Fette Flashcards
(161 cards)
1
Q
Warum beginnt Chemie mit Physik?
A
Chemie beginnt mit Physik, weil die Grundbausteine der Materie physikalische Teilchen sind.
2
Q
Was ist Materie?
A
Materie ist alles, was eine Masse hat und beobachtbar ist.
3
Q
Was ist ein Atom?
A
Ein Atom ist der Grundbaustein der Materie und die kleinste Einheit, aus der alle Stoffe bestehen.
4
Q
Nenne die drei klassischen Elementarteilchen im MedAT.
A
- Proton
- Neutron
- Elektron
5
Q
Was sind die echten Elementarteilchen laut moderner Physik?
A
- Quarks
- Leptonen
- Eichbosonen
- Higgs-Boson
6
Q
Was sind Fermionen?
A
Quarks und Leptonen werden zusammen als Fermionen bezeichnet.
7
Q
Wie viele Generationen von Quarks gibt es?
A
Es gibt drei Generationen von Quarks.
8
Q
Nenne die Quarks der ersten Generation.
A
- up (u)
- down (d)
9
Q
Nenne die Leptonen der ersten Generation.
A
- Elektron
- Elektron-Neutrino
10
Q
Was sind Eichbosonen?
A
Eichbosonen sind Teilchen, die die vier Grundkräfte der Physik vermitteln.
11
Q
Nenne die vier Eichbosonen.
A
- Photon
- Gluon
- W-Boson
- Z-Boson
12
Q
Was ist das Higgs-Boson?
A
Das Higgs-Boson ist verantwortlich für die Masse der anderen Teilchen.
13
Q
Was ist ein Ion?
A
Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Teilchen, das durch Elektronenüberschuss oder -mangel entsteht.
14
Q
Was ist die Ordnungszahl (Z)?
A
Die Ordnungszahl gibt die Anzahl der Protonen im Atomkern an.
15
Q
Was ist die Massenzahl (A)?
A
Die Massenzahl ist die Summe aus Protonenzahl und Neutronenzahl: A = Z + N.
16
Q
Was sind Isotope?
A
Isotope sind Atome eines Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.
17
Q
Was ist ein Nuklid?
A
Ein Nuklid ist ein Atom mit genau definierter Protonen- und Neutronenzahl.
18
Q
Was ist die relative Atommasse?
A
Die relative Atommasse wird im Verhältnis zu 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms angegeben.
19
Q
Wie schwer sind Protonen und Neutronen im Vergleich zu Elektronen?
A
Protonen und Neutronen haben eine relative Masse von ungefähr 1, während Elektronen etwa 1/2000 der Masse eines Protons oder Neutrons haben.
20
Q
Was ist der Unterschied zwischen Masse und Gewicht?
A
Masse ist eine ortsunabhängige Eigenschaft, während Gewicht die Kraft ist, mit der ein Körper durch ein Feld angezogen wird.
21
Q
Was sind die relativen Ladungen von Protonen und Elektronen?
A
Protonen haben die relative Ladung +1 und Elektronen die relative Ladung -1.
22
Q
Was passiert bei gleichnamigen und ungleichnamigen Ladungen?
A
Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.
23
Q
Was ist die Elektronenhülle?
A
Die Elektronenhülle umgibt den Atomkern und enthält die Elektronen.
24
Q
Wie werden die Elektronenschalen bezeichnet?
A
Die Elektronenschalen werden entweder mit Buchstaben (K, L, M, …) oder durchnummeriert (1, 2, 3, …) bezeichnet.
25
Was passiert, wenn ein Elektron Energie aufnimmt?
Es springt auf eine höhere Schale (weiter vom Kern entfernt)
## Footnote
In diesem Zustand wird das Elektron als angeregter Zustand bezeichnet.
26
Was ist der Grundzustand eines Elektrons?
Der ursprüngliche Zustand, in dem das Elektron sich befindet, bevor es Energie aufnimmt
## Footnote
Im Grundzustand gibt das Elektron die aufgenommene Energie wieder ab, typischerweise in Form von Licht.
27
Wie wird die maximale Elektronenzahl pro Schale berechnet?
