Physikalische Chemie

  1. Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
    ... der Konzentration, von Parametern wie:TemperaturKatalysatorenDruck und Zerteilungsgradabhängig. Über diese Faktoren kann man wesentlich auf die Reaktionsgeschwindigkeit einwirken, sie also beschleunigen oder verlangsamen.
  2. Katalysator
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren > Katalysator
    Biokatalysator Enzym
    Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, sie beschleunigt. Er setzt die Aktivierungsenergie, die Energie, welche notwendig ist, um eine an sich spontane Reaktion in Gang zu setzen (Wärmeenergie, mechanische Energie, Lichtenergie), herab, geht aber selbst unverändert aus der Reaktion hervor. Katalysatoren wirken nur selektiv, d.h., man kann nur bestimmte Katalysatoren für bestimmte Reaktionen einsetzen.Rot                 ...
  3. Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
    ... weshalb wir den folgenden Abschnitt dem Biokatalysator Enzym gewidmet haben.Das Video wird geladen...
  4. Enzyme
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Enzyme
    ... die im Organismus als biologische Katalysatoren („Biokatalysatoren“) durch Beeinflussung der Aktivierungsenergie die Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Prozesse z.T. auf das Millionenfache des Wertes ohne Enzym erhöhen. Im Allgemeinen katalysieren Enzyme beide Reaktionsrichtungen und werden dabei, wie andere chemische Katalysatoren, nicht verändert. Selbst in der einfachsten tierischen oder pflanzlichen Zelle ist Leben ohne Enzyme nicht möglich. Entsprechend ...
  5. Exkurs: Katalyse
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Exkurs: Katalyse
    Reduktion der Aktivierungsenergie durch einen Katalysator
    Definition Katalysator:„Katalysator (von der Katalyse, griechisch, katálysis – Auflösung mit lateinischer Endung) bezeichnet in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dies geschieht durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie.Reduktion der Aktivierungsenergie durch einen KatalysatorKatalysatoren ändern somit die Kinetik chemischer Reaktionen, ohne deren Thermodynamik zu verändern. ...
  6. Chemisorption
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Exkurs: Katalyse > Chemisorption
    Ein Kohlenstoffmonoxid-Molekl wird kovalent an die Oberflche eines Stoffes gebunden  (z.B. im Autoabgaskatalysator)
    ... eines Stoffes gebunden (z.B. im Autoabgaskatalysator) $\Rightarrow$ Chemisorption. Physisorption und Chemisorption unterscheiden sich in der Stärke der Bindungen, die sich in den Größen der Adsorptionswärmen äußert. Bei der Physisorption liegen diese im Bereich der Kondensationsenthalpien des entsprechenden Stoffes, bei der Chemisorption sind sie mit den Reaktionsenthalpien chemischer Reaktionen vergleichbar.Die Chemisorption verläuft fast immer ...
  7. Homogene und heterogene Katalyse
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Exkurs: Katalyse > Homogene und heterogene Katalyse
    Aus n-Butanol, Essigsure und einem Proton wird Essigsurebutylester und Wasser, das Proton wird an die Lsung zurckgegeben
    ... und heterogener Katalyse:Homogene Katalyse: Der Katalysator gehört der gleichen Phase an wie das Reaktionssystem, also z.B. flüssiger Katalysator in flüssiger Reaktionsmischung gelöst. Die Synthese von Estern kann durch starke Säuren bzw. ihre Protonen katalysiert werden, so z.B. durch Schwefelsäure die Synthese von Essigsäurebutylester aus n – Butanol und Essigsäure: Heterogene Katalyse: Der Katalysator liegt meist als Feststoff vor, d.h., ...
  8. Katalysatorgifte
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Exkurs: Katalyse > Katalysatorgifte
    Katalysatoren werden bei einer Reaktion nicht verbraucht, das ist eine ihrer charakteristischen Eigenschaften. Sie sind jedoch nicht völlig unempfindlich gegen manche Stoffe, die man treffend Katalysatorgifte getauft hat. Sie belegen die Oberfläche eines Katalysators, machen diese dadurch temporär oder permanent unbrauchbar und mindern so die Katalysatorwirkung oder schalten diese vollständig aus.Reversibel wird ein Autoabgaskatalysator schon durch das Kohlenstoffmonoxid vergiftet, ...
  9. Substrat- und Wirkungsspezifität
    Dieser Text ist als Beispielinhalt frei zugänglich!
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Enzymreaktionen > Substrat- und Wirkungsspezifität
    Schlssel - Schloss - Prinzip
    ... Ein Enzym bindet ein für diesen Biokatalysator spezifisches Substrat (E + S). Es bildet sich ein Komplex, welcher als Enzym-Substrat-Komplex ([ES]) bezeichnet wird.Enzym und Substrat sind spezifisch zueinander. In der Regel passt nur ein bestimmtes Substrat in das Enzym $\Rightarrow$ Schlüssel-Schloss-Prinzip. Schlüssel - Schloss - Prinzip 
  10. Enzymhemmung
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Enzymreaktionen > Enzymhemmung
    ... zu machen) sein. $\rightarrow$ KatalysatorgifteMan unterscheidet weiterhin, unabhängig davon, ob sie reversibel oder irreversibel ist, zwei Arten der Hemmung:      kompetitive Hemmung      nicht kompetitive Hemmung 
Physikalische Chemie
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Organische Chemie

