Der Chemie - Frage & Antwort Thread

[Don Promillo]

pKs=-logKs

[Don Promillo]

Okay, man erkläre mir die Welt...
Da geht man auf eine DER Universitäten, die für Biologie/Biomedizin/Chemie mit den besten Ruf haben. Denkt sich nach der Schule ist es vorbei mit der Auswendiglernerei und was kommt für eine Klausur? 30% Rechenaufgaben (die man verstehen muss) und 7% stumpfes Abfragen von auswendig gelerntem Stoff...
Naja die Wiederholungsklausur am 17.01. dürfte wohl mit mir stattfinden...

[OmegaPirat]

Okay, man erkläre mir die Welt...
Da geht man auf eine DER Universitäten, die für Biologie/Biomedizin/Chemie mit den besten Ruf haben. Denkt sich nach der Schule ist es vorbei mit der Auswendiglernerei und was kommt für eine Klausur? 30% Rechenaufgaben (die man verstehen muss) und 7% stumpfes Abfragen von auswendig gelerntem Stoff...
Naja die Wiederholungsklausur am 17.01. dürfte wohl mit mir stattfinden...

Naja wenn das stumpfe Abfragen nur bei 7% liegt, hält sich das noch in einem angemessenen Rahmen.
Und ganz ohne Auswendig lernen kommst du in keiner Wissenschaft aus. Dass COOH Carboxygruppe heißt, muss man sich auch auswendig merken. Da führt kein Weg dran vorbei.

[X-A-X]

Außerdem finde ich es viel krasser in der Biologie. In der Biologie habe ich viel mehr zu lernen als in der Chemie, in der Chemie hält sich das Auswendiglernen noch in Grenzen, aber im Bio-Unterricht schreibt der Lehrer 2 Tafelseiten voll und erwartet für die nächste Stunde, dass der Stoff auswendiggelernt ist. Die ganzen Fachbegriffe Doppelhelix, Plasma-Zelle, Ribosomen, Cytoplasma, DNA-Strang, Karyogramm und der restliche Kramm kann ich mir nur schwer merken. Einer der Gründe, wieso mir Chemie mehr Spaß bereitet als Biologie.

[OmegaPirat]

Außerdem finde ich es viel krasser in der Biologie. In der Biologie habe ich viel mehr zu lernen als in der Chemie, in der Chemie hält sich das Auswendiglernen noch in Grenzen, aber im Bio-Unterricht schreibt der Lehrer 2 Tafelseiten voll und erwartet für die nächste Stunde, dass der Stoff auswendiggelernt ist. Die ganzen Fachbegriffe Doppelhelix, Plasma-Zelle, Ribosomen, Cytoplasma, DNA-Strang, Karyogramm und der restliche Kramm kann ich mir nur schwer merken. Einer der Gründe, wieso mir Chemie mehr Spaß bereitet als Biologie.

Generell gilt:
Je mathematischer die Naturwissenschaft desto weniger muss man auswendig lernen.
Der "Mathematikgrad" nimmt von Physik über Chemie nach Biologie ab.

[Don Promillo]

Sollte auch 70% heißen, scheiß Alkohol
Ja Bio wird auch ein Spaß wenn ich da am 10.01. die Botanik und Zellklausur schreibe...

[Nounour]

Sollte auch 70% heißen, scheiß Alkohol
Ja Bio wird auch ein Spaß wenn ich da am 10.01. die Botanik und Zellklausur schreibe...

Ich studiere Bio und es ist wirklich viel mit auswendig lernen.. aber das ist meist nur in den ersten semestern so. Später kannst du dich ja spezialisieren und dann geht das. In den Naturwissenschaften muss man manche Sachen einfach wissen. Wie Omegapirat schon sagte mit den COOH-Gruppen. Das ist Standardwissen.

[Insight]

Tag!

Schreibe am Dienstag Chemie und bin mir bei einigen Gebieten nicht wirklich sicher, ob das was ich zu wissen glaube stimmt. Stofftechnisch befinden wir uns auf dem Gebiet der gymnasialen Oberstufe.