2 × n²
## Footnote
Hierbei ist n die Schalen-Nummer (1 = K-Schale, 2 = L-Schale, usw.).
28
Wie viele Elektronen können in der K-Schale maximal sein?
2 Elektronen
## Footnote
Berechnung: 2 × 1² = 2.
29
Wie viele Elektronen können in der L-Schale maximal sein?
8 Elektronen
## Footnote
Berechnung: 2 × 2² = 8.
30
Wie viele Elektronen können in der M-Schale maximal sein?
18 Elektronen
## Footnote
Berechnung: 2 × 3² = 18.
31
Was besagt die Heisenberg’sche Unschärferelation?
Man kann niemals den Ort und den Impuls eines Teilchens exakt gleichzeitig bestimmen
## Footnote
Diese Unschärfe ist ein grundlegendes Naturprinzip und nicht auf Messfehler zurückzuführen.
32
Wer war Heisenberg?
Ein deutscher Physiker, der die Heisenberg’sche Unschärferelation formulierte
## Footnote
Er war schon in seinen Zwanzigern aktiv und beeinflusste die Quantenmechanik maßgeblich.
33
Was sind elektromagnetische Wellen?
Wellen, die aus sich ausbreitenden elektrischen und magnetischen Feldern bestehen
## Footnote
Diese Felder bewegen sich rechtwinklig zueinander.
34
Was ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum?
ca. 300 Millionen Meter pro Sekunde (299.792.458 m/s)
## Footnote
Diese Geschwindigkeit gilt für alle elektromagnetischen Wellen.
35
Was ist sichtbares Licht?
Die elektromagnetische Strahlung, die von der menschlichen Netzhaut wahrgenommen werden kann
## Footnote
Andere Wellenlängen wie Infrarot oder UV sind ebenfalls Licht, aber für das menschliche Auge unsichtbar.
36
Welche Farbe hat Licht mit einer Wellenlänge von ca. 420 nm?
Violett
## Footnote
Diese Farbe gehört zum sichtbaren Spektrum.
37
Was ist der Teilchen-Welle-Dualismus?
Die Eigenschaft von Licht, sowohl Wellen- als auch Teilchencharakter zu besitzen
## Footnote
Dies gilt auch für andere Materieteilchen, wie Elektronen.
38
Was zeigt der Doppelspaltversuch mit Licht?
Ein Interferenzmuster, das typisch für Wellen ist
## Footnote
Teilchen würden nur zwei helle Flecken erzeugen, während Wellen Überlagerungen zeigen.
39
Was ist das Planck’sche Wirkungsquantum?
h = 6,626070040 × 10⁻³⁴ J·s
## Footnote
Es beschreibt die Energie von Quanten und ist fundamental in der Quantenphysik.
40
Was ist ein schwarzer Körper?
Ein idealisiertes Objekt, das alle Wellenlängen vollständig absorbiert und emittiert
## Footnote
Er emittiert Strahlung nur abhängig von seiner Temperatur.
41
Was ist die Avogadro-Konstante?
6,022 × 10²³ Teilchen pro Mol
## Footnote
Diese Zahl gilt für Atome, Moleküle, Ionen etc.
42
Was ist die molare Masse?
Die Masse eines Mols eines Stoffes in g/mol
## Footnote
Sie kann direkt aus dem Periodensystem der Elemente abgelesen werden.
43
Wie viel Volumen nimmt 1 mol ideales Gas bei Normalbedingungen ein?
22,4 l
## Footnote
Dies gilt bei 0 °C und 1013 hPa.
44
Was beschreibt das Volumen?
Den räumlichen Inhalt eines Körpers oder Stoffes
## Footnote
Bei Gasen ist es das Raumvolumen, das sie einnehmen.
45
Was ist die Masse von 1 mol eines Stoffes?
g/mol
46
Was ist das Volumen eines Gases?
V in L oder m³
47
Was beschreibt das Molvolumen?
Volumen von 1 mol Gas (22,4 L bei NB)
48
Was ist das Volumen?
Räumlicher Inhalt eines Körpers; bei Gasen das Raumvolumen, das sie einnehmen
49
Was ist die thermodynamische Zustandsgröße zur Erfassung der Wärme eines Systems?
Temperatur in Kelvin (K)
50
Was beschreibt der Druck (p)?
