Inhalt. Allgemeine Chemie. 5 Heterogene Gleichgewichte Gesättigte Lösungen und Löslichkeit Adsorption an Oberflächen

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Sofia Geisler
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1 Inhalt Allgemeine Chemie 1 Atombau Elementarteilchen 3 Aufbau eines Atoms 4 Isotope 5 Elemente 5 Atommasse, Mol 6 Aufbau der Elektronen hülle 8 Allgemeines 8 Quantenzahlen 8 Elektronenkonfiguration 9 Atomorbitale 2 Periodensystem der Elemente Übersicht und Historisches 2.2 Beschreibung des Aufbaus 2.3 Elektronenkonfiguration als Wegweiser 2.4 Hauptgruppen- und Nebengruppenelemente 2.5 Biochemisch und medizinisch wichtige Elemente Radioisotope 23 3 Grundtypen der chemischen Bindung Oktettregel Metallische Bindung lonenbindung Kationen Anionen Neigung zur lonenbildung Atom- und lonenradien Salze Namen wichtiger Molberechnung Atombindung Schreibweise und Definitionen Moleküle Bindungslänge und Bindungsenergie Molekülorbitale Das Methan-Molekül C-C-Einfachbindungen Mehrfachbindungen Die polarisierte Atombindung Beispiele für Dipolmoleküle 46 4 Erscheinungsformen der Materie Aggregatzustände Gase Druck und Druckmessung Gasgesetze Flüssigkeiten Feststoffe Phasenumwandlungen 4.6 Eigenschaften von Wasser und Schwefelwasserstoff Reinstoffe und Stoffgemische Unterscheidungsmerkmale Homogen und heterogen 63 5 Heterogene Gleichgewichte Gesättigte Lösungen und Löslichkeit Adsorption an Oberflächen Zeeck, Axel Chemie für Mediziner digitalisiert durch: IDS Luzern

2 5.5 Gleichgewichte in Gegenwart von Membranen Membran Diffusion Dialyse Osmose Membranpotenzial Verfahren zur Stofftrennung 76 Chemische Reaktionen Definition Chemische Gleichungen Stöchiometrische Berechnungen Energetik chemischer Reaktionen Allgemeines Reaktionswärme (= Reaktionsenthalpie) Reaktionsentropie Gibbs-Energie - Triebkraft chemischer Reaktionen Chemisches Gleichgewicht Allgemeines Massenwirkungsgesetz Prinzip des kleinsten Zwanges Gibbs-Energie und chemisches Gleichgewicht Gekoppelte Reaktionen Fließgleichgewichte 98 Salzlösungen Vorgänge beim Lösen von Salzen Dissoziation Hydratation von Lösungsenthalpie 7.2 Löslichkeitsprodukt 7.3 Fällungs-Reaktionen 7.4 Elektrolyse 109 Säuren und Basen 8.1 Säure-Base-Definitionen 8.2 Konjugierte Säure-Base-Paare und 8.3 Eigendissoziation des Wassers, ph-wert 8.4 Stärke von Säuren und Basen 8.5 Berechnung von ph-werten Starke Säuren Schwache Säuren 8.6 Messung von ph-werten 8.7 Neutralisation 8.8 ph-wert von Salzlösungen 8.9 Säure-Base-Titration Titrationskurven Gehaltsbestimmung durch Titration 8.10 Pufferlösungen Puffersubstanzen und ihre Wirkung Puffergleichung Pufferkapazität ph-optimum und Pufferbereich Kohlensäure-Puffer 135 Oxidation und Reduktion 9.1 Elektronenübergänge bei chemischen Reaktionen 9.2 Definitionen 9.3 sind umkehrbar Spannungsreihe 9.5 Richtung des Elektronenflusses zwischen Redoxpaaren Aufstellen von Oxidationsstufen als Hilfsgröße Beispiele für Redoxgleichungen 9.7 Elektrochemische Zelle Elektromotorische Kraft (EMK) 150

3 9.9 Elektrodenpotenziale Redox- und Säure-Base-Reaktionen im Vergleich ph-abhängigkeit von Redoxpotenzialen Normalpotenziale bei ph = ph-bestimmung durch Potenzialmessung Knallgasreaktion und Atmungskette 10 Metallkomplexe 165 Koordinative Bindung Aufbau von Metallkomplexen Reaktionen mit Metalikomplexen Stabilität von Metallkomplexen Durch Komplexbildung veränderte Eigenschaften von Metallionen Bedeutung von Organische Chemie Einführung und Kohlenwasserstoffe 11.1 Grundlagen Organische Chemie - die chemische Brücke in die des Lebens Bindungsverhältnisse am Kohlenstoff Funktionelle Gruppen am Kohlenstoff Elementare Reaktionstypen am Kohlenstoff Kohlenstoff ist einzigartig Alkane Summenformel und Struktur Nomenklatur 190 Molekülmodelle Konformationsisomere Physikalische Eigenschaften Cycloalkane Struktur 195 Konformationen des Cyclohexans Reaktionen der Alkane Homolytischer/heterolytischer Bindungsbruch Radikalische Substitution 199 Oxidation der Alkane 202 Alkene 204 Konstitution und Nomenklatur 204 Geometrische Isomerie 205 Additions-Reaktionen 206 Diene und Polyene 210 Alkine 212 Aromaten (Arene) Molekülbau und des Benzols Reaktionen des Benzols Einzelschritte der elektrophilen aromatischen Substitution Kinetik chemischer Reaktionen Von der Thermodynamik zur Kinetik 221 Reaktionsgeschwindigkeit 222 Geschwindigkeitsgesetz und Reaktionsordnung 222 Molekularität von Reaktionen 224 Temperaturabhängigkeit Katalyse 226 Enzymkinetik 228 Verbindungen mit einfachen funktionellen Gruppen 233 Alkanole und Phenole 233 Klassifizierung und Nomenklatur 233 Eigenschaften und Reaktionen 236

