Physikalische Chemie

  1. Enthalpie
    Chemische Thermodynamik > Zustandsgrößen und ihre Regeln > Enthalpie
    image
    ... ist ΔU positiv, wird Energie aufgenommen. Reaktionen, bei denen Wärme freigesetzt wird, werden als exotherme Reaktionen bezeichnet, ΔH nimmt einen negativen Wert an.Reaktionen, bei denen Wärme aus der Umgebung entzogen wird, werden als endotherme Reaktionen bezeichnet, ΔH nimmt einen positiven Wert an.∆H = exotherm∆H > 0 = endothermEntsprechend der Reaktionsenergie, welche als Differenz der inneren Energie der Produkte und der Edukte zu verstehen ist, ...
  2. Erhaltungssätze
    Chemische Thermodynamik > Grundlagen > Erhaltungssätze
    ... umverteilt und kombiniert.In chemischen Reaktionen bleibt die Masse insgesamt konstant,es findet lediglich eine Umverteilung statt.     Diese massenkonstante atomare Umverteilung ist immer mit einer Energieveränderung verbunden.Energie findet man in verschiedenen Formen vor:thermische Energieelektrische EnergieSonnenenergiemechanische Energiechemische Energie in den Bindungen zwischen AtomenDie Umwandlung von Energie folgt dem Energieerhaltungssatz:Energie kann ...
  3. Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    Zeit - Konzentrationsdiagramm
    Die Reaktionsgeschwindigkeit ist definitionsgemäß die Konzentrationsänderung pro Zeiteinheit des Zeitraumes, in der eine chemische Reaktion abläuft. Dabei nimmt in der Regel die Konzentration der Edukte ab, mit gleichzeitiger Zunahme der Produktkonzentration.Beispielreaktion:A + B $\rightarrow$ ABEdukt(e) Produkt(e)Man unterscheidet zwischen:$v(AB) = + \dfrac{\Delta c(AB)}{\Delta t} = \dfrac{dc(AB)}{dt} = x \dfrac{mol}{L \cdot s}$= positive produktbezogene Reaktionsgeschwindigkeit.$v(A/B) ...
  4. Katalysator
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren > Katalysator
    Energiediagramm Katalyse
    ... nur bestimmte Katalysatoren für bestimmte Reaktionen einsetzen.Rot                 =          Aktivierungsenergie $E_{A1}$ ohne KatalysatorSchwarz        =          Aktivierungsenergie $E_{A2}$ mit Katalysator       unkatalysierte Reaktion:              ...
  5. Aktives Zentrum
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Enzymreaktionen > Aktives Zentrum
    PacMan
    Das im Enzym (am aktiven Zentrum) gebundene Substrat wird durch die Interaktion mit den katalytisch aktiven Aminosäureresten im aktiven Zentrum umgewandelt. Das entstandene Produkt wird schnell aus dem Enzym freigesetzt $(E+P)$. Das Enzym kann direkt in der nächsten Reaktion eingesetzt werden. Es verlässt die Reaktion unverändert! Diese sog. aktiven Zentren (im Englischen: „active sites“) bestehen aus räumlich benachbarten (aber nicht unbedingt in der Primärstruktur ...
  6. Der Satz von Hess
    Chemische Thermodynamik > Zustandsgrößen und ihre Regeln > Enthalpie > Der Satz von Hess
    Germain Henri Hess
    Bei vielen chemischen Reaktionen können die Produkte über verschiedene Reaktionswege gebildet werden. Nach dem Energieerhaltungssatz hat der Reaktionsweg auf die Energieveränderung keinen Einfluss. Dies kann auch auf die Enthalpie übertragen werden. Eine allgemeine Erkenntnis bezüglich der Reaktionsenthalpie wurde von Germain Henri Hess im Jahre 1840 aufgestellt und besagt:Die Reaktionsenthalpie einer Reaktion ist unabhängig vom Reaktionsweg, sondern nur abhängig ...