1) Chemische Reaktion & Gemische - Unterschiede!?

Bei einer chemischen Reaktion wird aus zwei ( oder mehreren ) Stoffen ein neuer Stoff. Dieser lässt sich, wenn überhaupt, nur durch chemische Verfahren wieder in die Ursprungsstoffe zerlegen. Beim Gemisch vermengen sich auch zwei ( oder mehrere ) Stoffe, lassen sich aber auf physikalischem Wege wieder in die Ursprungsstoffe trennen. Unterschieden wird hier heterogene Gemische und homogene Gemische. Passt so weit? Nun nämlich eine Frage, zu den homogenen Gemischen bzw. zu den Legierungen. Laut meinem Buch zählt das als Gemisch. Aber wieso? Was wäre denn der physikalische Vorgang, mit dem diese wieder zu Trennen sind? Bzw. was sind überhaupt chemische und physikalische Trennungsvorgänge? Außerdem, beim Zusammenschmelzen von Metallen brauche ich doch eine Aktivierungsenergie, zählt das dann nicht als Reaktion?

///EDIT

Das mit den Legierungen hab ich glaub ich verstanden. Da werden ja nicht Metalle in einem Topf geschmissen und bis zum Schmelzen erhitzt, sondern sie werden "aneinander" geschmolzen bzw. eines mit einem anderen überzogen. Dass sich das dann wieder auf physikalischem Wege trennen lässt, ist klar!

2) Aggregatszustände

Fest, flüssig, gasförmig. Schmelzen, erstarren, sieden, kondensieren, (re)sublimieren. Bekanntestes Beispiel Wasser, kann ich auch am Teilchenmodell darstellen. Müsste eigentlich alles sein.

3) Exotherm & Endotherm

Exotherme Reaktionen geben Energie ab. Beispiel das Verbrennen von Holz. Zwar wird hier einige Aktivierungsenergie benötigt, aber die ist ja weit geringer, als das was die Reaktion selbst an Energie abgibt.
Endotherme Reaktionen benötigen mehr Energie, um in Gang gesetzt zu werden, als sie beim Reagieren abgeben. Beispiel das Verdunsten von Wasser.

4) Katalysatoren

Ich weiß, dass sie die benötigte Aktivierungsenergie für eine Reaktion herabsetzen und wohl unverändert aus der Reaktion hervorgehen. Dadurch ist dann wohl die Energieausbeute größer, da durch sie bei weniger investierter Energie das gleiche Ergebnis herauskommt, wie bei der gleichen Reaktion ohne Katalysatoren. Aber was genau sind denn nun Katalysatoren?

---

Das wärs so weit erst mal, vielleicht kommen noch ein paar Fragen hinzu. Danke!

[OmegaPirat]

4) Katalysatoren

Ich weiß, dass sie die benötigte Aktivierungsenergie für eine Reaktion herabsetzen und wohl unverändert aus der Reaktion hervorgehen. Dadurch ist dann wohl die Energieausbeute größer, da durch sie bei weniger investierter Energie das gleiche Ergebnis herauskommt, wie bei der gleichen Reaktion ohne Katalysatoren. Aber was genau sind denn nun Katalysatoren?

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Das wärs so weit erst mal, vielleicht kommen noch ein paar Fragen hinzu. Danke!

Katalysatoren sind in erster Linie nicht dafür gedacht die Energieausbeute zu erhöhen, sondern notwendig damit eine Reaktion überhaupt abläuft. Wie du richtig sagtest, setzen Katalysatoren die Aktivierungsenergie herab. Die Aktivierungsenergie stellt anschaulich gesprochen ein Berg dar, der erstmal überwunden werden muss. Ist dieser Berg zu hoch, passiert gar nichts. Der Katalysator senkt die Aktivierungsenergie soweit herab, dass der "Energieberg" überwunden werden kann.
Eine berechtigte Frage ist jetzt wie das funktioniert.
Das kann man am besten an einem Beispiel verdeutlichen, wobei ich als Beispiel dieWasserstoffelektrode wähle.