Kraft, die senkrecht auf eine Fläche wirkt (z. B. Gasteilchen stoßen auf Behälterwand)
51
Was ist die Druckursache?
Kinetische Energie der Gasteilchen, die Druck erzeugen
52
Was ist der Aggregatzustand von Feststoffen?
Teilchen sitzen auf festen Plätzen, gehalten durch elektrostatische Kräfte, Ionenbindungen oder Van-der-Waals-Kräfte
53
Was passiert beim Schmelzen?
Übergang von fest zu flüssig durch Energiezufuhr
54
Was passiert beim Erstarren?
Übergang von flüssig zu fest durch Energieentzug
55
Was beschreibt die Brownsche Molekularbewegung?
Zufällige Eigenbewegung der Teilchen in Flüssigkeiten und Gasen
56
Was ist ein ideales Gas?
Theoretisches Modell, das zur Vereinfachung viele reale Gase beschreibt
57
Was sind die Voraussetzungen für ideale Gase?
* Teilchenvolumen ist vernachlässigbar
* Keine Wechselwirkungen zwischen Teilchen
* Elastische Stöße
58
Was beschreibt die allgemeine Gasgleichung?
P*V = n*R*T
59
Was sind die Größen in der allgemeinen Gasgleichung?
* p: Druck (in Pascal, Pa)
* V: Volumen (in m³)
* n: Stoffmenge (in mol)
* R: Gaskonstante (8,31 J/(mol·K))
* T: Temperatur (in Kelvin, K)
60
Was passiert bei Erhöhung der Temperatur eines Gases?
Teilchen bewegen sich schneller, Druck steigt
61
Was beschreibt das Charles’sche Gesetz?
Volumen V ist proportional zur Temperatur T bei konstantem Druck p und Stoffmenge n
62
Was passiert bei Verringerung des Volumens bei konstantem Druck?
Druck steigt
63
Was beschreibt das Boyle-Mariotte-Gesetz?
Druck p und Volumen V verhalten sich umgekehrt proportional bei konstanter Temperatur T und Stoffmenge n
64
Was beschreibt das Avogadro-Gesetz?
Volumen V ist proportional zur Stoffmenge n bei konstantem Druck p und Temperatur T
65
Warum muss die Temperatur in Kelvin (K) angegeben werden?
Weil die Kelvin-Skala beim absoluten Nullpunkt (0 K) beginnt
66
Was ist der absolute Nullpunkt?
0 K = -273,15 °C; keine Bewegung der Teilchen mehr möglich
67
Was sind die klassischen Aggregatzustände?
* Fest (solid, s)
* Flüssig (liquid, l)
* Gasförmig (gas, g)
68
Was passiert beim Übergang von fest zu flüssig?
Schmelzen
69
Was passiert beim Übergang von flüssig zu gasförmig?
Sieden / Verdampfen
70
Was beschreibt die Dampfdruckkurve?
Zeigt, bei welcher Temperatur ein Stoff bei gegebenem Druck siedet
71
Was ist der Tripelpunkt?
Zustand, bei dem alle drei Phasen gleichzeitig existieren
72
Was ist der kritische Punkt?
Grenze, ab der Gas und Flüssigkeit nicht mehr unterscheidbar sind
73
Was ist eine Wasserstoffbrückenbindung?
Schwache Bindung zwischen Molekülen, bei der ein positiv geladenes Wasserstoffatom angezogen wird
74
Was sind die Schritte zur Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung?
* Wasserstoff wird an ein elektronegatives Atom gebunden
* H wird teilweise positiv geladen
* Positiviertes H wird von einem anderen Molekül mit freiem Elektronenpaar angezogen
75
Was sind die Typen intermolekularer Kräfte?
* Van-der-Waals-Kräfte (London-Kräfte)
* Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
* Wasserstoffbrückenbindungen (H-Brücken)
76
Wie beeinflusst der Druck die Aggregatzustände?
Erhöhter Druck benötigt mehr Energie für Übergänge, reduzierter Druck benötigt weniger Energie
77
Was passiert bei Sublimation?
Übergang von fest zu gasförmig ohne den flüssigen Zustand zu durchlaufen
78
Was ist osmotischer Druck?
