilchen steigt wenn T zunimmt prallen Teilchen pro ZEiteinheit häufiger aufeinander → es kommt zu mehr protentiellen Reaktionen, zudem prallen Teilchen heftiger zusammen daraus wird mit erhöhter Wahrscheinlichkeit ein erfolgreicher Stoß 
• Aktivierungsenergie damit es zu Reaktion kommen kann, müssen Teilchen ausreichenheftig aufeinander prallen, den sie müssen aktivierten Zwischenzustand erreichen, also energetisch hochliegenden Zustand  Aktivierungsenergie muss bei jeder Reaktion hinzugeführt werden, egal ob Reaktion freiwillig abläuft oder nicht, ob sie Wärme verbracuht oder freisetzt Aktivierungsenergie wird zugeführt als: Wärme, Licht, mechanische Aktivierung (Stoß) oder elektrische Energie 
• Katalyse Katalysator erniedrigt die Aktivierungsenergie einer reaktion und beschleunigt so den Ablauf der Reaktion Ursache ist, dass besonders die Höhe der Aktivierungsenergie die reaktionsgeschwindigkeit bestimmt, d.h. je höher die Aktivierungsenergie ist, desto langsamer verläuft Reaktion
• Eigenschaften Katalysator erniedrigt Aktivierungsenergie einer Reaktion beschleunigt Ablauf einer Reaktion geht unverändert aus Reaktion hervor beschleunigt Einstellung der Gleichgewichtslage verändert Lage des Gleichgewichtes nicht, denn Hin- und Rückreaktion werden gleich stark beschleunigt  verändert die wirklich umgesetzte Energie nicht verändert die Ausbeute der Reaktion nicht ist empfindlich gegenüber Vergiftungen = kleine Mengen KAtalysatorgift können ihn unbrauchbar machen
• homogene Katalyse Katalysator und Reaktionsgemische bilden eine Phase (Bsp: Enzyme)  Vorteil: sehr effizient       Nachteil: schwer abzutrennen
• heterogene Katalyse KAtalysator und Reaktionsgemisch bilden getrennte Phasen Vorteil: leicht abzutrennen      Nachteil: wenig effizient
• Phase eine Stoffportion,die durch ein erkennbare Phasengrenze von der Umgebung abgegrenzt ist, innerhalb der Phase ändern sich die Stoffeigenschaften allenfalls langsam (dh die Phase ist einheitlich ), an der Phasengrenze dagegen ändern sich die Stoffeigenschaften schlagartig 
• Gemisch ein Gemisch kann homogen oder heterogen sein, dh es besteht aus nur einer Phase oder aus mehreren Phasen 
• Reine Stoffe (homogen) Phasenaufbau aus einer Teilchenart
• Lösungen (homogen) Phasenzusammensetzung aus mehreren Teilchen (mit der weiteren Unterscheidung in echte und kolloidale Lösungen, je nach Teilchengröße)  Bsp Kochsalz in Wasser
• Gemenge (heterogen) fest-fest ( Granit: Feldspat,Quarz und Glimmer)
• Suspension (heterogen) fest-flüssig (Sand in Wasser, Schlamm)
• Aerosol (heterogen) fest-gasförmig (Rauch, Bims)
• Emulsion (heterogen) flüssig-flüssig (Milch, Öl in Wasser)
• Aerosol (heterogen) flüssig- gasförmig ( Nebel, Schaum)
• 1. Hauptsatz der Thermodynamik (chemisch Der 1. Hauptsatz sagt präziser aus: Eine Änderung der inneren Energie U ist gleich der Summe von umgesetzter Wärme und umgesetzter Arbeit bei einem VOrgang ΔU = Q + W   Die innere Energie U ist die Summe aller im System gespeicherten Energieformen. Die Änderung der inneren Energie Δ U ist die gesamte mit der Umgebung ausgetauschte Energie 
• Hauptquantenzahl n (1,2,3,4..) Hauptenergieniveau/ Größe des Orbitals
• Nebenquantenzahl l (0,1,2,3.... n-1) Form des Orbitals meist in s,p,d,f angegeben
• Magnetquantenzahl m (-l, ...,0,...+l) Ausrichtung der Orbitale im Raum (in einem äußeren Magnetfeld als Bezugssystem)
• Spinquantenzahl s (+1/2 / -1/2) Eigendrehrichtung des e-
• s-Orbital = Kugel  S Orbitale sind ab dem ersten Hauptenergieniveau (n=1) möglich und kommen in jeder Hauptquantenzahl nur je einfach vor -> je 2 s e- pro Hauptenergieniveau ab n=1 
