Ŀ Lexikon zu MW-CHEMIE 4.0 Professional Absolute Atommasse Es ist die Masse eines Atoms eines Elements; sie wird in Gramm angegeben. Aktivierungsenergie Die Energie, die am Anfang einer exothermen Reaktion zugefhrt werden mu, um sie in Gang zu setzen (aktivieren). Anode An der Anode werden negative Ionen entladen, indem sie ihre berzhligen Elektronen abgeben. Atomare Masseneinheit Es ist die seit 1961 einheitlich festgelegte Bezugsmasse fr die Berechnung der relativen Teilchenmassen. Die atomare Masseneinheit ist der 12. Teil der absoluten Masse eines Kohlenstoffatoms des Isotops 12 C 6 und betrgt 1.66054*10^-24 g. Bindungsenergie Ist die, bei einer Bindung freiwerdende bzw. die zur Trennung notwendige Energie. Chemie ist die Lehre von den Stoffen und den Stoffnderungen, und soweit sich die Physik mit den Stoffen befat, untersucht sie deren Zustnde und Zustands- nderungen. Heute ist die Chemie in viele Teilgebiete aufgegliedert, in denen bestimmte Betrachtunsweisen im Vordergrund stehen. Die Teilgebiete gehen flieend in- einander ber. Daltonsche Atomhypothese - Jedes Element ist aus winzig kleinen, unsichtbaren und unteilbaren Teilchen, den Atomen, aufgebaut. - Alle Atome eines Elements sind unter sich gleich, die Atome verschiedener Elemente aber verschieden, so da es ebenso viele Atomarten wie Elemente gibt. Disproportionierung Eine Reaktion, bei der sich die Oxidationszahl eines Verbindungsbestandteils zu einer hheren und zu einer niedrigeren Oxidationszahl ndert. Elektrochemische Korrosion Unter elektrochemischer Korrosion versteht man die unerwnscte Zerstrung von Metallen durch elektrochemische Reaktionen mit den Stoffen der Nachbar- phase. Die hufigste Form der elektrochemischen Korrosion ist die Bildung von KORROSIONSELEMENTEN. Gelangt an die Berhrungsstelle von 2 verschiedenen Metallen Elektrolytlsung, so stellt dieses System ein kurzgeschlossenes galvanisches Element dar. Dabei geht das Metall mit dem kleineren Normal- potential (unedleres Metall) in Lsung, und am anderen Metall werden Ionen entladen. Mikroskopisch kleine Korrosionselemente mit einem Durchmesser kleiner als 0,01 mm, z.B. durch Fremdeinschlsse an der Metalloberflche ge- bildet, werden als LOKALELEMENTE bezeichnet. Elektrolyse Bei der Elektrolyse werden Redox-Reaktionen durch Zufuhr von elektrischer Energie erzwungen. Wird an die Schmelze oder wrige Lsung eines Elektro- lyten eine Gleichspannung angelegt, so werden an der Anode ANIONEN oxidiert und an der Katode durch Elektronenzufuhr von auen (Minuspol) KATIONEN reduziert. Somit laufen bei der Elektrolyse die elektrochemischen Vorgnge gegenber dem galvanischen Element in entgegengesetzter Richtung ab. Elektrolyt Ist eine Verbindung, die in wriger Lsung den Strom leitet. Elektronegativitt Die Elektronegativitt ist ein Ma fr die Anziehung, die ein Atom auf das bindende Elektronenpaar einer Atombindung ausbt. Fr das am strksten elektronegative Element Fluor wurde fr die Elektronegativitt willkrlich als Zahlenwert 4,0 festgelegt. Innerhalb der Perioden nimmt die Elektro- negativitt nach links und innerhalb der Hauptgruppen nach unten ab. Elektronenaffinitt Die Energie, die bei der Anlagerung eines Elektrons an ein isoliertes Atom auftritt. Faradaysche Gesetze Die Faradayschen Gesetze stellen den Zusammenhang zwischen der bei einer Elektrolyse eingesetzten Elektrizittsmenge