Druck, der nötig wäre, um Osmose zu verhindern
79
Was ist eine Wasserstoffbrückenbindung?
Eine schwache zwischenmolekulare Bindung zwischen δ⁺-H und freiem Elektronenpaar eines elektronegativen Atoms.
80
Was ist ein Wasserstoffbrücken-Donor?
Das Molekül, das das H-Atom liefert (gebunden an O, N oder F).
81
Was ist ein Wasserstoffbrücken-Akzeptor?
Das Atom, das ein freies Elektronenpaar besitzt (z. B. O, N, F).
82
Wann beginnt eine Flüssigkeit zu sieden?
Wenn der Dampfdruck gleich dem äußeren (Luft‑)Druck ist.
83
Was sind Van-der-Waals-Kräfte?
Schwache zwischenmolekulare Anziehungskräfte, die auch bei unpolaren Molekülen wirken.
84
Wie entsteht ein temporärer Dipol?
Durch kurzzeitige Ladungsverschiebungen in den Elektronenhüllen der Atome oder Moleküle.
85
Wie verändert sich die Stärke der Van-der-Waals-Kräfte?
Sie nimmt zu, wenn die Molekülgröße zunimmt oder die Moleküle eine größere Oberfläche haben.
86
Wie ist das Periodensystem der Elemente (PSE) geordnet?
Nach steigender Ordnungszahl (Protonenzahl).
87
Was gibt eine Periode im PSE an?
Wie viele Elektronenschalen ein Atom besitzt.
88
Wie viele Valenzelektronen haben Elemente in der 1. Hauptgruppe?
1 Valenzelektron.
89
Was sind Isotope?
Atome desselben chemischen Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.
90
Was ist die Massenzahl (A) eines Isotops?
Die Summe aus Protonenzahl (Z) und Neutronenzahl (N).
91
Was ist die Oktettregel?
Atome streben einen energetisch stabilen Zustand mit 8 Valenzelektronen an.
92
Was passiert mit dem Atomradius von oben nach unten im PSE?
Der Atomradius nimmt zu.
93
Was passiert mit dem Atomradius von links nach rechts im PSE?
Der Atomradius nimmt ab.
94
Was beschreibt die Elektronegativität?
Die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen anzuziehen.
95
Wie verändert sich die Elektronegativität von links nach rechts in einer Periode?
Sie nimmt zu.
96
Wie verändert sich die Elektronegativität von oben nach unten in einer Gruppe?
Sie nimmt ab.
97
Was ist ein Kation?
Ein positiv geladenes Ion, das Elektronen abgegeben hat.
98
Was ist ein Anion?
Ein negativ geladenes Ion, das Elektronen aufgenommen hat.
99
Wie viele Elektronen passen in die Schale (K)?
2 Elektronen.
100
Wie viele Elektronen passen in die Schale (L)?
8 Elektronen.
101
Wie viele Elektronen passen in die Schale (M)?
18 Elektronen.
102
Was passiert bei der Kondensation?
Ein Stoff wechselt von Gas zu Flüssigkeit und gibt dabei Energie ab.
103
Was passiert beim Erstarren?
Ein Stoff wechselt von Flüssigkeit zu Feststoff und gibt dabei Energie ab.
104
Was sind Nebengruppen im PSE?
Übergangsmetalle, deren Elektronen nicht in der äußersten Schale ergänzt werden.
105
Was ist der Unterschied zwischen Reinelementen und Mischelementen?
Reinelemente besitzen nur ein stabiles Isotop, während Mischelemente mehrere Isotope haben.
106
Was ist die Bedeutung von Fluor (F) im Kontext der Elektronegativität?
Fluor ist das elektronegativste Element mit einem Wert von 4,0.
107
Was passiert mit der Elektronegativität in einer Gruppe von oben nach unten?
Die Elektronegativität nimmt ab.
## Footnote
Grund: Der Atomradius nimmt zu, die Außenelektronen sind weiter vom Kern entfernt und werden weniger stark angezogen.
108
Was ist der Merksatz zur Elektronegativität?
Wenn du mit deiner linken Hand salutierst (Handfläche zeigt zum PSE), dann zeigen deine Fingerspitzen nach rechts oben.
