Prof. Dr. Dieter Sicker, Fakultät für Chemie und Mineralogie Studienjahr 2009/20109 Gliederung zur Vorlesung Chemie für Studierende der Veterinärmedizin (Umfang 56 Std.) Vorlesungsteil: Allgemeine und Anorganische Chemie 1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.5.1. 2.5.2. 2.5.3. 3. NEU: Grundbegriffe der Allgemeinen Chemie Einführung - Wozu Chemie für Veterinärmediziner? Atombau Fundamentale Begriffe der Chemie Atome und Elemente, Elementsymbolik Massen- und Energieverhältnisse bei chemischen Reaktionen Atommodelle Periodensystem der Elemente – Das Bauprinzip Chemische Bindung Metallische Bindung Kovalente Bindung (Atombindung) Ionische Bindung (Ionenbindung) Koordinative Bindung – eine Form der Atombindung Intermolekulare Wechselwirkungen Wasserstoffbrückenbindung van-der-Waals-Bindung Hydrophobe Wechselwirkung Das Leipziger Buch zur Leipziger Vorlesung: H. Hennig/D. Sicker/J. Franz Grundlagen der Chemie für Mediziner - systematisch insgesamt 7., neu verfaßte Auflage, Oktober 2002 im UNI-MED Verlag Bremen ISBN 3-89599-155-4 Preis 24,80 Euro Das Buch für Ihr Selbststudium! Vorlesungsschwerpunkte und Bsp.-Fragelisten für die Prüfung finden Sie auf meiner homepage: http://www.uni-leipzig.de/~sicker/ Eigenschaften und Reaktivität biologisch wichtiger ausgewählter Elemente des Periodensystems Ein Überblick über die Elemente des Periodensystems und ihre Gesetzmäßigkeiten Nach dem verkürzten Studienplan werden ab 2007 wesentliche Informationen dazu an geeigneter Stelle in die anderen Kapitel eingebaut. Ein gesonderter Gang durch die Elemente des Periodensystems muss leider entfallen. 4. 4.1. 5. 5.1. 6. Wasser und Luft und ihre funktionelle chemische Bedeutung für das Leben Luft: Bestandteile und Eigenschaften Die Luftbestandteile und ihre Rolle für Atmosphäre und Klima Wasser als chemische Verbindung Aufbau, physikalische und chemische Eigenschaften und Besonderheiten Wasser als Lösungsmittel 6.1. 6.2. Konzentrationsmaße für Lösungen Elektrolytische Dissoziation 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 8. 8.1. 8.2. 8.2.1. 8.2.2. 8.2.3. 8.3. 8.3.1. 8.3.2. 8.3.3. 8.3.3.1. 8.3.3.2. 8.3.3.3. 8.4. 8.5. 8.5.1. 8.5.2. 8.5.3. 8.5.4. 9. 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. Zustandsdiagramm wäßriger Lösungen [email protected] Diffusion Osmose Kolloidale Lösungen Säure-Base-Theorien Säure-Base-Begriff von Arrhenius Säure-Base-Begriff von Brönstedt und Lowry Säure-Base-Begriff nach Lewis Chemische Gleichgewichte und Massenwirkungsgesetz Das Massenwirkungsgesetz bei Gleichgewichtsreaktionen Das Prinzip vom kleinsten Zwang nach Le Chatelier Beeinflussung der Gleichgewichtslage durch Änderung der Konzentration Einfluß der Temperatur auf die Gleichgewichtslage Einfluß des Drucks auf die Gleichgewichtslage Anwendung des Massenwirkungsgesetzes auf Wasser Autoprotolyse und Ionenprodukt des Wassers Der pH-Wert pH-Wert-Berechnung für Lösungen starker und schwacher Elektrolyte Säure- und Basekonstante pH-Werte für starke Säuren und Basen pH-Werte für schwache Säuren und Basen und Ostwaldsches Verdünnungsgesetz pH-Wert-Bestimmung mit Indikatoren Anwendung des MWG auf wäßrige Elektrolytlösungen Neutralisation und Hydrolyse Puffersysteme Fällungsreaktionen und Löslichkeitsprodukt Nernstscher Verteilungssatz Redoxreaktionen - Redoxpotentiale Definition von Oxidation und Reduktion Quantitative Erfassung von Redoxreaktionen Normalwasserstoffelektrode Normalpotential und elektrochemische Spannungsreihe korrespondierender Redoxpaare Nernst-Gleichung 10. 10.1. 10.2. 10.3. 10.4. 