  7. Freie Enthalpie
    Chemische Thermodynamik > Zustandsgrößen und ihre Regeln > Freie Enthalpie
    Die freie Enthalpie ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit G abgekürzt. Sie wird durch die Reaktionsenthalpie und -entropie bestimmt und nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnet: ΔG = ΔH – ΔS ∙TGibbs-Helmholtz-GleichungDie freie Enthalpie wird durch die Enthalpie (H), die Entropie (S) und die vorherrschende Temperatur (T) in Kelvin bestimmt.Das Video wird geladen...(freie-enthalpie)Mithilfe der freien Enthalpie kann eine definitive ...
  8. Exkurs: Katalyse
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik > Exkurs: Katalyse
    Reduktion der Aktivierungsenergie durch einen Katalysator
    ... ändern somit die Kinetik chemischer Reaktionen, ohne deren Thermodynamik zu verändern. Sie beschleunigen die Hin- und Rückreaktion gleichermaßen und ändern somit nichts am Gleichgewicht einer Reaktion." (Quelle: Wikipedia)Gleiches gilt für Enzyme!! 
  9. Der Taschenwärmer
    Chemische Thermodynamik > Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik > Der Taschenwärmer
    Natriumacetat-Taschenwrmer: Links ?geladen? (Salz in Lsung), rechts ?entladen? (als Trihydrat auskristallisiert)
    ... reversibler exothermer Zustandsänderungen (Reaktionen), die durch die mechanische Energie („Knick“ = Aktivierungsenergie) eines Metallplättchens ausgelöst werden und so Wärme abgeben. Damit einher geht eine Phasenänderung von flüssig zu fest – eine reversible Zustandsveränderung (Kristallisationswärme).Durch Abkochen in einem Wasserbad wird wieder Wärme zugeführt und die Reaktion in die andere Richtung verschoben ($ \Rightarrow$ ...
  10. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
    Chemische Thermodynamik > Zustandsgrößen und ihre Regeln > Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
    ... die Aussage über das spontane Ablaufen von Reaktionen herangezogen werden.Entropie wird mit der Abkürzung S beschrieben und besitzt die Einheit: $ \dfrac{J}{mol · K}$Diese Werte wurden wie bei der Standardbildungsenthalpie aus kalorimetrischen Verfahren bestimmt. Ob ein Vorgang spontan abläuft, hängt immer davon ob, ob die Gesamtentropie zunimmt, die Unordnung vergrößert wird. Ist die Entropie größer als 0, kann diese spontan ablaufen, ist diese ...
  11. Temperatur
    Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit > Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren > Temperatur
    ... sowohl bei exothermen als auch bei endothermen Reaktionen gilt. Je höher die Temperatur, desto höher die Schwingung und Bewegung der Teilchen.  RGT-Regel oder Van’t-Hoff-Gesetz:( = Reaktions-Geschwindigkeit-Temperatur-Regel)Bei einer Temperaturerhöhung um  $\boldsymbol{\mathbf{\mathbf{10 K \widehat{=}10°C}}}$ beschleunigt sich eine chemische Reaktion um das Doppelte bis Vierfache$ \boldsymbol{\mathbf{\mathbf{\Rightarrow}}}$ die Reaktionsgeschwindigkeit steigt ...
  12. Kalorimetrie
    Chemische Thermodynamik > Zustandsgrößen und ihre Regeln > Enthalpie > Kalorimetrie
    Aufbau eines Kalorimeters
    ... bei chemischen Vorgängen (Reaktionen, Phasenänderungen). Wärme ist eine Form der Energie, welche zwischen Körpern ausgetauscht wird oder in andere Formen der Energie umgewandelt werden kann.Führt man einem Körper der Masse $m$ die Wärmemenge Q zu, so steigt die Temperaturerhöhung $\Delta T$ proportional zur zugeführten Wärmemenge. Der Proportionalitätsfaktor $c$ ist dabei eine Stoffkonstante und abhängig vom Stoff.$Q = ...
  13. Grundlagen
    Chemische Thermodynamik > Grundlagen
    Was verändert sich im Laufe einer chemischen Reaktion und was nicht?Macht es dabei einen Unterschied, unter welchen Bedingungen die Reaktion abläuft?Die nächsten beiden Abschnitte werden uns diese Grundlagen zeigen.