  1. Synthese von Ethern
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Ether > Synthese von Ethern
    untitled.wmf
    ... des Protons – es diente lediglich als Katalysator.
  2. Wichtige Aldehyde
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone > Aldehyde > Wichtige Aldehyde
    essiogsure aus ethanal.wmf
    ... von Methanol aus, das mit Kupfer als Katalysator oxidiert wird.Oxidation von Methanol zu MethanalIndustriell wird oft die gleiche Reaktion, teilweise aber mit effektiveren Katalysatoren, genutzt.Die absichtlich zur Produktion des Kunststoffes POM genutzte Polymerisationsreaktion findet auch schon bei Zimmertemperatur statt und kann durch Eindampfen einer wässrigen Lösung beschleunigtGleichgewicht zwischen Mono- und Polymerer Form sowie durch Erhitzen auf über 180 °C, ...
  3. Aminosäuren
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Carbonsäuren > Carbonsäurederivate > Aminosäuren
    alphabetagamma AS.wmf
    ... Funktionen, sie wirken z.B. als Enzyme (Biokatalysatoren), Membrantransporter oder auch Hormone (Peptidhormone) usw.  
  4. Elektrophile aromatische Substitution
    Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe > Typische aromatische Reaktionen > Elektrophile aromatische Substitution
    energiediagramm elektrophile aromatische substitution Reaktionskoordinate_bromiert.emf
    ... wirken Lewis-Säuren, die als Katalysatoren einen Angriff am aromatischen Ring möglich machen. Die elektrophile aromatische Substitution läuft über ein Carbokation als Übergangszustand ab, erst dann wird ein Substituent ausgetauscht.Beispiele:NitrierungSulfonierungAlkylierungenHalogenierungAblauf:Beispiel: Bromierung des Benzolringes1. Bei der Zugabe von Brom zu Benzol findet zunächst keine sichtbare Reaktion statt. Aus physikalischen Messungen weiß ...
  5. Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
    Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe > Typische aromatische Reaktionen > Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
    ... Br2, I2 mit Lewis-Säure als KatalysatorNitrierungHNO3/H2SO4 = Nitriersäure $\rightarrow$ Bildung von NO2(+) alselektrophiles TeilchenSulfonierungSO3     +          H2SO4               →       HSO4(-)               +         ...
  6. Silikone
    Makromoleküle > Kunststoffe > Einige wichtige Kunststoffe > Silikone
    Dimethydichlorlsilan hydrolysiert zu Dimethylsilandiol und Chlorwasserstoff
    ... wir mit Chlormethan und Kupfer als Katalysator bei ca. 300°C zu Dimethydichlorsilan umgesetztdie mit Wasser hydrolysiert werden.Dimethydichlorlsilan hydrolysiert zu Dimethylsilandiol und ChlorwasserstoffEs entstehen Alkylsilanole, die durch Kondensation zu den Silikonen polymerisierenDimethylsilandiol polymerisiert zu einem linearen SilikonSilikone sind, abhängig vom Vernetzungsgrad und der Größe der Moleküle, darstellbar als:Silikonöle (lineare Polysiloxane, ...
  7. Polyethylen
    Makromoleküle > Kunststoffe > Einige wichtige Kunststoffe > Polyethylen
    Grundstruktureinheit von PE
    ... ist benötigt seine Polymerisation einen Katalysator, sonst kann sie nur radikalisch unter hohen Drücken (Le Chatelier!) ablaufen, ist in beiden Fällen aber eine stark exotherme Reaktion. Als katalytisches Verfahren hat sich die koordinative Polymerisation mit  Ziegler – Natta – Katalysatoren durchgesetzt. Dabei handelt es sich um sehr komplexe Aluminium – Titan – organische Verbindungen bzw. zunächst eine Aluminium- und eine Titanverbindung, die ...
  8. Eiweiße
    Naturstoffchemie > Eiweiße
    In einer Kondensationsreaktion bildet sich aus zwei Aminosuren ein Dipeptid
    ... dazu wird im Abschnitt über Enzyme als Biokatalysatoren besprochen.Das Video wird geladen...#
  9. Funktionen der Aminosäuren im Körper
    Naturstoffchemie > Eiweiße > Aminosäuren = Grundbaustein der Proteine > Funktionen der Aminosäuren im Körper
    Bestandteile von Enzymen (Biokatalysatoren) sowie Transport- und Speichersysteme: MembranproteineBaumaterial für Biomembran-Bestandteile und extrazelluläre MatrixSchutzfunktion: als Bestandteil von Immunabwehr als ImmunglobulineBeteiligung an Signaltransduktion, Zellvorgänge 
Organische Chemie
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Anorganische Chemie

