Anorganische-Chemie. Dr. Stefan Wuttke Butenandstr. 11, Haus E, E

Transkript

1 Dr. Stefan Wuttke Butenandstr. 11, Haus E, E stefan.wuttke@cup.uni-muenchen.de Anorganische-Chemie Grundpraktikum für Biologen 2016

2 Organisation Informationen: Praktikum: 13:00-18:00 Abschlussklausur: :00-17:30 Praktikum: - Anmelden - Anweisungen des Assistenten ist Folge zu leisten - Anwesenheitspflicht (ärztliches Attest) - Platzannahme und Platzabgabe Das ist kein Vorlesungsskript, sondern eine Vorlesung mit Abbildung. Stefan Wuttke # 2

3 Inhaltliche Schwerpunkte Stöchiometrie chemisches Rechnen Chemisches Gleichgewicht Massenwirkungsgesetz Chemische Bindung Säure-Base-Theorie Komplexchemie Redox-Theorie Löslichkeitsgleichgewichte Anionen-Kationen-Nachweise Stefan Wuttke # 3

4 Ziele der Vorlesung Verständnis verschiedener Konzepte der Chemie Chemisches Gleichgewicht Säure-Base-Theorie Komplexchemie Anwendung dieses Wissens auf das Fachgebiet Biologie Bestehen der Abschlussklausur! Stefan Wuttke # 4

5 Was ist Chemie? Chemie befasst sich mit der Zusammensetzung, Charakterisierung und Umwandlung von Materie. Materie ist alles Stoffliche, aus dem unser Universum aufgebaut ist, also alles, was eine Masse hat und einen Raum einnimmt. Stefan Wuttke # 5

6 Materie Materie Heterogene Physikalische Umwandlung Gemische (variable Zusammensetzung) Homogene Stoffe Homogene Gemische (variable Zusammensetzung) Reine Stoffe (definierte Zusammensetzung) Verbindungen Chemische Umwandlung Elemente Stefan Wuttke # 6

7 Was ist Chemie? Chemie befasst sich mit der Zusammensetzung, Charakterisierung und Umwandlung von Materie. Materie ist alles Stoffliche, aus dem unser Universum aufgebaut ist, also alles, was eine Masse hat und einen Raum einnimmt. Materie besteht aus chemischen Elementen und lässt sich in diese durch chemische oder physikalische Methoden trennen. Stefan Wuttke # 7

8 Periodensystem der Elemente Stefan Wuttke # 8

9 Biologisches Vorkommen der Elemente Elemente Mengenelemente: Nichtmetalle C, H, O, N, P, S Metalle und Chlorid Na, K, Mg, Ca, Cl Spurenelemente: Wo? Hauptbestandteil aller Biomoleküle (Proteine, Zucker..) als Ionen (Elektrolyte) Menge im menschlichen Körper (70 kg) zusammen 68 kg zusammen 1,5 kg Fe Hämoglobin 5 g Zn, Cu, Mn, Co, Mo, Se, F, I bekannte Funktionen in Enzymen Zn 2 g, sonst, mg Stefan Wuttke # 9

10 Ordnungszahlen, Massenzahlen, Isotope und Atommassen Massenzahl (Anzahl der Protonen und Neutronen) Ordnungszahl (Anzahl der Protonen bzw. der Elektronen) 12 6 C Symbol des Elements Isotope des Elements Wasserstoff (Mischelemente) Symbol Name Anzahl Protonen Anzahl Elektronen Anzahl Neutronen 1 H Wasserstoff H Deuterium H Tritium Reinelemente: Natrium, Aluminium, Phosphor, Fluor 19 Reinelemente Stefan Wuttke # 10

11 Ordnungszahlen, Massenzahlen, Isotope und Atommassen Massenzahl (Anzahl der Protonen und Neutronen) ,01 Atommasse [u] C Symbol des Elements Ordnungszahl (Anzahl der Protonen bzw. der Elektronen) Die atomare Masseneinheit u ist 1/12 der Masse des Kohlenstoffisotops 12 C. 1 u = 1, g 1 g = 6, u Die Atommasse eines Elements errechnet sich aus den Atomassen der Isotope unter Berücksichtigung der natürlichen Isotopenhäufigkeit Beispiel: Natürlich vorkommendes Chlor besteht aus zwei Isotopen; 75,78 % 35 Cl mit einer Atommasse von 34,969 u und aus 24,22 % 37 Cl mit einer Atommasse von 36,966 u. Stefan Wuttke # 8

12 Wie zählen wir Mengen in der Chemie? Stöchiometrie Gebiet der Chemie, das sich mit den Mengen der eingesetzten und gebildeten Stoffe chemischer Reaktionen beschäftigt Stoicheion = Element metron = messen Die Stöchiometrie basiert auf dem Konzept von Atommassen, chemischen Formeln und dem Gesetz der Erhaltung der Masse ( Antoine Lavoisier). Vor wie nach dem Experiment liegt dieselbe Materie vor. Stefan Wuttke # 12

13 Wie zählen wir Mengen in der Chemie? Stefan Wuttke # 13