Du hast einen Behälter in dem sich eine Säurelösung befindet. Die Konzentration der H3O+-Ionen betrage meinetwegen c=1mol/l
Nun tauchst du in diese Lösung eine platinierte Platinelektrode (d.h. sie wurde durch Elektrolyse mit Platin überzogen). Das Platin fungiert hier als Katalysator. Nun umspülst du die Platinelektrode mit Wasserstoffgas.
Es läuft dabei folgende Reaktion ab.
2H2 -> H3O+ + 2e-
e- steht dabei für ein elektron. Das Wasserstoffmolekül kann also als H+- Ionen unter Abgabe von 2 Elektronen an die Elektrode in Lösung gehen. Die Reaktion kann auch umgekehrt ablaufen, d.h. H+ kann zu wasserstoff werden, so dass Wasserstoffgas herausströmt. Es stellt sich irgendwo ein Gleichgewicht ein, so dass sich ein bestimmtes Elektrodenpotential einstellt.
Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Platinelektrode. Bevor das Wasserstoffion in Lösung geht, lagern sich die Wasserstoffmoleküle an die Platinoberfläche. Das Platin setzt sich natürlich auch aus Atomen, den Platinatomen, zusammen. Wenn sich nun die Wasserstoffmoleküle zwischen die Platinatome lagern, lockert dies die Bindung zwischen den Wasserstoffatomen. Schließlich treten die Platinatome mit den Wasserstoffmolekülen in Wechselwirkung. Energetisch gesprochen bedeutet eine Bindungslockerung eine Verringerung der Bindungsenergie. Die Bindungsenergie ist in diesem Beispiel die Aktivierungsenergie, welche überwunden werden muss.

Katalysatoren sind sowohl in der Technik als auch in der Biologie extrem wichtig. Dein Stoffwechsel würde ohne Katalysatoren gar nicht funktionieren. Enzyme sind in ihrer Funktionsweise nichts anderes als Katalysatoren. Ein Substrat , welches in deinem Körper in zwei kleinere Einheiten gespalten werden muss, es aber nicht aufgrund einer zu hohen Aktivierungsenergie von selbst "auseinanderfällt", lagert sich in ein Enyzm ein. Das Substrat passt dabei nur in ein dafür vorgesehenes Enzym (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Es bildet sich ein Übergangskomplex, bestehend aus dem Enyzm und dem Substrat. Die Bindung des Substrates wird gelockert und es zerfällt in zwei kleinere Einheiten.
Wichtig ist dabei, dass der Katalysator immer unverändert aus einer Reaktion hervorgeht.

Allgemein gesprochen ist ein Katalysator ein zusätzlicher Stoff (Molekül (Enzyme sind Makromoleküle), Festkörper (kristallines Platin)...), an dem sich die Reaktanden einlagern, was zu einer Herabsetzung der Aktivierungsenergie führt, so dass die Reaktion überhaupt erst abläuft. Dabei gehen Katalysatoren unverändert aus einer Reaktion hervor.

Das könnte in Reaktionsgleichungen formuliert etwa so aussehen.
K sei ein beliebiger Katalysator und A und B zwei Stoffe, die zu AB reagieren sollen
Dann kann die Reaktion etwa so aussehen
A+K -> AK
AK ist ein Übergangskomplex
AK+B-> K+AB
Insgesamt erfolgte also die Reaktion A+B->AB
In diesem Fall kann A nur mit B zu AB reagieren, wenn sich A zuvor in K einlagert, was die ganze Bindungssituation ändert, so dass die Reaktion ablaufen kann.


Falls du dich ein wenig mit der Quantenmechanik auskennst, könnte man auch sagen, dass sich die Wahrscheinlichkeitsdichten der elektronischen Zustände verändern oder aber man sagt ganz salopp, dass sich die elektronische Struktur verändert. Wieso? Nun, weil die Schrödingergleichung zusätzliche Terme bekommt, wenn ein dickes Molekül in die Nähe kommt.