  1. Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts
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    Chemische Reaktionen > Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts
    ... ein.Das Video wird geladen...Der Einsatz eines Katalysators Kat bewirkt nur, dass sich ein Gleichgewicht schneller einstellt. Der Katalysator geht unverändert aus einer Reaktion hervor und hat überhaupt keinen Einfluss auf die Gleichgewichtslage!Merke: Katalysatoren haben keinen Einfluss auf die Gleichgewichtslage! Er  bewirkt nur eine schnelle Gleichgewichtseinstellung.Das Video wird geladen...
  2. Haber-Bosch-Verfahren
    Chemische Reaktionen > Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie > Haber-Bosch-Verfahren
    image
    ... Ammoniak zu optimieren:Temperatur T: 550°CKatalysatorÜberschuss an StickstoffDruck p: 150-250 barDie hohe Temperatur wirkt zwar entgegen der Hinreaktion, da diese exotherm ist, jedoch ist sie notwendig für den Katalysator. Der Ablauf der industriellen Gewinnung ist in Tabelle 1 dargestellt.Tabelle 1: Industrielle Gewinnung von Ammoniak (NH3)
  3. Ostwald-Verfahren
    Chemische Reaktionen > Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie > Ostwald-Verfahren
    image
    ... und bei Anwesenheit eines Platin-Rhodium-Katalysators zu Stickstoffmonoxid und Wasser oxidiert. Man bezeichnet diesen Schritt auch als heterogene Verbrennung von Ammoniakgas.2. Schritt:  In einem zweiten Reaktor wird das Stickstoffmonoxid (NO) mit Sauerstoff (O2) zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidiert. Die wird die Temperatur T auf 50 °C abgesenkt. Das Stickstoffdioxid dimerisiert zu Distickstofftetraoxid (N2O4).3. Schritt: In einer Oxidations- und Adsorptionskolonne werden die Stickstoffoxide ...
  4. Kontaktverfahren
    Chemische Reaktionen > Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie > Kontaktverfahren
    image
    ... für Schwefelsäure an einem Vanadium-Katalysator auf Kieselgel (SiO2).1. Schritt:  Durch Verbrennung von Schwefel (S8) wird Schwefeldioxid (SO2) hergestellt.2. Schritt: Das entstandene Schwefeldioxid (SO2) wird mit Sauerstoff in einer Gleichgewichtsreaktion mit einem Vanadium-Katalysator auf Kieselgel (SiO2) zu Schwefeltrioxid (SO3) umgesetzt. 3. Schritt: Das erhaltene Schwefeltrioxid (SO3) reagiert mit Wasser (H2O) zu Schwefelsäure (H2SO4).Dieses Verfahren wurde lange Zeit ...
Anorganische Chemie
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Stoffwechsel

