Helmut Alfons Klein

Säuren und Basen

Zerfallt ein Stoff in wasriger Losung oder in der Schmelze mehr oder weniger vollstandig in Ionen, sagt man, er dissoziiert. Der Vorgang heist elektrolytische Dissoziation und der Stoff Elektrolyt. Losungen und Schmelzen von Elektrolyten leiten den elektrischen Strom durch Ionenwanderung. Dabei wandern die positiv geladenen Ionen zur Kathode (Kationen) und die negativ geladenen zur Anode (Anionen).

Chemie im Alltag

Tenside sind grenzflachenaktive Stoffe, die aus einem hydrophoben organischen Rest (meist mit Alkyl- oder Aryl-Gruppen) und einer hydrophilen (lipophoben) Gruppe bestehen (Tabelle 59). Sie sind Bestandteil von Waschmitteln und dienen als Emulgatoren (z.B. in kosmetischen Cremes oder Nahrungsmitteln), Netzmittel, Dispergiermittel, Solubilisatoren, Flotationsmittel u.a.

Aromatische Kohlenwasserstoffe (Arene)

Wahrend im Ethen die Mehrfachbindung zwischen den Kernen lokalisiert ist, gibt es in anderen Molekulen „delokalisierte“ oder Mehrzentrenbindungen, so im Benzen (Benzol), C6H6. Hier bilden die Kohlenstoff-Atome einen ebenen Sechsring und tragen je ein H-Atom. Das entspricht einer sp 2 -Hybridisierung am Kohlenstoff. Die Bindungswinkel sind 120°.

Nucleotide und Nucleinsäuren

Nucleotide wurden erstmals als Bausteine der Nucleinsauren gefunden. Sie sind in charakteristischer Weise aufgebaut und haben inzwischen einer ganzen Substanzklasse gleichermasen aufgebauter Verbindungen ihren Namen gegeben.

Orbital-Symmetrie und Mehrzentrenreaktionen

Bei den bisher besprochenen Reaktionsmechanismen wurde stets von der heterolytischen oder homolytischen Auflosung und Bildung kovalenter Bindungen ausgegangen, d.h. es wurden polare oder radikalisch ablaufende Reaktionen betrachtet. Wir kennen jedoch auch eine Gruppe von Reaktionen, bei denen kovalente Bindungen in einem Cyclus gebildet und/oder gelost werden. Erfolgt dieser cyclische Prozes konzertiert, d.h. werden die Bindungen gleichzeitig gelost und gebildet, dann spricht man auch von pericyclischen Reaktionen. Derartige Reaktionen zeigen oft hohe Stereoselektivitat: Es entsteht bevorzugt eines von mehreren moglichen Stereoisomeren. Die Reaktionen werden in ihrem Ablauf durch Warme oder Licht spezifisch beeinflust, nicht aber z.B. durch Katalysatoren, Radikalstarter, Losungsmittelpolaritat etc. (vgl. Photochemie, Kap. 31).

Zustandsformen der Materie (Aggregatzustände)

Die Materie kommt in drei Zustandsformen (Aggregatzustanden) vor: gasformig, flussig und fest. Die strukturelle Ordnung nimmt in dieser Reihenfolge zu: Gasteilchen bewegen sich frei im Raum, Gitteratome schwingen nur noch um ihre Ruhelage.

Chemisches Gleichgewicht (Kinetische Ableitung)

Chemische Reaktionen in geschlossenen Systemen verlaufen selten einsinnig, d.h. in eine Richtung, sondern sind meist umkehrbar: A + B ⇌ C + D Fur die Geschwindigkeit der Hinreaktion A + B → C + D ist die Reaktionsgeschwindigkeit vH gegeben durch die Gleichung vH = kH · c(A) · c(B). Fur die Ruckreaktion C + D → A + B gilt entsprechend vR = kR · c(C) · c(D). (Zu dem Begriff der Reaktionsgeschwindigkeit s. S. 263).

Qualitative Analyse anorganischer Verbindungen

Die qualitative Analyse ist der Teil der analytischen Chemie, der sich mit der qualitativen Zusammensetzung von Stoffen befasst.

Grundlagen der quantitativen Analyse

Das wichtigste Gerat des Analytikers ist die Waage, denn zu Beginn jeder quantitativen Analyse erfolgt eine Substanzeinwaage. Von ihrer Prazision hangt entscheidend die Genauigkeit der Analysenergebnisse ab.

Qualitative Analyse organischer Verbindungen

Bei organischen Verbindungen kann man im allgemeinen davon ausgehen, das sie auser C und H meist noch bestimmte Heteroelemente wie O, N, S, Halogene enthalten. Weitere Elemente wie Metalle bei metallorganischen Verbindungen oder P und Si konnen bei Anwendung neuerer Synthesemethoden hinzukommen.