Physikalische Chemie
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Stoffwechsel

  1. Schlüssel-Schloss-Prinzip
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Eigenschaften der Enzyme > Schlüssel-Schloss-Prinzip
    Jede chemische Reaktion hat einen fr sich spezifischen Gleichgewichtszustand. Nach einer Einstellungsphase am Anfang (es ist nur das Edukt/Substrat A oder nur das Produkt B vorhanden) pendelt sich die Reaktion ein. Von auen ist kein Substratumsatz mehr messbar.
    ... zwischen Thermodynamik und KinetikChemische Reaktionen sind prinzipiell reversibel, das heißt, sowohl die Hin- als auch die Rückreaktion können ablaufen. Die Reaktion pendelt sich in einem bestimmten Zustand ein, dem sogenannten Gleichgewichtszustand (Gleichgewichtskonstante = K).Jede chemische Reaktion hat einen für sich spezifischen Gleichgewichtszustand. Nach einer Einstellungsphase am Anfang (es ist nur das Edukt/Substrat A oder nur das Produkt B vorhanden) pendelt ...
  2. Eigenschaften der Enzyme
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Eigenschaften der Enzyme
    Aktivierungsenergie:
    ... Lebens).Das Video wird geladen...(enzyme-1)Enzymreaktionen finden im aktiven Zentrum stattDie eigentliche Reaktion findet im aktiven Zentrum des Enzyms statt. Dieses aktive Zentrum besteht aus nur wenigen Aminosäureresten, die aber genau die chemischen Eigenschaften besitzen, die notwendig sind, um das Substrat zu binden und umzuwandeln. Beispiel: ba8-Barrel besitzt insgesamt ca. 250 Aminosäuren, davon bilden drei das aktive Zentrum. Übrigens sind die katalytisch aktiven Reste im ...
  3. Energieumwandlung
    Grundlagen des Stoffwechsels > Energieumwandlung
    ... = Organisationswege für chemische ReaktionenIm Stoffwechsel sind die biochemischen Prozesse auf bestimmten Wegen organisiert. Die meisten dürften Ihnen bereits bekannt sein: Glykolyse, Citrat-Zyklus, Atmungskette ...Grundlegend für alle Stoffwechselvorgänge sind die Gesetze der Thermodynamik.Hier ein kurzer Ausflug in die Themodynamik.Thermodynamik: Energieumwandlung in drei (Haupt-)SätzenDie Thermodynamik (TD) beschreibt die energetischen (Wärme/Bewegung) ...
  4. Katalyse: Enzymreaktion am Beispiel der Dunkelreaktion
    Fotosynthese > Sekundärvorgänge der Fotosynthese > Katalyse: Enzymreaktion am Beispiel der Dunkelreaktion
    ... durchaus 50 % der katalysierten Reaktionen das Substrat O2 nutzen!Im aktiven Zentrum des Enzyms kann O2 gebunden werden, und zwar immer dann, wenn große Mengen Sauerstoff in der Luft vorhanden sind und dieser somit ein Konkurrenzsubstrat zum Kohlenstoffdioxid darstellt.Vergleichen Sie nochmals kompetitive und nichtkompetitive Hemmung eines Enzyms!Das Sauerstoffmolekül wird nun anstelle von Kohlenstoffdioxid mit dem Akzeptormolekül Ribulose-1,5-bisphosphat verknüpft. ...
  5. Ablauf der Enzymreaktion
    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
    ... Enzym + Produktwichtige Begriffe der Enzymreaktionen(1) reversibel = umkehrbar(2) irreversibel = nicht umkehrbar(3) kompetitiv = im Wettkampf stehend(4) nicht kompetitiv = kein Wettstreit(5) Substrat = Stoff, der durch das Enzym umgesetzt wirdDas Video wird geladen...(enzyme-2)Katalasereaktion – Beispiel einer EnzymreaktionKatalase wandelt Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff um. Das Enzym entgiftet auf diesem Weg im Körper oder in der Pflanze (Fotorespiration) entstehende ...
  6. Der Citratzyklus
    Zellatmung > Der Citratzyklus
    Die wichtigsten Vorgnge im Citratzyklus.
    Neben den katabolen Reaktionen zur Energiegewinnung sind die Substrate des Citratzyklus sehr wichtig für Aufbaureaktionen. So wird Succinyl-CoA z.B. für den Aufbau des Blutfarbstoffs Hämoglobin benötigt, Oxalacetat ist ein Baustein für Aminosäuren oder der Pyrimidinbasen der DNA.Pyruvat bzw. Acetyl-CoA-Moleküle können nicht nur aus Kohlenhydraten (Glukose), sondern auch aus dem Abbau von Aminosäuren (Proteine) oder Fettsäuren (Fettsäureoxidation) ...
