Dieses Lexikon enthält wichtige Grundbegriffe aus dem Bereich der
Chemie - alle Angaben ohne Gewähr.
Aggregatzustand
Der äußerliche Zustand, den Stoffe bei einer bestimmten Temperatur
einnehmen:
z.B. bei 20 Grad (Zimmertemperatur)
fest (Eisen)
flüssig (Wasser)
gasförmig (Helium)
Analyse
chemische Zerlegung einer Verbindung in ihre Bestandteile(Elemente)
Atom
kleinstes Teilchen eines chemischen Elementes, mit chemischen Mitteln nicht
mehr weiter zerlegbar.
Atombindung
Wenn sich die Elektronenwolken zweier Nichtmetallatome
durchdringen, bewegen sich die Elektronen im Anziehungbereich beider Atomkerne. Es kommt zu einer Verdichtung der negativen Ladung, die beiden Atome bilden ein Molekül. Die beiden Elektronen, die diese
Bindung bewirken, bezeichnet man als bindendes Elektronenpaar. Daher
bezeichnet man die Atombindung auch gerne als Elektronenpaarbindung
Atommasse (TOM); Relative
Es ist die Masse eines Atoms eines Elements in Gramm angegeben.
Aktivierungsenergie
Die Energie, die am Anfang einer exothermen Reaktion zugeführt werden muß,
um sie in Gang zu setzen (aktivieren).
Anode
An der Anode werden negative Ionen entladen, indem sie ihre überzähligen
Elektronen abgeben.
Atomare Masseneinheit
Es ist die seit 1961 einheitlich festgelegte Bezugsmasse für die Berechnung
der relativen Teilchenmassen. Die atomare Masseneinheit ist der 12. Teil der
absoluten Masse eines Kohlenstoffatoms des Isotops 12 C 6 und beträgt
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 Stoffänderungen, und soweit sich die
Physik mit den Stoffen befaßt, untersucht sie deren Zustände und Zustands-
änderungen.
Heute ist die Chemie in viele Teilgebiete aufgegliedert, in denen bestimmte
Betrachtungsweisen im Vordergrund stehen. Die Teilgebiete gehen fließend in-
einander über.
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 daß es ebenso viele Atomarten wie Elemente
gibt.
Diffusion
ist die Verbreitung der Teilchen eines Stoffes(Moleküle oder Atome)
in der Umgebung
z.B.: Farbstoff in einer Flüssigkeit oder
Parfümteilchen in Luft
Disproportionierung
Eine Reaktion, bei der sich die Oxidationszahl eines Verbindungsbestandteils
zu einer höheren und zu einer niedrigeren Oxidationszahl ändert.
Elektrochemische Korrosion
Unter elektrochemischer Korrosion versteht man die unerwünscte Zerstörung
von Metallen durch elektrochemische Reaktionen mit den Stoffen der Nachbar-
phase. Die häufigste Form der elektrochemischen Korrosion ist die Bildung
von KORROSIONSELEMENTEN. Gelangt an die Berührungsstelle von 2 verschiedenen
Metallen Elektrolytlösung, so stellt dieses System ein kurzgeschlossenes
galvanisches Element dar. Dabei geht das Metall mit dem kleineren Normal-
potential (unedleres Metall) in Lösung, und am anderen Metall werden Ionen
entladen. Mikroskopisch kleine Korrosionselemente mit einem Durchmesser
kleiner als 0,01 mm, z.B. durch Fremdeinschlüsse an der Metalloberfläche ge-
bildet, werden als LOKALELEMENTE bezeichnet.
Elektrolyse
Analyse einer Verbindung mit Hilfe des elektrischen Stromes.
Bei der Elektrolyse werden Redox-Reaktionen durch Zufuhr von elektrischer
Energie erzwungen. Wird an die Schmelze oder wäßrige Lösung eines Elektro-
lyten eine Gleichspannung angelegt, so werden an der Anode ANIONEN oxidiert
und an der Katode durch Elektronenzufuhr von außen (Minuspol) KATIONEN
reduziert. Somit laufen bei der Elektrolyse die elektrochemischen Vorgänge
gegenüber dem galvanischen Element in entgegengesetzter Richtung ab.
Elektrolyt
Ist eine Verbindung, die in wäßriger Lösung den Strom leitet.
Elektronegativität
Die Elektronegativität ist ein Maß für die Anziehung, die ein Atom auf das
bindende Elektronenpaar einer Atombindung ausübt. Für das am stärksten
elektronegative Element Fluor wurde für die Elektronegativität willkürlich
als Zahlenwert 4,0 festgelegt. Innerhalb der Perioden nimmt die Elektro-
negativität nach links und innerhalb der Hauptgruppen nach unten ab.