  1. Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
    Peptidbindung. Gezeigt ist ein Dipeptid, gebildet aus zwei Aminosuren. Die Proteinkette wird vom N-Terminus (Aminogruppe) zum C-Terminus hin gebildet (Suregruppe).
    ... umfasst alle Informationen rund um die Biokatalysatoren Enzyme, darunter Aktivierungsenergie und Ablauf der enzymatischen Reaktion. Ohne Enzyme kein Leben, ohne Enzyme keine chemische Reaktion im Körper.Um die Enzymatik begreifen zu können, ist es wichtig, zum Einstieg Proteine noch einmal ganz generell zu betrachten!Proteine – Funktionsträger in der ZelleProteine sind in der Regel diejenigen Biomoleküle, die Funktionen in der Zelle erfüllen. Beispiele sind ...
  2. Eigenschaften der Enzyme
    Dieser Text ist als Beispielinhalt frei zugänglich!
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Eigenschaften der Enzyme
    Aktivierungsenergie:
    Enzyme sind Biokatalysatoren. Wie die in der Chemie eingesetzten Katalysatoren sind sie in der Lage, die Aktivierungsenergie herabzusetzen und so die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Ein Katalysator geht immer unverändert aus der durchgeführten Reaktion hervor.Meist sind Enzyme Proteine, es gibt aber auch sogenannte Ribozyme (Enzyme aus RNA-Material -> Entstehung des Lebens).Das Video wird geladen...Enzymreaktionen finden im aktiven Zentrum stattDie eigentliche Reaktion findet ...
  3. Ablauf der Enzymreaktion
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    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Ablauf der Enzymreaktion
    Die Abbildung deutet den induced fit zwischen Enzym und Substrat(en) an. Enzym und Substrat bewegen sich aufeinander zu, sodass es zu einer optimalen Einpassung des Substrats in das Enzym kommt
    ... Ein Enzym bindet ein für diesen Biokatalysator spezifisches Substrat (S + E). Es bildet sich ein Komplex, der als Enzym-Substrat-Komplex ([ES]) bezeichnet wird.Enzym und Substrat sind spezifisch zueinander. In der Regel passt nur ein bestimmtes Substrat in das Enzym. Dies wird als Schlüssel-Schloss-Prinzip bezeichnet.Das im Enzym (aktives Zentrum) gebundene Substrat wird durch die Interaktion mit den katalytisch aktiven Aminosäureresten im aktiven Zentrum umgewandelt. Das ...
Stoffwechsel
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Weltpolitische Wende und die Wiedervereinigung Deutschlands

  1. Polen
    Aufbruch in der Sowjetunion > Osteuropa im Aufbruch > Polen
    ... vorantreiben.Diese Ereignisse wirkten als Katalysator für den ganzen Ostblock und besonders die friedliche Revolution in der DDR.
  2. Abituraufgabe
    Die Wiedervereinigung Deutschlands > Abituraufgabe
    ... neuen Wind gab und als Katalysator für die Geschehnisse  1989 in ganz Europa dienten. Im Falle der DDR kommt noch der Faktor der BRD hinzu, die durch Brandts „Wandel zur Annäherung“, sowie dem Drängen Kohls auf eine Wiedervereinigung eine Rolle spielte. Auch die wirtschaftliche Situation der DDR aufgrund der misslungenen Planwirtschaft und der Abwanderung ist nur ein Faktor des Zusammenbruchs, da in der DDR auch eine Modifikation der Planwirtschaft ...
Weltpolitische Wende und die Wiedervereinigung Deutschlands
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Evolution

  1. Biodiversität
    Was ist Evolution? > Biodiversität
    ... Abgasverordnungen, Filteranlagen, Katalysator ...) wurden in den Produktionsprozess implementiert. Solange die Wirtschaft boomt, scheint die Einhaltung dieser Vorgaben kein Problem. Im Zuge der Globalisierung werden jedoch die Umweltsünden der frühen Industrialisierung wiederholt, und zwar von den Staaten, die zurzeit eine dramatische ökonomische Entwicklung erleben, wie z.B. China usw.Wie setzt sich nun das Forschungsfeld der Evolution von der Ökologie ab?
  2. chemische Evolution
    Belege der Evolution > Homologie im Bau von Lebewesen > chemische Evolution
    ... des Stoffwechsels und damit zur Entwicklung von Katalysatoren vor.Er postuliert eine Eisen-Schwefel-Welt, wobei die Beteiligung von H2S-haltigen Kristallen als Katalysatoren grundlegend für z.B. urtümliche Formen der Fotosynthese war. Es ist beachtenswert, dass die Komplexe, die die Lichtreaktion in der Fotosynthese bzw. die Atmungskette in der Endoxidation möglich machen, auch noch heute H2S enthalten! Wächtershäuser gelang es, mit dieser Form der Katalyse sowohl Aminosäuren ...
Evolution
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Zytologie

  1. Aufbau und Funktion der Zelle
    Die Zelle: Baustein des Lebens > Aufbau und Funktion der Zelle
    ... – Bausubstanz, Biokatalysatoren, Signaltransduktion, Stofftransport, Signalstoffe (Grundeinheit: Aminosäuren [AS], Peptide, Proteine)Nukleinsäuren (DNA, RNA)Erbsubstanz/Informationsträger/Energiespeicher/Proteinbiosynthese (4 Grundeinheiten – Nukleotide: Desoxy-/Ribose + Phosphat + stickstoffhaltige Base)LipideFette – Biomembran/Energiespeicher/Signalstoffe/Isolierung/Schutz – (Grundeinheit: Lipid aus Glycerin + 3 Fettsäuren)Kohlenhydrate, ...
Zytologie
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