  7. Beispiele für Enzymreaktionen - Urease
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment > Beispiele für Enzymreaktionen - Urease
    Enzymreaktionen sind vielfältig. Auf den kommenden Seiten haben wir einige klassische Enzymexperimente und -reaktionen zusammengetragen.Anhand des Beispiels „Urease Experiment" sollen die Wirkung, und Regulation eines Enzyms verdeutlicht werden.Bereits 1926 konnte Urease als erstes Enzym in Form eines Proteinkristalls erzeugt werden. Dieses erste kristallisierte Enzym ist gleichzeitig ein sehr großes Enzym mit einer Molmasse von 545.000 g/mol! Es besteht aus sechs identischen ...
  8. Fließgleichgewicht und Regulation des Stoffwechsels
    Grundlagen des Stoffwechsels > Fließgleichgewicht und Regulation des Stoffwechsels
    Fliegleichgewicht.
    ... in der Zelle, so werden Stoffwechselreaktionen dadurch aktiv gehalten, dass das entstehende Produkt sofort aus dem Gleichgewicht (siehe Kapitel TD/Chemisches Gleichgewicht) entzogen wird.Die Flüssigkeit in den Glasbehältern fließt der letzten Reaktion „entgegen“. Überträgt man das Fließgleichgewicht auf die Stoffwechselvorgänge in der Zelle, so werden Stoffwechselreaktionen dadurch aktiv gehalten, dass das entstehende Produkt sofort aus ...
  9. Charakteristischen Reaktionen
    Grundlagen des Stoffwechsels > Energieumwandlung > Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie > Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen > Charakteristischen Reaktionen
    ... simplification.“Den Hauptanteil aller Reaktionen im zentralen Stoffwechsel machen Redoxreaktionen aus.Oxidation und ReduktionBei Redoxreaktionen steht die Übertragung von Elektronen im Mittelpunkt. Die Reaktionspartner übertragen Elektronen bzw. nehmen diese entgegen. Daher spricht man von Elektronendonor und ‑akzeptor. Diese Vorgänge der Übertragung laufen gleichzeitig ab. Die Redoxreaktion besteht aus einer gleichzeitig ablaufenden Oxidations- (ein Reaktionspartner ...
  10. Wasser - das Lebenselexier
    Grundlagen des Stoffwechsels > Energieumwandlung > Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie > Wasser - das Lebenselexier
    ... pH von 7, der bei biologischen/biochemischen Reaktionen von großer Bedeutung ist.
Stoffwechsel
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Organische Chemie

  1. Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Alkohole > Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
    sn1a.wmf
    Nucleophile Substitution SN-ReaktionenDie nucleophile Substitution ist eine typische Synthesereaktion für Alkanole. Dabei wird in einem Molekül eine nucleophile elektronenreiche Gruppe (Lewis-Base, Elektronendonor) durch eine andere ersetzt (substituiert).Man unterscheidet bei dieser Reaktion zwei verschiedene Typen: SN1 und SN2. Bei der SN1-Reaktion wird zuerst die eine Gruppe abgespalten, dann die neue Gruppe angelagert. Während der SN2-Reaktion verlaufen Anlagerung und ...
  2. Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
    I-Effekt-relative strke
    ... Schritt. Die Kategorisierung dieser Reaktionen ist nicht ganz frei von Willkür, da jedes Nucleophil ein Elektrophil „sucht“ – und umgekehrt!Damit ist die Doppelbindung aufgelöst und zwei Halogenatome wurden an das Alken, nun Halogenalkan, addiert. Sehr ähnlich läuft die Reaktion mit Halogenwasserstoff-Molekülen. Diese sind bereits „von Natur aus“ polarisiert:Hydrobromierung von Ethen zum BromethanDas Lösungsmittel hat bei elektrophilen ...