4 Mehrwertige Alkanole und Phenole 239 Wo spielen Alkanole eine Rolle? 240 Ether 246 Nomenklatur und Eigenschaften 246 Reaktionen 247 Kronenether 249 Thiole und Thioether 251 Nomenklatur und Eigenschaften 251 Reaktionen 252 Bedeutung des Schwefels 254 Amine 256 Klassifizierung und Nomenklatur 256 Basizität 257 Salzbildung 257 Beispiele für Amine 258 Halogenalkane und Halogenaromaten 261 Nucleophile Substitution 263 Allgemeines 263 Eigenschaften der Reaktionspartner Vergleich der - und 267 Eliminierungen 268 Allgemeines 268 E2-Reaktionen 269 Ei-Reaktionen Aldehyde und Ketone 273 Bau und Reaktionsverhalten der Carbonylgruppe Struktur und Nomenklatur Herstellung und Eigenschaften Nucleophile Addition von Wasser und Alkoholen 280 Addition primärer Amine Reduktion der Carbonylgruppe Chinone Strukturen der Chinone Redoxreaktionen Carbonsäuren und Carbonsäurederivate 295 Carbonsäuren 295 Struktur und Nomenklatur 295 Eigenschaften 297 Salzbildung 300 Carbonsäuren mit zusätzlichen funktionellen Gruppen 302 Carbonsäurederivate Allgemeines Carbonsäurechloride 307 Carbonsäureanhydride 308 Carbonsäureester Thioester 315 Carbonsäureamide 316 Derivate anorganischer Säuren 321 Kohlensäure und Harnstoff 321 Phosphorsäure 323 Schwefel- und Salpetersäure 327 Gibbs-Energie der Hydrolyse Stereochemie 333 Verbindungen mit einem 333 Grundbegriffe 333 Optische Aktivität 335 Chirale Erkennung und Stereoselektivität 336 Schreibweise und Nomenklatur chiraler Verbindungen 338

5 Verbindungen mit zwei Chiralitätszentren 341 Enantiomere und Diastereomere 341 und Zur Struktur organischer Moleküle 344 Arten der Isomerie 344 Konstitution, Konfiguration und Konformation 344 Chiralität bei Arzneimitteln Aminosäuren und Peptide 349 Einfache Aminosäuren 349 Struktur Chiralität 351 Zwitterion 352 Molekülform in Abhängigkeit vom ph-wert Titrationskurve und Puffereigenschaften 354 Punkt 355 Decarboxylierung zu biogenen Aminen 357 Veresterung und Acylierung 358 Peptide 360 Peptidbindung und Primärstruktur (Sequenz) 360 Aufbau von Peptidketten 363 Abbau von Peptidketten 364 Sekundärstruktur von Peptiden 365 Zur Raumstruktur von Peptiden und Proteinen 368 Posttranslationale Modifikation von Aminosäuren Insulin Kohlenhydrate Bausteine und Biopolymere Monosaccharide Triosen Tetrosen Pentosen Hexosen Eigenschaften und Reaktionen der Monosaccharide Bildung Halbacetale, Haworth-Formel Sesselform-Schreibweise der Pyranosen Abgewandelte Monosaccharide Glykoside Disaccharide 391 Allgemeines Beispiele wichtiger Disaccharide Polysaccharide 396 Cellulose Stärke Glykogen Glykolipide und Glykoproteine Heterocyclen 403 Fünfgliedrige Heterocyclen 403 Sechsgliedrige Heterocyclen 409 Mehrkemige Heterocyclen 409 Nucleinsäuren 411 Riboflavin und Folsäure 22 Medizinisch relevante Werkstoffe Allgemeines über und Biomaterialien 22.2 Metalle Keramische Materialien Polymere Spektroskopie in Chemie und Medizin Allgemeines Spektroskopie

6 23.4 NMR-Spektroskopie Röntgenstrukturanalyse Lösungen der Aufgaben 441 Allgemeine Chemie 441 Organische Chemie 457 Glossar 489 Sachverzeichnis 503

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