Seminarplan zum. Chemischen Praktikum für Biologen ohne Prüfungsfach Chemie. (Lehramt) TEIL I: ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE
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- Vincent Koch
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1 Seminarplan zum Chemischen Praktikum für Biologen ohne Prüfungsfach Chemie (Lehramt) TEIL I: ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE TEIL II: ORGANISCHE CHEMIE 1
2 TEIL I: ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE Einführung 1. Allgemeine Gesetzmäßigkeiten 1.1 Klassifizierung der Materie 1.2 Chemische Grundgesetze 1.3 Atombau Atombausteine Isotope Massendefekt Atommodelle 1.4 Periodensystem der Elemente 2. Die chemische Bindung 2.1 Ionenbindung 2.2 Elektronegativität 2.3 Kovalente Bindung Valenzstrichformeln Mesomerie Molekül-Orbital-Modell Lineare Moleküle Trigonal-planare Moleküle Tetraedrische Moleküle π-bindungen 2.4 MO-Beschreibung von Komplexen 2.5 Wechselwirkungen zwischen Molekülen 2.6 Metallbindung 3. Chemische Reaktionen 3.1 Definitionen 3.2 Das chemische Gleichgewicht Das Massenwirkungsgesetz Beeinflussung der Gleichgewichtslage 2
3 3.3 Thermodynamische Grundlagen Reaktionsenthalpie Reaktionsentropie Freie Reaktionsenthalpie 3.4 Kinetische Grundlagen Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen Konzentrationsabhängigkeit Temperaturabhängigkeit, Aktivierungsenergie Katalyse 4. Reaktionen ausgewählter Elemente und Verbindungen I 4.1 Wasserstoff 4.2 Sauerstoff 4.3 Wasser, Lösungen Säuren, Basen Säure-Base-Definitionen Säure-Base-Gleichgewichte Pufferlösungen Neutralisationsreaktionen 5. Reaktionen ausgewählter Elemente und Verbindungen 5.1 Stickstoff 5.2 Phosphor 5.3 Schwefel 5.4 Halogene 5.5 Übergangselemente Redoxreaktionen Eigenschaften von Komplexverbindungen 3
4 TEIL II: ORGANISCHE CHEMIE Einführung 6. Alkane, Cycloalkane 6.1 Struktur der Alkane und Cycloalkane 6.2 Nomenklatur organischer Verbindungen 6.3 Vorkommen und Bedeutung 6.4 Physikalische Eigenschaften 7. Alkene, Alkine 7.1 Bindungsverhältnisse 7.2 Z- und E-Isomere bei Alkenen 7.3 Elektrophile Additionen an Alkene Regioselektivität Stabilität von Carbeniumionen Halogen-Addition an Alkene 7.4 Alkene und das Sehvermögen 7.5 Polymerisation von Alkenen 8. Aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen 8.1 Die Benennung von Benzolderivaten 8.2 Die Struktur von Benzol: Aromatizität 8.3 Elektrophile aromatische Substitution 8.4 Mehrkernige benzoide Kohlenwasserstoffe 9. Stereochemie 9.1 Begriffe 9.2 Chirale Moleküle 9.3 Optische Aktivität 9.4 Absolute Konfiguration: Cahn-Ingold-Prelog Sequenzregeln 9.5 Absolute Konfiguration: Eine historische Betrachtung 9.6 Fischer-Projektion 9.7 Moleküle mit mehreren Chiralitätszentren 9.8 Meso-Verbindungen 9.9 Chiralität in der Natur 4
5 10. Alkohole, Ether und Phenole 10.1 Nomenklatur 10.2 Eigenschaften der Alkohole, Phenole und Ether 10.3 Alkohole und Phenole als Säuren 10.4 Oxidation von Alkoholen 10.5 Die Redoxchemie der o- und p-dihydroxybenzole 11. Amine und ihre Derivate 11.1 Benennung der Amine 11.2 Struktur und physikalische Eigenschaften der Amine 11.3 Basizität von Aminen 11.4 Amine in der Natur 12. Die Carbonylgruppe: Aldehyde und Ketone Nucleophile Addition 12.1 Arten von Carbonylgruppen 12.2 Struktur und chemische Eigenschaften der Carbonylgruppe 12.3 Nomenklatur der Aldehyde und Ketone 12.4 Reaktionen von Aldehyden und Ketonen: Nucleophile Additionen Nucleophile Addition von Wasser Nucleophile Addition von Alkoholen Nucleophile Addition von Aminen Beispiele aus der biologischen Chemie 13. Carbonsäuren und ihre Derivate Nucleophile Substitution 13.1 Nomenklatur Carbonsäuren Carbonsäurehalogenide Carbonsäureanhydride Carbonsäureester Carbonsäureamide Struktur und Eigenschaften von Carbonsäuren Nucleophile Substitution an Carbonsäurederivaten Reaktionen der Carbonsäuren Die Chemie der Ester Spezielle Ester Fette und Öle Die Chemie der Amide 5
6 14. Kohlenhydrate 14.1 Namen und Strukturen der Kohlenhydrate Die Konfiguration von Monosacchariden: Fischer-Projektion D- und L-Zucker Die Konfiguration der Aldosen 14.2 Monosaccharide bilden intramolekulare Halbacetale 14.3 Anomere: Mutarotation 14.4 Konformation von Monosacchariden 14.5 Die Chemie der Zucker Glycosidbildung Oxidation mit Cu(II)- bzw. Ag(I)-Ionen 14.6 Disaccharide 14.7 Polysaccharide 15. Aminosäuren, Peptide, Proteine 15.1 Struktur und Säure-Base-Eigenschaften der Aminosäuren 15.2 Peptide, Proteine 6
Inhaltsverzeichnis. 3 Gesättigte Kohlenwasserstoffe (Alkane) 3.1 Offenkettige Alkane 3.2 Cyclische Alkane
Inhaltsverzeichnis 1 Chemische Bindung in organischen Verbindungen 1.1 Einleitung 1.2 Grundlagen der chemischen Bindung 1.3 Die Atombindung (kovalente oder homöopolare Bindung) 1.4 Bindungslängen und Bindungsenergien
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