## Footnote
Dies zeigt die Richtung der zunehmenden Elektronegativität und abnehmenden Atomradius.
109
Was ist die Elektronegativität von Fluor (F)?
4,0
110
Wie nimmt die Elektronegativität in einer Periode ab?
In ca. 0,5er-Schritten von links nach rechts.
## Footnote
Beispiel: Fluor 4,0 → Sauerstoff 3,5 → Stickstoff 3,0 → Kohlenstoff 2,5 usw.
111
Warum haben Edelgase meist keine Elektronegativität?
Weil sie schon ein volles Außenelektronensystem haben (Oktettregel).
112
Was ist die Elektronegativität von Wasserstoff (H)?
2,2
113
Was ist die Elektronegativität von Chlor (Cl)?
3,2
114
Was beschreibt die Polarität in einer chemischen Bindung?
Das Vorhandensein eines Ladungsschwerpunkts.
## Footnote
Das bedeutet, dass die Elektronen in der Bindung nicht gleichmäßig verteilt sind.
115
Wie entsteht Polarität in einer chemischen Bindung?
Wenn zwei verschiedene Atome eine Bindung eingehen und die gemeinsamen Elektronen unterschiedlich stark anziehen.
116
Was sind Partialladungen?
Teilladungen (δ+ und δ−), die entstehen, weil die Elektronen ungleich verteilt sind.
117
Was ist die Formel zur Berechnung der Elektronegativitätsdifferenz (ΔEN)?
ΔEN = |EN₁ − EN₂|
118
Welche Bindungsarten gibt es basierend auf der Elektronegativitätsdifferenz (ΔEN)?
* Unpolar/apolar: < 0,4
* Polar kovalent: 0,4 – 1,7
* Ionenbindung: > 1,7
119
Was ist ein elektrisches Dipolmoment?
Ein Vektor, der die Richtung und Stärke der Polarität beschreibt.
120
Wann ist ein Molekül insgesamt polar?
Wenn es polare Bindungen enthält und die Ladungsschwerpunkte nicht symmetrisch verteilt sind.
121
Was bedeutet hydrophil?
Wasserliebend und polar.
122
Was bedeutet hydrophob?
Wasserabweisend und unpolar.
123
Was ist eine ionische Bindung?
Eine chemische Bindung, bei der Elektronen vollständig vom einem Atom zum anderen übergehen.
124
Wie entsteht eine ionische Bindung?
Metalle geben Elektronen ab und werden Kationen, Nichtmetalle nehmen Elektronen auf und werden Anionen.
125
Was sind die Eigenschaften ionischer Bindungen?
* Feststoffe bei Raumtemperatur
* Hohe Schmelz- und Siedepunkte
* Löslich in Wasser
* Leiten Strom in geschmolzenem Zustand oder in Lösung
126
Wie stellt man Salzformeln richtig auf?
Durch Ladungsausgleich: Anzahl abgegebener Elektronen = Anzahl aufgenommener Elektronen.
127
Was ist der Unterschied zwischen Kation und Anion?
Kation ist ein positives Ion, Anion ist ein negatives Ion.
128
Wie nennt man die metallische Bindung?
Plusgeladene Atomrümpfe schwimmen in einem Meer aus freien Elektronen.
129
Was sind die Eigenschaften von Metallen aufgrund der metallischen Bindung?
* Verformbarkeit (Duktilität)
* Elektrische Leitfähigkeit
* Wärmeleitfähigkeit
* Metallischer Glanz
* Hohe Schmelz- und Siedepunkte
130
Wie entstehen Legierungen?
Durch Erhitzen der Metalle bis sie flüssig sind und dann gemeinsames Abkühlen.
131
Was ist Amalgam?
Eine Zahnfüllung aus Quecksilber und anderen Metallen.
132
Was passiert, wenn man auf ein Salz drückt?
Die Ionenreihen verschieben sich, gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, und das Gitter zerbricht.
133
Was ist der Name für die Verbindung NaCl?
Natriumchlorid.
134
Was geschieht bei der Bildung von Calciumchlorid (CaCl₂)?
Calcium gibt 2 Elektronen ab und Chlor nimmt 1 Elektron auf.