• p- Orbital = Hantel p- Orbitale kommen ab dem zweiten Hauptenergieniveau vor  (n=2) und treten immer zu dritt auf (-> px,px,pz, auf jeder Raumachse ein Orbital) -> je 6 p-e- pro Hauptenergieniveau ab n= 2
• d-Orbitale Kommen in zwei verschiedenen Formen vor : Kleeblatt und Duppelschnuller kommen jeweils zu fünft vor, jeweils 4 Kleeblätter und 1 Doppelschnuller -> je 5-d Orbitale mit je 10-d e- ab n=3 pro 
• f-Orbitale f- Orbitale haben recht komplizierte Form, sie kommen ab n=4 je 7-mal vor -> je 14f-e- in 7f-Orbitalen ab n=4 pro Hauptenergieniveau
• Knotenpunkte Ein Knotenpunkt ist ein Punkt eines Orbitals, an dem die e-Dichte auf 0 zurückgeht (bei der Knotenebene entsprechend ) zudem ist Anzahl der Knotenebenen gleich der Nebenquantenzahl
• Isotope/ Nuclide Die Isotope eines Elementes haben alle die gleiche Kernladungszahl, unterscheiden sich aber in der Massenzahl chemisch verhalten sich Isotope eines Elements gleich ( denn sie haben die gleiche p+ Zahl), sie zeigen aber leicht unterschiedliche physikalische Eigenschaften
• Isotope von H 1p+/0n/1e- Protium, stabil,natürlich, häufig (>99,99%) 1p+, 1n, 1e- Deuterium stabil, natürlich, selten (0,015%)  -> Atomreaktoren /Atombomben/ Isotopenmarker 1p+, 2n, 1 e- überschwerer H  Tritium instabil, natürlich, selten -> Atomreaktoren, Atombomben/ Isotopenmarker
• Isotope von C 6p+, 6n, 6e- stabil, natürlich, häufig 6p+, 7n, 6e- stabil natürlich selten 6p+, 8n, 6e- instabil, natürlich, selten  -> C 14 Methode zur Altersbestimmung, Isotopenmarker, ß-Strahler
• Reinelemente/ Mischelemente  Die meisten Elemente in der Natur sind Mischelemente d.h. Sie sind ein Gemisch verschiedener natürlich vorkommender Isotope  Reinelemente bestehen aus nur einem Isotop und kommen eher selten vor Bsp: Na,Au, F
• Radioaktivität Wird ein Atomkern insgesamt zu schwer oder wird der Kern von außen beschossen oder besteht ein Missverhältnis zwischen der p+ und n Zahl so wird der Kern instabil und zerfällt, kleine Bruchstücke verlassen Kern als radioaktive Strahlung α- Strahlung: besteht aus 42He 2+ Kernen, die Reichweite in Luft 10cm, Abschirmung durch Papier, geringe Eindringtiefe in Materie, recht gefährlich denn die Teilchen sind sehr schwer und werden vom Körper sehr gut absorbiert  β-Strahlung: ist e- Strahlung aus dem Atomkern die beim Zerfall eines n+ entsteht, Reichweite im Luft 1 m, Abschirmung durch Al- Blech, weniger gefährlich da kleinere Masse aber höhere Eindringtiefe y- Strahlung: beim alpha/ beta Zerfall entsteht ein energetisch angeregter Tochterkern d.h. Der Tochterkern hat einen sehr hohen Energiegehalt. Diese Energie wird als beta Strahlung frei. Beta Strahlung ist reine Energie keine Teilchenstrshlung, es ist reine elektromagnetische Strahlung, km Reichweite Abschirmung mit Beton oder Blei
• Wirkung radioaktiver Strahlung Radioaktivität wirkt ionisierend d.h. Moleküle werden gespalten und es entstehen elektrisch geladene Teilchen, wenn die Strshlung auf Materie trifft  diese Teilchen können unkontrolliert weiterreagieren und erzeugen so Zallschäden und genetische Schädigungen  
• Halbwertszeit t 1/2 Die Halbwertszeit beim radioaktiven Zerfall ist die Zeit, die ein radioaktiver Stoff benötigt, damit die Hälfte der anfänglich vorhandenen Zahl radioaktiver Kerne zerfallen ist  jedes radioaktive Isotop hat ihm eigene Halbwertszeit 
• Massendefekt Vergleicht man die Masse eines fertigen Kerns mit der Summe der Massen der einzelnen Kerne, so stellt man fest, dass der fertige Kern leichter ist als die Summe seiner Bestandteile -> Massendefekt   ursache ist Umwandlung von Masse in Energie, je größer Massendefekt, desto höher Kernbindungsenergie 

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