Elektronenaffinität
Die Energie, die bei der Anlagerung eines Elektrons an ein isoliertes
Atom auftritt.
Elektronenpaarbindung
siehe Atombindung
Element
ein Grundstoff, der chemischen Mitteln nicht mehr weiter zerlegt
werden kann
Entzündungstemperatur
ist eine Voraussetzung für die Verbrennung
alle Bedingungen der Verbrennung:
1. Luft/Sauerstoff
2. brennbarer Stoff
3. Entzündungstemperatur muß erreicht sein
4. Der Zerteilungsgrad des Stoffes
»Je feiner ein brennbarer Stoff verteilt ist, desto leichter brennt er.«
Faradaysche Gesetze
Die Faradayschen Gesetze stellen den Zusammenhang zwischen der bei einer
Elektrolyse eingesetzten Elektrizitätsmenge 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 Elektrizitätsmenge Q proportional:
m ~ Q = I*t I Stromstärke, 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 Elektrizitätsmenge
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 Äquivalent Äe bezeichnet; sie wird in
mg*(As)^-1 oder in g*(Ah)^-1 angegeben:
M | |
Äe = | ---- |
zF |
Gesetz der konstanten Proportionen
Bei chemischen Reaktionen reagieren die Elemente und Verbindungen in ganz
bestimmten Massenverhältnissen miteinander; in Verbindungen sind die betei-
ligten Elemente in einem ganz bestimmten, konstanten Massenverhältnis 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 Verhältnis
kleiner ganzer Zahlen.
Gesetz vom kleinsten Zwang
Ein chemisches Gleichgewicht, das einem äußeren Zwang ausgesetzt ist
(Änderung der Temperatur, des Druckes oder der Konzentration), ändert sich
so, daß dieser Zwang auf ein Minimum reduziert wird.
Gesetz von Avogadro
Gleiche Volumina aller Gase enthalten bei gleichem Druck und gleicher
Temperatur die gleiche Anzahl von Molekülen.
Gesetz von der Erhaltung der Masse
Bei chemischen Reaktionen ist die Gesamtmasse der Reaktionsteilnehmer
konstant; bei vollständiger Umsetzung ist die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe
gleich der Gesamtmasse der Reaktionsprodukte.
Halogene
(gr.: Salzbildner), Sammelbezeichnung für die Elemente der 7. Hauptgruppe
des Periodensystems. Fluor, Chlor, Brom, Jod (und Astat) sind Elemente,
die mit Metallen auf direktem Wege Salze bilden.
Indikator
Ein organischer Farbstoff, der in einem bestimmten PH-Bereich deutlich seine
Farbe ändert.
Indikator Farbe der pH-Umschlags- Farbe der
Indikatorsäure 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 elektrostatische 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 unveränderter Form vor.
Knallgas
Ein explosionsfähiges Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff bzw. Luft.
Löslichkeit
Die Löslichkeit eines bestimmten Stoffes in einem bestimmten Lösungsmittel
gibt an, wieviel Gramm des Stoffes von 100g des Lösungsmittels bei einer
bestimmten Temperatur gelöst werden können, bis die Lösung gesättigt 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 für eine
bestimmte Temperatur konstant.
Mesomerie
Die Erscheinung, daß die wirkliche Elektronenverteilung in einem Molekül
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
Molekül
kleinstes Teilchen einer chemischen Verbindung. Moleküle bestehen aus
mindestens zwei Atomen.
Neutralisation
Eine chemische Reaktion, bei der sich die saure und alkalische Eigenschaft
von Lösungen gegenseitig aufheben wird als Neutralisation bezeichnet.
Oxidation
klassisch: Sauerstoffaufnahme - alle Verbrennungen sind Oxidationen.
modern: Elektronenabgabe
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 Maßgabe der unterschiedl.
Elektronegativitäten entstünde. Die Oxidationszahl ist ein Hilfsmittel zum
Aufstellen von Reaktionsgleichungen für Redox-Reaktionen. Eine Erhöhung 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 Zusammenhänge 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 stießen, das dem am Anfang der vor-
hergehenden Zeile ähnlich war. Um der periodischen Wiederkehr der Element-
eigenschaften gerecht zu werden, ließen sie Plätze für noch unbekannte
Elemente frei. Trotz mehrfacher Verbesserungen und Erweiterungen ist das
Periodensystem in ihren Grundzügen unverändert 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
ähnlichen Eigenschaften stehen:
I : Alkalimetalle
II : Erdalkalimetalle
III : Erdmetalle
IV : Kohlenstoff-Siliziumgruppe
V : Stickstoff-Phosphorgruppe
VI : Chalkogene (Sauerstoffgruppe)
VII : Halogene
VIII/0 : Edelgase
PH-Wert
Ist der negative dekadische Logarithmus der Oxoniumionen-Konzentration und
stellt ein Maß für die saure bzw. alkalische Reaktion einer wäßrigen Lösung
dar.