  3. Elektrophile aromatische Substitution
    Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe > Typische aromatische Reaktionen > Elektrophile aromatische Substitution
    Bromierung benzol1.wmf
    Die typischen Reaktionen des Benzols oder vieler seiner Derivate, wie z.B. Nitrierung, Sulfonierung, Alkylierung oder Halogenierung, sind elektrophile Substitutionen.Für die elektrophile aromatische Substitution müssen elektrophile Teilchen geschaffen werden, die am aromatischen Ringsystem angreifen und gegen ein Wasserstoffatom ausgetauscht werden.Unterstützend wirken Lewis-Säuren, die als Katalysatoren einen Angriff am aromatischen Ring möglich machen. Die elektrophile ...
  4. Aldolbildung
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone > Reaktionen von Aldehyden und Ketonen > Aldolbildung
    carbonyl und methylenkomponente.wmf
    ... miteinander reagieren. Bei den Aldolreaktionen unterscheidet man zwischen einer Aldoladdition und einer Aldolkondensation. Schauen wir uns diese beiden Möglichkeiten einmal an:Aldolkondensation und AldoladditionDabei werden neue C-C-Bindungen geknüpft.Die Aldolkondensation scheint hier eine Art Abkürzung darzustellen, doch dieser Eindruck täuscht; sie ist lediglich eine formale Betrachtungsweise der Reaktion, welche immer über den Zwischenschritt des Aldols ...
  5. Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
    Reaktionstypen in der organischen Chemie > Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
    zunehmende masse
    ... sind bei Reaktionen zu berücksichtigen, man unterscheidet zwischen:festflüssiggasförmigPlasma Beispielhafter Vergleich zweier Moleküle: Die Siedetemperatur ist bei Ethanol höher durch stärkere WW/Polarität. $\Rightarrow$ Reaktionen verlaufen bei Ethanol leichter als bei Ethan, da in der flüssigen Phase die Moleküle wesentlich konzentrierter vorliegen. $\Rightarrow$ unterschiedliche Polarität, ...
  6. Polyaddition
    Makromoleküle > Kunststoffe > Kunststoff – Synthesen > Polyaddition
    Reaktion von 1,6-Diisocyanatohexan mit 1,4-Butandiol zu einem Polyurethan
    ... Monomere ein, die in unabhängigen Einzelreaktionen (Stufenreaktionen) über die Bildung von reaktiven Oligomeren als diskrete Zwischenstufen Polymere aufbauen (Stufenreaktion). Die Monomere müssen dafür jeweils mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, welche sich durch polare Mehrfachbindungen und polar gebundene Wasserstoffatome auszeichnen. Im Gegensatz zur Polykondensation entsteht dabei theoretisch kein weiterer Stoff, wie Wasser oder Ammoniak. Es besteht prinzipiell ...
  7. Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
    dibenzoylperoxid radikalstarter.wmf
    Radikalische Substitution, SREine Substitution („to substitute …“) ist generell ein Austausch von Atomen oder Atomgruppen durch andere. Dies kann auf verschiedene Weise katalysiert werden, beispielsweise mithilfe von gebildeten elektronenaffinen Radikalen.Der bekannteste Versuch ist die Gewinnung von Halogenalkanen durch radikalische Substitution (Halogenierung), hierbei wird ein Proton durch ein Halogenatom, wie Chlor, ausgetauscht.Substitution = Austausch von Atomen oder Atomgruppen ...
  8. Dirigierender Effekt
    Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe > Typische aromatische Reaktionen > Dirigierender Effekt
    untitled.wmf
    ... in meta-Stellung statt.Bei diesen Substitutionsreaktionen spielt die Mesomerie eine große Rolle. Durch diese gibt es Grenzformen, die besonders gut stabilisiert sind. Man findet nach der Reaktion viele Produkte dieses Übergangszustandes.Die Reaktionsbedingungen für die Zweitsubstitution haben ebenso erheblichen Einfluss auf das entstehende Endprodukt. Es werden vor allem zwei Fälle unterschieden:KKK = Kälte, Kern, Katalysator Hier kommt es zu einer Zweitsubstitution am ...
  9. Monoalkansäuren
    Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen > Carbonsäuren > Monoalkansäuren
    carboxylgruppe.wmf
    ... z.B. die Acetate der Essigsäure. Reaktionen der CarbonsäurenDie wichtigste Reaktion der Carbonsäuren ist die säurekatalysierte Esterbildung bzw. ihre Umkehrung, die saure Esterspaltung, sowie die alkalische Esterspaltung (Verseifung). Auf sie wird ausführlich im Abschnitt „Ester“ eingegangen. 