135
Was bedeutet der Begriff 'Halbleiter'?
Materialien, die bei Raumtemperatur keine frei beweglichen Elektronen haben.
136
Was ist der Unterschied zwischen reinen Metallen und Legierungen?
Legierungen sind oft härter und weniger verformbar als reine Metalle.
137
Was ist der Wortstamm für Anionen von Nichtmetallen?
Lateinischer Wortstamm + -id.
138
Was ist Amalgam?
Eine Zahnfüllung aus Quecksilber (Hg), Silber, Kupfer, Zinn usw.
## Footnote
Amalgam war lange Standard, ist aber wegen des Quecksilbers umstritten.
139
Was ist eine kovalente Bindung?
Das Teilen von Elektronenpaaren zwischen Nichtmetall-Atomen zur Erreichung einer Edelgaskonfiguration.
140
Beispiel für eine kovalente Bindung?
Fluor (F₂)
## Footnote
Zwei Fluoratome teilen sich ein Elektronenpaar und erreichen ein stabiles Oktett.
141
Wie viele Bindungen will ein Atom eingehen?
Anzahl hängt von der Hauptgruppe im Periodensystem ab.
## Footnote
Zum Beispiel: Stickstoff (Hauptgruppe 5) will 3 Bindungen eingehen.
142
Was sind bindende Elektronenpaare?
Elektronenpaare, die zwischen zwei Atomen geteilt werden, um eine kovalente Bindung zu bilden.
143
Was ist eine Strukturformel?
Gibt die Anzahl, Art und Anordnung der Atome in einem Molekül sowie die Bindungsarten an.
144
Was ist eine Summenformel?
Gibt an, welche Elemente in einem Molekül enthalten sind und wie viele Atome jedes Elements vorkommen.
145
Beispiel für eine Summenformel?
H₂O → 2 Wasserstoffatome (H), 1 Sauerstoffatom (O).
146
Was ist ein zweiatomiges Molekül?
Ein Molekül, das aus genau zwei gleichen Atomen besteht, wie z. B. O₂ oder Cl₂.
147
Was sind homonukleare Moleküle?
Moleküle aus Atomen eines einzigen Elements, z. B. H₂, O₂.
148
Was ist eine Valenzstrichformel?
Bindungen zwischen Atomen werden durch Striche dargestellt: 1 Strich = Einfachbindung, 2 Striche = Doppelbindung.
149
Was ist eine Skelettformel?
Wird bei organischen Molekülen verwendet, C-Atome werden als Ecken und Linienenden dargestellt.
150
Wie viele Bindungen kann ein Atom eingehen?
So viele, wie ihm Elektronen zum Oktett fehlen.
151
Was ist eine Keilstrichformel?
Zeigt die räumliche Struktur eines Moleküls und die Bindungstypen.
152
Was bedeutet Oktettregel?
Atome streben danach, 8 Elektronen in ihrer äußeren Schale zu haben.
153
Eselbrücke für Sn oder Zn?
Sn = Zinn, weil: „Zinn macht Sinn“.
154
Was sind die Hauptgruppen im Periodensystem?
* 5 (z. B. N): 3 Bindungen
* 6 (z. B. O): 2 Bindungen
* 7 (z. B. F): 1 Bindung
155
Beispiele für zweiatomige Gase?
* H₂ – Wasserstoff
* N₂ – Stickstoff
* O₂ – Sauerstoff
* F₂ – Fluor
* Cl₂ – Chlor
* Br₂ – Brom
* I₂ – Iod
156
Was sind funktionelle Gruppen?
Gruppen von Atomen, die die chemischen Eigenschaften eines Moleküls bestimmen.
157
Wie viele Valenzelektronen hat ein Fluoratom?
7 Valenzelektronen.
158
Warum verbinden sich Nichtmetalle?
Um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen.
159
Was ist ein homodimer?
Molekül aus zwei gleichen Einheiten, z. B. Cl₂, F₂.
160
Was zeigt die Strukturformel?
Anzahl, Art und räumliche Anordnung der Atome sowie Bindungsarten.
161
Was ist die Bedeutung von chemischen Formeln?
Dienen zur präzisen Darstellung des Aufbaus chemischer Verbindungen.