[Insight]

Danke für die Antwort! Glaube zwar nicht, dass wir so tief in der Materie stecken, aber es zu wissen, schadet ja nicht.

Ich bin heute in der Schule noch mal alles mit Kameraden durchgegangen, habe eine Zusammenfassung von allen Themen etc. und denke, dass es nun einigermaßen laufen wird!

[OmegaPirat]

Danke für die Antwort! Glaube zwar nicht, dass wir so tief in der Materie stecken, aber es zu wissen, schadet ja nicht.

Ich bin heute in der Schule noch mal alles mit Kameraden durchgegangen, habe eine Zusammenfassung von allen Themen etc. und denke, dass es nun einigermaßen laufen wird!

Dann ist es wohl nur wichtig zu wissen, dass ein Katalysator die Aktivierungsenergie herabsetzt, so dass die Reaktion ablaufen kann und dabei selbst unverändert aus der Reaktion hervor geht.

Ansonsten wünsche ich dir viel Erfolg.

[iHook]

Das mit den Legierungen hab ich glaub ich verstanden. Da werden ja nicht Metalle in einem Topf geschmissen und bis zum Schmelzen erhitzt, sondern sie werden "aneinander" geschmolzen bzw. eines mit einem anderen überzogen. Dass sich das dann wieder auf physikalischem Wege trennen lässt, ist klar!

Das entspricht nicht der Wahrheit Legierungen sind schon Mischungen aus verschiedenen Metallen, sonst würde man im Querschnitt ja einzelne Schichten ausmachen.
Das Gemisch lässt sich durch das Ausnutzen verschiedener Schmelzpunkte wieder in seine Reinstoffe zerlegen.

[Cyanwasserstoff]

Das entspricht nicht der Wahrheit Legierungen sind schon Mischungen aus verschiedenen Metallen, sonst würde man im Querschnitt ja einzelne Schichten ausmachen.
Das Gemisch lässt sich durch das Ausnutzen verschiedener Schmelzpunkte wieder in seine Reinstoffe zerlegen.

Richtig aber du scheinst ihn etwas missverstanden zu haben !! Er versuchte zu beweisen, dass dies "nur" ein Gemisch von Metallen sei aber keine Reaktion stattfand!! Und er sagte ja auch aus, das Metall Legierungen durch physikalische Wege wieder zu trennen seien!! Und dies ist korrekt!! Einzig allein was nicht ganz stimmt ist, das Metalle nicht nur durch Erhitzen und aneinanderschmelzen legiert werden sondern dies auch über die Elektrolyse geschieht.
Ein Beispiel :
Ein Kupferring wirdt versilbert !!
Dazu taucht man diese in eine AgNO3 Lösung !! An der Kathode ( Minus Pol ) wird der Ring angeschlossen! Die Ag (+) Ionen nehmen ein Elektron auf und lagern sich als elementares Ag an dem Kupferring. So wird dieser legiert durch eine Silberschicht !!

Grüsse
Cyanwasserstoff

[iHook]

Ich bezog mich darauf:

Das mit den Legierungen hab ich glaub ich verstanden. Da werden ja nicht Metalle in einem Topf geschmissen und bis zum Schmelzen erhitzt, sondern sie werden "aneinander" geschmolzen bzw. eines mit einem anderen überzogen. Dass sich das dann wieder auf physikalischem Wege trennen lässt, ist klar! [...] bzw. eines mit einem anderen überzogen.

Ich glaube er ging davon aus, dass die Metalle im Querschnitt sichtbar sind, das ist aber nicht der Fall, sondern sie werden eben oft nach der Methode "alles in einen Topf und zusammenschmelzen" gefertigt.

[Cyanwasserstoff]

Ich bezog mich darauf:


Ich glaube er ging davon aus, dass die Metalle im Querschnitt sichtbar sind, das ist aber nicht der Fall, sondern sie werden eben oft nach der Methode "alles in einen Topf und zusammenschmelzen" gefertigt.