Organische Chemie
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Anorganische Chemie

  1. Chemische Reaktionen
    Chemische Reaktionen
    image
    ... (H2O).Diese Moleküle können wiederum Reaktionen eingehen, bei denen ihre Bindungen gebrochen und neue geknüpft werden. Es gibt vier große Reaktionsarten in der anorganischen Chemie:Säure-Base-Reaktionen (siehe dazu Kapitel: „Säure-Base-Chemie“)Redoxreaktionen (siehe dazu Kapitel: „Redox-Chemie“)Fällungsreaktionen (siehe dazu Kapitel: „Fällungsreaktionen“)Komplex-Reaktionen (siehe dazu Kapitel: „Komplexe“)Die ...
  2. Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
    Chemische Reaktionen > Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
    image
    Die meisten chemischen Reaktionen sind sogenannte reversible Reaktionen. Dies bedeutet, dass jede Reaktion aus einer Hin- und einer Rückreaktion besteht. Dadurch ändert sich der Reaktionspfeil in der Reaktionsgleichung zu einem Gleichgewichtspfeil (Doppelpfeil). Dies ist in Abb. 2 dargestellt. Um das chemische Gleichgewicht zu erklären, verwenden wir die in Abb. 2 aufgeführte allgemeine Reaktion. Die kleinen Buchstaben stellen die stöchiometrischen Koeffizienten dar. Die ...
  3. Säure-Base-Konzept
    Donator-Akzeptor > Säure-Base-Konzept
    Säure-Base-Reaktionen und Brönsted-Theorie Reaktionen zwischen Säuren und Basen sind generell in wässriger Lösung Gleichgewichts-reaktionen und folgen ebenso dessen Gesetzen (Protolyse). Im Laufe des letzten Jahrhunderts wurde die Definition dieser beiden Bestandteile mehrmals überholt, die heute gültigen sind vor allem Brönsted und Lewis.Klassifikation nach…SäureBaseArrheniusVerbindungen, die in wässriger Lösung  zu Anionen ...
  4. Redox-Reaktionen-Konzept
    Donator-Akzeptor > Redox-Reaktionen-Konzept
    Eisen rostet!
    Elektronenakzeptor/-donatorEine Redoxreaktion ist eine Elektronenübertragungsreaktion. Eine Reaktion mit (elementarem) Sauerstoff ist ein typisches Beispiel einer Oxidation. Bei Metallen wird dieser Vorgang auch Rosten genannt.$ 2 Fe + 3 O_2 \rightarrow 2 Fe_2O_3$Eine Oxidation kann bei Anwesenheit von Sauerstoff stattfinden, dies ist jedoch keine Notwendigkeit, auch wenn es der Name Oxidation vermuten ließe. Eine Oxidation steht lediglich für eine Elektronenabgabe, egal ob Sauerstoff ...
  5. Donator-Akzeptor-Prinzip
    Donator-Akzeptor-Prinzip
    ... wieder. Im wesentlichen sind Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen, die typischen Reaktionen für eine Donator-Akzeptor-Beziehung.
  6. Donator-Akzeptor
    Donator-Akzeptor
    ... wieder. Im wesentlichen sind Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen, die typischen Reaktionen für eine Donator-Akzeptor-Beziehung.
  7. Ostwald-Verfahren
    Chemische Reaktionen > Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie > Ostwald-Verfahren
    image
    Durch Oxidation von Ammoniak (NH3) wird nach dem Ostwald-Verfahren Salpetersäure (HNO3) produziert. Das Verfahren besteht aus drei Schritten.1. Schritt: Ammoniak (NH3) wird mit Luft (O2) vermischt, auf 800-900 °C erhitzt 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 ...