bzw. Ladung und der dabei ab- geschiedenen Stoffmenge her. 1. Faradaysches Gesetz: Die Masse m des bei einer Elektrolyse an einer Elektrode abgeschiedenen Stoffes ist der aufgewandten Elektrizittsmenge Q proportional: m ~ Q = I*t I Stromstrke, t Zeit 2. Faradaysches Gesetz: Die Massen der von der gleichen Ladung Q bei verschiedenen Elektrolysen an den Elektroden umgesetzten Stoffe verhalten sich wie die Quotienten aus der molaren Masse M und der je Formelumsatz erforderlichen Anzahl der Elementarladungen z: M1 M2 m1 : m2 = : z1 z2 Entsprechend dem 2. Faradayschen Gesetz wird von dieser Elektrizittsmenge 1/2 mol zweiwertige Ionen bzw. 1/3 mol dreiwertige Ionen abgeschieden. Die von einer Amperesekunde bzw. von einer Amperestunde abgeschiedene Stoff- menge wird als elektrochemisches quivalent e bezeichnet; sie wird in mg*(As)^-1 oder in g*(Ah)^-1 angegeben: M e = zF Gesetz der konstanten Proportionen Bei chemischen Reaktionen reagieren die Elemente und Verbindungen in ganz bestimmten Massenverhltnissen miteinander; in Verbindungen sind die betei- ligten Elemente in einem ganz bestimmten, konstanten Massenverhltnis ent- halten. Gesetz der multiplen Proportionen Bilden Elemente untereinander mehrere Verbindungen, so stehen die Massen, in denen die Elemente in diesen Verbindungen auftreten, zueinander im Verhltnis kleiner ganzer Zahlen. Gesetz vom kleinsten Zwang Ein chemisches Gleichgewicht, das einem ueren Zwang ausgesetzt ist (nderung der Temperatur, des Druckes oder der Konzentration), ndert sich so, da dieser Zwang auf ein Minimum reduziert wird. Gesetz von Avogadro Gleiche Volumina aller Gase enthalten bei gleichem Druck und gleicher Tempe- ! ratur die gleiche Anzahl von Moleklen. Gesetz von der Erhaltung der Masse Bei chemischen Reaktionen ist die Gesamtmasse der Reaktionsteilnehmer konstant; bei vollstndiger Umsetzung ist die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe gleich der Gesamtmasse der Reaktionsprodukte. Indikator Ein organischer Farbstoff, der in einem bestimmten PH-Bereich deutlich seine Farbe ndert. Indikator Farbe der pH-Umschlags- Farbe der Indikatorsure bereich Indikatorbase Thymolblau rot 1,2... 2,8 gelb Dimethylgelb rot 2,9... 4,0 gelb Methylorange rot 3,1... 4,4 gelb Kongorot blau 3,0... 5,2 rot Methylrot rot 4,4... 6,2 gelb Lackmus rot 5,0... 8,0 blau Bromthymolblau gelb 6,0... 7,6 blau Phenolphthalein farblos 8,2...10,0 rot Alizaringelb hellgelb 10,1...12,1 rot Ionenbindung Ein Zusammenhalt entgegengesetzt geladener Ionen bewirkt durch elektro- statische Anziehung. Ionisierungsenergie Die Energie, die zur Abtrennung eines Elektrons von einem isolierten Atom notwendig ist. Isotop Isotope sind die verschiedenen Atomsorten eines Elements, die sich nur in der Masse unterscheiden. Katalysator Ein Katalysator ist in der Lage eine chemische Reaktion zu beschleunigen, indem er die Aktivierungsenergie des Stoffes herabsetzt. Am Ende der Reaktion liegt er in unvernderter Form vor. Knallgas Ein explosionsfhiges Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff bzw. Luft. Lslichkeit Die Lslichkeit eines bestimmten Stoffes in einem bestimmten Lsungsmittel gibt an, wieviel Gramm des Stoffes von 100g des Lsungsmittels bei einer bestimmten Temperatur gelst werden knnen, bis die Lsung gesttigt ist. Luft Die Luft besteht im wesentlichen aus Sauerstoff und Stickstoff. Sie ist aber keine Verbindung aus diesen Elementen, sondern nur ein Gemisch, weil sie keinen spezifischen Siedepunkt hat. Element Vol.