Das ist korrekt, aber wie zuvor beschrieben ist die Methode des Zusammenschmelzens nur eine der Methoden um Metalllegierungen zu fertigen!!
Diese wird vor allem bei der Stahlerzeugung verwendet !! Aber beim vergolden oder versilbern von Schmuckgegenständen findet ausschließlich die Elektrolyse ihre Verwendung !!

Grüsse
Cyanwasserstoff

[iHook]

Dann haben wir ja nur aneinander vorbeigeredet

[CashPhlow]

also ich habe eine wichtige frage ich habe mir auch im internet informationen eingeholt aber an einer stelle komm ich nicht weiter wäre wirklich sehr hilfreich wenn mir die beantwortet werden könnte....folgendes, es geht um elektronen, protonen, neutronen und das periodensystem, also ich weiß, dass im atomkern sich protonen und neutronen befinden und in den hüllen elektronen die massenzahl zeigt wie viele protonen und neutronen sich darin befinden die ordnungszahl die protonen nur. und es ist so dass in neutral geladenen atomen die zahl der protonen die gleiche ist wie die elektronen aber woher weiß ich, dass ein atom neutal negativ oder positiv geladen ist woran erkenne ich das und woher weiß ich wie viele elektronen sich in atomen befinden die massenzahl und ordnungszahl sagt ja nichts darüber aus...ich bin da echt ratlos

[Cyanwasserstoff]

Also jedes Element im Periodensystem ist neutral geladen. Ionen von Salzbindungen sind negative bzw. positive geladen, wie z.B. Na (+) u. Cl (-) !!
Die Anzahl der Elektronen kannst du doch anhand der Ordnungszahl ablesen und bei Ionen gilt : Ordnungszahl - Ladung = Anzahl an Elektronen
Wie du bereits gesagt hast bestimmt die Ordnungszahl die Menge an Protonen sowie auch der der Elektronen :
Bsp. : C - Atom : Ordnungszahl : 6 ; Masse = 12 !! d.h. 6 Protonen und 6 Elektronen = neutral !!, Masse - Ordnungszahl = Anzahl an Neutronen : 12 - 6 = 6 Neutronen!!

Bei Fragen kannst du dich hier oder direkt mich per PN kontaktieren!!

Grüsse
Cyanwasserstoff

[CashPhlow]

Danke für die schnelle Hilfe! ich habe nicht gewusst, dass alle Elemente im Periodensystem neutral geladen sind, das vereinfacht die Sache natürlich. Jetzt geht es auch mit dem Verständnis^^
Danke noch einmal

[CashPhlow]

Also im Periodensystem ist mir die sogenannte Nebengruppe aufgefallen, diese Elemente sind Metalle. So ich frage mich, wo der Unterschied zur Hauptgruppe besteht. Die Hauptgruppe zeigt ja wie viele Außenelektronen ein Atom besitzt, also wie viele Elektronen in der äußersten Schale. Was muss ich denn bei der Nebengruppe beachten? Wie ist es bei diesen Atomen mit den Außenelektronen oder allegemein mit den Elektronen?
Ich denke mal, dass diese Atome auch alle neutral geladen sind und die Ordnungszahl zeigt, wie viele Elektronen sich in den Schalen befinden. Aber ich nehme mal das Beispiel Chrom, es hat die Ordnungszahl 24 und Massenzahl 51,99. Außerdem die Nebengruppe 6, ich weiß nicht was die mir sagt, und die Periode 4, also 4 Schalen. Das heißt, dass sich im Kern 51,99 Neutronen und Elektronen befinden, in der ersten Schale 2 Elektronen, in der zweiten 8, in der dritten 14. Aber was ist mit der vierten Schale? wie viele Elektronen hat die dann? Wäre sehr nett, wenn du mir da weiterhelfen könntest, ich bin echt ratlos.