11. 11.1. 11.2. 11.3. 11.3.1. 11.3.2. 11.4. 11.5. Ein Blick auf Triebkräfte, Tempo und Beeinflussbarkeit chemischer Reaktionen Chemische Thermodynamik Erster Hauptsatz der Thermodynamik Thermochemie Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik Freie Enthalpie: Gibbs-Helmholtz-Gleichung Kinetik und Katalyse Reaktionsgeschwindigkeit Irreversible Elementarreaktionen, ihre Geschwindigkeitsgleichungen und Reaktionsordnungen Komplexe Reaktionen Folgereaktionen und Stationaritätsprinzip Parallelreaktionen Energieprofile chemischer Reaktionen Mittel zur Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit Ihre Anfragen erreichen mich auch unter: Vorlesungsteil: Organische Chemie 1. Grundlagen der Organischen Chemie 1.1. Was ist Organische Chemie? 1.2. Trennung und Charakterisierung reiner organischer Substanzen 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. Klassifizierung organischer Verbindungen Kohlenwasserstoffe Verbindungen mit Heteroatomen in funktionellen Gruppen Heterocyclen 1.4. 1.4.1. 1.4.2. 1.4.3. 1.4.3.1. 1.4.3.2. 1.4.4. Die Struktur organischer Verbindungen Die Bindungsverhältnisse am C-Atom (sp3-, sp2- und sp-Hybridisierung, σ-Bindung und π-Bindung in Alkanen, Alkenen, Alkinen, Geometrie der Moleküle) Bindungen zwischen C-H und C-C: Unpolare kovalente Bindung Konjugierte π-Bindungssysteme Offen konjugierte π-Systeme Cyclisch konjugierte π-Systeme (Aromatizität und Mesomerie) Polare Atombindungen und Substituenteneffekte 1.5. 1.5.1. 1.5.2. 1.5.2.1. 1.5.2.2. Isomerie organischer Verbindungen Konstitutionsisomerie Stereoisomerie Konfigurationsisomerie: Enantiomerie und Diastereomerie Konformationsisomerie 1.6. 1.6.1. 1.6.1.1. 1.6.1.2. 1.6.2. 1.6.2.1. 1.6.2.2. 1.6.2.3. 1.6.2.4. 1.6.3. Wichtige Reaktionstypen organischer Verbindungen Einteilung nach der Art der Bindungsumgruppierung Homolyse und Heterolyse Reaktive Teilchen: Radikale, Kationen, Anionen, Elektrophile, Nucleophile Einteilung nach dem Bruttoumsatz Additionsreaktionen Eliminierungsreaktionen Substitutionsreaktionen Umlagerungen Selektivitätsformen bei Parallelreaktionen: Chemo-, Regio- und Stereoselektivität (als Diastereo- u. Enantioselektivität) 2. Funktionelle Stoffklassen organischer Verbindungen und ausgewählte Naturstoffklassen 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. Kohlenwasserstoffe Gesättigte Kohlenwasserstoffe Ungesättigte Kohlenwasserstoffe Aromatische Kohlenwasserstoffe 2.2. 2.2.1. 2.2.2. Heterocyclen und ihre Klassifizierung Fünfringheterocyclen Sechsringheterocyclen 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. Hydroxy- und Thiolverbindungen Alkohole Phenole Heterocyclische Hydroxyverbindungen Thiole 2.4. Ether 2.5. Thioether 2.6. Amine 2.7. 2.7.1. 2.7.2. 2.7.3. Carbonylverbindungen und Hydroxycarbonylverbindungen Aldehyde und Ketone Chinone Hydroxyketone und Diketone 2.8. 2.8.1. 2.8.2. Kohlenhydrate Monosaccharide: Klassifizierung, Struktur, Reaktionen, Funktionen Disaccharide: Klassifizierung, Struktur, Reaktionen, Funktionen 2.9. 2.9.1. 2.9.2. 2.9.3. 2.9.4. 2.9.5. 2.9.6. 2.9.7. 2.9.8. Carbonsäuren und Carbonsäurederivate Mono- und Dicarbonsäuren Carbonsäurechloride Carbonsäureanhydride Carbonsäureester Carbonsäureamide Halogencarbonsäuren Hydroxycarbonsäuren Ketocarbonsäuren 2.10. Fettsäuren und Lipide 2.10.1. Fettsäuren 2.10.2. Lipide 2.10.2.1. Fette und fette Öle 2.10.2.2. Wachse 2.10. Aminosäuren und ihre Eigenschaften 2.11. Peptide – Peptidbindung – biologisch wichtige Beispiele 2.12. DNA – Bausteine, Struktur, Funktionsprinzip, Beziehung zu den Proteinen