-% Siedepunkt(C) =============================================== Stickstoff 78.09 -195.8 Sauerstoff 20.95 -183.0 Argon 0.92 -185.8 Kohlendioxid 0.03 - 78.5 Neon 0.0018 -245.9 Helium 0.00052 -268.9 Krypton 0.0001 -152.0 Wasserstoff 0.00005 -252.6 Xenon 0.000008 -108.0 Massenwirkungsgesetz Im Gleichgewicht ist der Quotient aus dem Produkt der Konzentration der End- stoffe und aus dem Produkt der Konzentrationen der Ausgangsstoffe fr eine bestimmte Temperatur konstant. Mesomerie Die Erscheinung, da die wirkliche Elektronenverteilung in einem Molekl zwischen den Elektronenverteilungen mehrerer Grenzformeln liegt, wird Mesomerie genannt. Modifikation Unter der Modifikation versteht man die verschiedenen festen Zustandsformen eines Elements. Ihre unterschiedlichen Eigenschaften sind durch verschiedene Strukturen bedingt. Der elementare Kohlenstoff tritt z.B in 2 sehr unterschiedlichen Formen auf: - als Graphit - als Diamant Neutralisation Eine chemische Reaktion, bei der sich die saure und alkalische Eigenschaft von Lsungen gegenseitig aufheben wird als Neutralisation bezeichnet. Oxidationsmittel Nehmen Elektronen auf (Elektronenakzeptoren) und werden dabei reduziert. Oxidationszahl Die Oxidationszahl beschreibt den Oxidationszustand eines Atoms in einem Teilchen und entspricht der Ladungszahl des entsprechenden Atomions, das bei einer heterolytischen Trennung des Teilchens nach Magabe der unterschiedl. Elektronegativitten entstnde. Die Oxidationszahl ist ein Hilfsmittel zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen fr Redox-Reaktionen. Eine Erhhung der Oxidationszahl bedeutet Oxidation, eine Erniedrigung der Oxidationszahl be- deutet Reduktion des betreffenden Teilchens. Periodensystem der Elemente Das Periodensystem der Elemente stellt ein Ordnungssystem der Elemente dar, das vor mehr als 100 Jahren aufgrund der Zusammenhnge zwischen den Atom- massen der Elemente und deren Eigenschaften gefunden wurde. Damals war vom Atombau noch nichts bekannt. Meyer und Mendelejew ordneten im Jahre 1869 alle damals bekannten Elemente nach steigender Atommasse in einer Zeile. Sie fingen aber immer mit einer neuen Zeile an, wenn sie auf ein Element stieen, das dem am Anfang der vor- hergehenden Zeile hnlich war. Um der periodischen Wiederkehr der Element- eigenschaften gerecht zu werden, lieen sie Pltze fr noch unbekannte Elemente frei. Trotz mehrfacher Verbesserungen und Erweiterungen ist das Periodensystem in ihren Grundzgen unverndert geblieben. In den waagrechten Zeilen sind die Elemente angeordnet, deren Eigenschaften periodisch wiederkehren. Deshalb werden diese Zeilen Perioden genannt. Das Periodensystem besteht aus sieben Perioden, die mit arabischen Ziffern be- zeichnet werden. Die senkrechten Spalten werden auch Gruppen genannt, weil dort Elemente mit hnlichen Eigenschaften stehen: I : Alkalimetalle II : Erdalkalimetalle III : Erdmetalle IV : Kohlenstoffgruppe V : Stickstoffgruppe VI : Sauerstoffgruppe VII : Halogene 0 : Edelgase PH-Wert Ist der negative dekadische Logarithmus der Oxoniumionen-Konzentration und stellt ein Ma fr die saure bzw. alkalische Reaktion einer wrigen Lsung dar. SAUER ALKALISCH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 stark schwach