SAUER ALKALISCH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
stark schwach ¦ schwach stark
neutral
Reaktion
findet zwischen zwei oder mehreren Stoffen statt, dabei verändern
die Ausgangsstoffe ihre Eigenschaften dauerhaft
Reaktionsgeschwindigkeit
Ist die Konzentrationsänderung in der Zeiteinheit. Sie hängt von der Temperatur und der Konzentration ab.
Reduktionsmittel
Geben Elektronen ab (Elektronendonatoren) und werden dabei oxidiert.
Reine Stoffe
Reine Stoffe können durch physikalische Methoden nicht in andere Stoffe zer-
legt werden. Sie bestehen nur aus gleichen Teilchen (Atome, Ionen, Moleküle).
Relative Atommasse (Atomgewicht)
Die relative Molekülmasse einer Verbindung gibt an, wievielmal so groß die
Masse eines Moleküls bzw. der Formeleinheit der betrachteten Verbindung im
Vergleich zum 12. Teil der Masse eines 12 C 6 - Atoms ist.
Säureanhydrid
Ein Oxid, das mit Wasser unter Bildung einer Säure reagiert, wird als deren
Anhydrid bezeichnet.
SMOG
smog & fog = Rauch und Nebel
Eine Form der Luftverschmutzung
Stöchiometrische Wertigkeit
Die stöchiometrische Wertigkeit gibt die Anzahl der Wasserstoffatome an, die
ein Atom des betreffenden Elements in der fraglichen Verbindung bindet oder
ersetzt. Wasserstoff hat gemäß Definition 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 eingeführt. 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 dazwischen liegenden Oxidationszahl ändert.
Synthese
Vereinigung zweier oder mehrerer Elemente (Reinstoffe/Grundstoffe)
zu einem neuen Stoff - der Verbindung
Systeme
Man unterscheidet drei verschiedene Arten von Systemen:
- Offene:
Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung für Materie und Energie durchlässig
ist, also Materie und Energie zu- und abfließen können.
- Geschlossene:
Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung nur für Energie durchlässig ist.
- Isolierte:
Wenn die Abgrenzung gegen die Umgebung weder für Energie noch für Materie
durchlässig ist.
Titration (Maßanalyse)
Die Titration dient zur Bestimmung des Gehalts einer Lösung an einem best.
Stoff. Man setzt der zu bestimmenden Lösung die Lösung eines Reaktionspartners
zu, deren Gehalt man genau kennt. Die Messung des Volumens dieser Lösung, die
bis zum Äquivalenzpunkt verbraucht wird, ist die Grundlage für die Gehaltsbe-
rechnung. Den Gehalt der Maßlösung - auch Titer genannt - gibt man in der
Regel durch die Stoffmengenkonzentration c an.
Van-der-Waals-Kräfte
Die Anziehungskräfte zwischen den Edelgasatomen oder Molekülen einer Stoff-
portion werden als van-der-Waals-Kräfte bezeichnet. Sie sind im Vergleich
zu den relativ weit reichenden Wechselwirkungskräften, die zwischen den
Ionen eines Salzes wirken, Nahwirkungskräfte. Die van-der-Waals-Kräfte sind
um so größer, je größer das Volumen der Teilchen ist; sie sind letztlich auf
Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zurückzuführen.
Verbindung
Ergebnis einer chemischen Reaktion bzw. Synthese ist ein Reinstoff,
der aus mindestens zwei verschiedenen Elementen enstanden ist.
Wasserstoffbrückenbindung
Die Wasserstoffbrückenbindung ist die Bindung zwischen den Molekülen über
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 Moleküls.
Weitere Begriffe(ohne Erklärung)
Aminoplaste
Elastomere
Adsorption
Alkalimetalle
Aldehyde
Alkanale
Alkane
Alkanole
Alkohole
Alkansäuren
Alkene
Ammoniaksynthese
Anionen
Anode
Aromaten
Arrhenius
Atombindung
Atomhülle
Atombau
Atomkern
Avogadro
Analyse
Berzelius
Boyle
Brennstoffzellen
Brönsted
Carbonsäuren
Cracken
Destillation
Detergentien
Diffusion
Dipol
Disaccharide
Döbereiner
Duroplaste