Anorganische Chemie
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Atomphysik und Kernphysik

  1. Kernspaltung
    Kernphysik 2 > Anwendung: Nutzung der Kernenergie > Kernspaltung
    Kettenreaktion
    ... Neutronen frei. Im Prinzip sind verschiedene Reaktionen und damit Spaltkerne möglich.Ein Beispiel für eine Spaltungsreaktion von U-235 lautet$^{235}_{92} U +  ^1_0 n \rightarrow  ^{141}_{56} Ba +  ^{92}_{36} Kr +  3\cdot ^1_0 n$Berechnung des Energiebetrags $\Delta E$Laut unserer Besprechung müsste nun ein bestimmter Energiebetrag $\Delta E$ freigesetzt werden. Wir wollen nun auch im Hinblick auf Abituraufgaben zeigen, wie man rechnerisch vorgeht.Wir gehen ...
  2. β-Zerfall
    Kernphysik 1 > Radioaktivität > β-Zerfall
    Beta-Zerfall: emittiertes Elektron; Zerfallsprozess im Detail
    Genau genommen muss man beim $\beta$-Zerfall eine Fallunterscheidung machen. Denn es gibt 2 Arten des $\beta$-Zerfalls:$\beta^{-}$-Zerfall$\beta^{+}$-ZerfallHauptsächlich wird uns der $\beta^{-}$-Zerfall begegnen. Daher beschäftigen wir uns intensiver mit diesem Zerfall.$\beta^{-}$-ZerfallBeta-Zerfall: emittiertes Elektron; Zerfallsprozess im DetailMan findet den $\beta^{-}$-Zerfall zum Beispiel in Kernen vor, die über sehr viele Neutronen verfügen. Dabei wandelt sich ein Neutron ...
  3. Kernreaktionen
    Kernphysik 2 > Kernreaktionen
    Kernreaktionen sind Wechselwirkungsprozesse von Atomkernen mit anderen Teilchen (wie z.B. Protonen, Neutronen, $\alpha$-Teilchen).Als Beispiel wollen wir eine Kernreaktion anschauen, die sich für die Altersbestimmung von (organischen) Objekten bewährt hat.Entstehung von radioaktivem C-14 (Beispiel einer Kernreaktion)Das radioaktive Nuklid C-14 kann über eine in der Atmosphäre der Erde ablaufende Kernreaktion gebildet werden. Und zwar treten durch kosmische Strahlung in der Erdatmosphäre ...
Atomphysik und Kernphysik
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Immunologie

  1. Allergien
    Vielfalt des Immunsystems > Antikörpervielfalt > Autoimmunreaktionen > Allergien
    ... extreme Müdigkeit aber auch Schockreaktionen die im Extremfall tödlich enden.Verlauf einer AllergieJeder Mensch reagiert individuell auf Allergene, genauso individuell wie sein genetisches Profil, seine momentane Lebenssituation (Stress? Existenzangst? Entspannt und gelassen?). Neben dieser Veranlagung ist die Stärke des Allergens für die Immunreaktion entscheidend. Es gibt starke und schwache Allergene. Je nachdem ist die Immunreaktion sehr stark und schnell bzw. eher ...
  2. Immunologie als Thema im Abitur
    Struktur des Immunsystems > Immunologie als Thema im Abitur
    Immunologie
    ... aus einer Reihe einzigartiger und komplexer Reaktionen, deren mechanistische Bedeutung genauer betrachtet werden sollte. Mit entsprechendem Vorwissen aus dem Bereich der Zellbiologie wird es euch nicht schwer fallen den Prinzipien der Immunabwehr zu folgen.Am Anfang des Kurses beschäftigen wir uns mit den Bestandteilen des Immunsystems.Welche Organe und Zellen sind für die Immunabwehr zuständig?Welche speziellen Aufgaben haben sie und wie sind ist die Zusammenarbeit organisiert?Dazu ...
Immunologie
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Verhalten

  1. Einteilung von Verhalten
    Verhaltensbiologie - Begriffe und Handlungen > Handlungen und Begriffe aus der Verhaltensbiologie > Einteilung von Verhalten
    Einteilung von VerhaltenDas Video wird geladen...(abiweb-oi-biologie-einteilung-von-verhalten)Spontanes und reaktives VerhaltenVerhalten kann spontan oder reaktiv erfolgen. Eine spontane Verhaltensweise zeichnet sich dadurch aus, dass kein äußerer Reiz zugrunde liegt. Reaktives Verhalten hingegen ist direkt auf einen von außen stammenden Stimulus zurückzuführen.spontanohne äußeren ReizBsp.: Aufwachen ohne äußeren Weckreizreaktivals Reaktion auf äußeren ...