schwach stark neutral Reaktionsgeschwindigkeit Ist die Konzentrationsnderung in der Zeiteinheit. Sie hngt von der Temp- eratur und der Konzentration ab. Reduktionsmittel Geben Elektronen ab (Elektronendonatoren) und werden dabei oxidiert. Reine Stoffe Reine Stoffe knnen durch physikalische Methoden nicht in andere Stoffe zer- legt werden. Sie bestehen nur aus gleichen Teilchen (Atome, Ionen, Molekle). Relative Atommasse (Atomgewicht) Die relative Moleklmasse einer Verbindung gibt an, wievielmal so gro die Masse eines Molekls bzw. der Formeleinheit der betrachteten Verbindung im Vergleich zum 12. Teil der Masse eines 12 C 6 - Atoms ist. Sureanhydrid Ein Oxid, das mit Wasser unter Bildung einer Sure reagiert, wird als deren Anhydrid bezeichnet. Stchiometrische Wertigkeit Die stchiometrische Wertigkeit gibt die Anzahl der Wasserstoffatome an, die ein Atom des betreffenden Elements in der fraglichen Verbindung bindet oder ersetzt. Wasserstoff hat definitionsgem die Wertigkeit 1. Stoffgemische (Gemenge) Stoffgemische bestehen aus zwei oder mehreren reinen Stoffen. Bei HETEROGENEN GEMISCHEN sind die einzelnen Bestandteile erkennbar, bei HOMOGENEN GEMISCHEN kann man sie nicht erkennen. Stoffmengeneinheit Als Stoffmengeneinheit wurde 1971 das Mol eingefhrt. Das Mol ist die Stoff- menge eines Systems, das aus so vielen atomaren Einheiten besteht, wie Atome in 12g des Kohlenstoffisotops 12 C 6 enthalten sind. Die molare Teilchenzahl wird als Avogadro-Konstante (NA) bezeichnet: NA=6.022137*10^23 1/mol. Volumengesetz von Gay-Lussac Synproportionierung Eine Reaktion, bei der sich unterschiedliche Oxidationszahlen eines Verbind- ungsbestandteils zu einer dazwischenliegenden Oxidationszahl ndert. Systeme Man unterscheidet drei verschiedene Arten von Systemen: - Offene: Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung fr Materie und Energie durchlssig ist, also Materie und Energie zu- und abflieen knnen. - Geschlossene: Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung nur fr Energie durchlssig ist. - Isolierte: Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung weder fr Energie noch fr Materie durchlssig ist. Titration (Maanalyse) Die Titration dient zur Bestimmung des Gehalts einer Lsung an einem best. Stoff. Man setzt der zu bestimmenden Lsung die Lsung eines Reaktionspartners zu, deren Gehalt man genau kennt. Die Messung des Volumens dieser Lsung, die bis zum quivalenzpunkt verbraucht wird, ist die Grundlage fr die Gehaltsbe- rechnung. Den Gehalt der Malsung - auch Titer genannt - gibt man in der Regel durch die Stoffmengenkonzentration c an. Van-der-Waals-Krfte Die Anziehungskrfte zwischen den Edelgasatomen oder Moleklen einer Stoff- portion werden als van-der-Waals-Krfte bezeichnet. Sie sind im Vergleich zu den relativ weit reichenden Wechselwirkungskrften, die zwischen den Ionen eines Salzes wirken, Nahwirkungskrfte. Die van-der-Waals-Krfte sind um so grer, je grer das Volumen der Teilchen ist; sie sind letztlich auf Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zurckzufhren. Wasserstoffbrckenbindung Die Wasserstoffbrckenbindung ist die Bindung zwischen den Moleklen ber Wasserstoffatome, die an stark elektronegative Atome gebunden sind.Die ihrer- seits durch eine Atombindung gebundenen Wasserstoffatome treten in Wechsel- mit einem freien Elektronenpaar des anderen Molekls. - E N D E -