  2. Aggressionstheorie
    Evolution und Verhaltensänderungen > Aggressionstheorie
    Mgliche Ursachen der Aggression beim Menschen.  Es gibt eine genetische Komponente (Gene und ihre Genprodukte), aber auch einen sehr deutlichen Einflu der Umwelt (gelbe Blcke).
    Es gibt keine endgültige Aggressionstheorie. Dennoch gilt heute als gesichert, dass endogene und exogene Faktoren einen deutlichen Einfluss auf die Aggressionsbereitschaft von Lebewesen (Bsp. Mensch) haben.So war Konrad Lorenz noch 1963 ein Vertreter der Triebstautheorie, nach der Aggression ein Produkt der sich im Nervensystem anstauenden Energie sei. Während Lorenz allein auf intrinsische Faktoren setzt, widerspricht ihm der Sozialwissenschaftler John S. Dollard mit seiner Frustrations-Aggressions-Theorie, ...
Verhalten
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Zytologie

  1. Chloroplasten und Mitochondrien im Fokus
    Die Zelle: Baustein des Lebens > Aufbau und Funktion der Zelle > Organisationsmuster der Zelle > Eukaryontenzelle > Organellen eukaryotischer Zellen > Chloroplasten und Mitochondrien im Fokus
    Mitochondrium: Ort der Atmungskette. Oberflchenvergrerung ist hier und bei den Chloroplasten sichtbar.
    ... ATP wird beim Abbau von energieliefernden Reaktionen (Katabolismus) gebildet und bei der Durchführung von energiezehrenden Reaktionen (Anabolismus) gespalten. Katabolismus, wie auch Anabolismus sind unweigerlich durch ATP oder andere Energieüberträgermoleküle miteinander verbunden. ATP wird auch als Brennstoffmolekül bezeichnet.ATP = universelle EnergiewährungDiese Zellorganellen spielen hierbei eine wesentliche Rolle.Mitochondrien: Ort der Atmungskette = Kraftwerke ...
Zytologie
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Neurobiologie

  1. Stress: Was passiert im Körper
    Hormone > Stress: Zusammenspiel von Nerven und Hormonen > Stress: Was passiert im Körper
    ... weitergibt. Beispiele für Reaktionen der Aktivitätsorgane sind:Erweiterung der PupillenErweiterung der BronchienErhöhung der HerzschlagfrequenzGlukoseabbau in der LeberFettsäureabbauDementsprechend existieren inaktivierende Mechanismen von Ruheorganen:Hemmung von Verdauung und FortpflanzungDer Sympathikus aktiviert das Nebennierenmark, wodurch es zur Adrenalinausschüttung kommt. Adrenalin und Noradrenalin verstärken die Signale.Fight-or-Flight-Syndrom ...
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Webinare

  1. Organische Reaktionsmechanismen - perfekt vorbereitet für dein Chemie-Abi!
    ...style="background-color:#FFFF66; color:#FF0000;">Reaktionen Radikalische Substitution Nucleophile Substitution (SN) Vom Alkohol zum Ether Vom Alkohol zum Aldehyd/Keton Vom Aldehyd zur Carbonsäure Von der Carbonsäure zum Ester Ester und Veresterungen, Polyester Aromaten (SEAr): mit Abiaufgabe Anwendung des chemischen Gleichgewichtes   Neben vielen hilfreichen Übungen, Hinweisen und Tipps kannst du natürlich auch Fragen stellen.   N...
  2. Organische Reaktionsmechanismen - perfekt vorbereitet für dein Chemie-Abi!
    ... Reaktionen Radikalische Substitution Nucleophile Substitution (SN) Vom Alkohol zum Ether Vom Alkohol zum Aldehyd/Keton Vom Aldehyd zur Carbonsäure Von der Carbonsäure zum Ester Aromaten (SEAr) Beispiel Abituraufgabe zum Thema  Neben vielen hilfreichen Übungen, Hinweisen und Tipps kannst du natürlich auch Fragen stellen.   Nimm auch an unseren nächsten Chemie-Webinaren teil ...
  3. Redox-Reaktionen
    ...gaben aus der Redoxchemie um?...