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Technical English Chemietechnik, Pharmatechnik, Biotechnik Bearbeitet von Walter Bierwerth, Klaus Eisenhardt, Claus-Dieter Paul 1. Auflage 2006. Taschenbuch. 319 S. Paperback ISBN 978 3 8085 7181 1 Format (B x L): 17 x 24 cm Gewicht: 558 g schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, eBooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte. Technical English Chemietechnik, Pharmatechnik, Biotechnik VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23, 42781 Haan-Gruiten Europa-Nr.: 71810 Autoren Walter Bierwerth, Studiendirektor, Dipl.-Ing., Eppstein/Taunus Klaus Eisenhardt, Studienrat, Dipl.-Ing., Rutesheim Claus-Dieter Paul, Oberstudienrat, Dipl.-Biologe, Frankfurt am Main Lektorat Walter Bierwerth Bildbearbeitung Michael M. Kappenstein, Frankfurt a. M. Das vorliegende Buch wurde auf der Grundlage der neuen amtlichen Rechtschreibregeln erstellt. 1. Auflage 2006 Druck 5 4 3 2 1 Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert sind. ISBN-10 3-8085-7181-0 ISBN-13 978-3-8085-7181-1 © 2006 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten http://www.europa-lehrmittel.de Layout und Satz: tiff.any GmbH, 10999 Berlin Druck: Triltsch Print und digitale Medien GmbH, 97199 Ochsenfurt-Hohestadt Vor wor t Unsere Welt wächst immer mehr zusammen – wohl am schnellsten im technisch-wissenschaftlichen Bereich. Unternehmen verlieren ihre Nationalität, Globalisierung ist angesagt. Dies führt z. T. zu starken Veränderungen in der Struktur und Organisation. Wo man gestern mit einer deutschen Fachabteilung im gleichen oder im Nachbargebäude kommunizieren musste, ist es heute bereits in vielen Fällen ein Partner in den USA, in Großbritannien oder Indien. Bauteile müssen von Zulieferern in Tschechien geordert werden, angereisten Kunden aus dem Iran muss an der eigenen Anlage der Produktionsprozess erläutert werden und bei der Installation und Inbetriebnahme eines technischen Gerätes hat man sich gegebenenfalls mit einer Betriebsanleitung aus Taiwan auseinanderzusetzen. Basis dieser internationalen Kommunikation ist in der Regel die englische Sprache. Um hier die Recherche nach den erforderlichen Fachvokabeln zu erleichtern, sind im vorliegenden Buch jeweils Themenbereiche zusammengefasst dargestellt. Damit entfällt das mühsame Blättern in gedruckten oder das Eingeben in elektronischen Wörterbüchern. Auf je einer Doppelseite im Buch wird immer ein kompletter Themenbereich abgehandelt, z. B. die Rektifikation als thermisches Trennverfahren. Links findet man die wichtigsten Vokabeln, rechts einen Mustertext, der bewusst in unterschiedlichsten Beispielen die Verwendung der Vokabeln demonstriert und/oder ergänzend Vokabeln aus verwandten Bereichen einführt (rot bzw. blau markiert). Soll der Text als Übersetzungsübung verwendet werden, müssen fehlende Fachbegiffe gegebenenfalls auch im Anhang gesucht werden. Die Übersetzungen aus dem Englischen ins Deutsche sind nicht unbedingt wortwörtlich, sondern – wo für den Sinnzusammenhang erforderlich – dem Deutschen angepasst. Kann bei der Recherche ein Begriff einem Themenbereich nicht eindeutig zugeordnet werden, besteht zusätzlich die Möglichkeit, diesen in der alphabetischen Vokabelliste im Anhang nachzuschlagen. Sprache verändert sich ständig, besonders im technisch-naturwissenschaftlichen Bereich. Bezeichnungen sind häufig nicht eindeutig festgelegt und werden von Unternehmen und Institutionen teilweise unterschiedlich verwendet – eine Erfahrung, die jeder machen muss, der technisch-naturwissenschaftliche Texte übersetzt. Ein Beispiel ist der Begriff Rührer: Lieferfirmen und Autoren technischer Texte verwenden hier vielfach ohne erkennbare Systematik die englischen Vokabeln stirrer, agitator oder mixer. Die Autoren waren bemüht, die in der Technik üblichsten Übersetzungen auszuwählen, evtl. ergänzt durch weitere genutzte bzw. mögliche. Anregungen und sachliche Kritik werden sie gerne aufnehmen. Folgende Regeln sind bei der Verwendung des vorliegenden Buches zu beachten: Begriffe in runden Klammern ( ) sind alternativ verwendbar oder Erläuterungen durch Kommata getrennte Begriffe stellen komplette alternative Bezeichnungen dar Wortteile in eckigen Klammern [ ] können entfallen durch Semikolon getrennte Begriffe sind eigenständige Bezeichnungen die amerikanische Schreibweise und speziell in den USA gebräuchliche Begriffe werden durch (AE) gekennzeichnet Wir danken dem Verlag Europa-Lehrmittel für die für die Herstellung des Buches und für die freundliche Betreuung und großzügige Unterstützung während der Manuskripterstellung. Herbst 2006 Die Verfasser 3 4 Inhaltsver zeichnis 8 9 10 11 12 14 16 18 19 20 22 23 24 26 28 30 32 33 34 36 37 38 40 42 43 44 46 48 49 50 52 54 56 57 58 60 62 64 66 67 68 70 72 73 74 75 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 Periodensystem der Elemente Chemische Elemente Atommodell Periodensystem der Elemente und bohrsches Atommodell Kristallgitter Reaktionsgleichungen Chemisches Gleichgewicht Physikalische Größen Physikalische Einheiten Biologische Einheiten Grafische Darstellung Diagramme Statistik Labor 1 Labor 2 Reinraumtechnik Sicherheitswerkbank Mikrobiologische Sicherheitswerkbank Reinraumtechnik 2 Elektrische Energie Stromarten und ohmsches Gesetz Biologischer Arbeitsplatz Mikrobiologischer Arbeitsplatz Laborgeräte 1 Laborgläser Laborgeräte 2 Laborgeräte 3 Laborwaagen Konventionelle Waagen und Magnetschwebewaagen pH-Meter Labor-Mehrparameter-Messgerät Viskosimeter und Rheologie Laborrührer Magnetrührer Handhaben von Flüssigkeiten (Pipettieren) Laborzentrifuge Lichtmikroskop Elektronenmikroskopie Instrumentelle Analytik (Übersicht) Titration Fotometrie Infrarot-Spektroskopie Atomabsorptionsspektrometrie Atomabsorptionsspektroskopie Massenspektrometrie Massenspektrometer Dünnschichtchromatographie Hochleistungsflüssigchromatographie Gaschromatographie Elektrophorese Gasanalyse Druckgasflaschen Dampfsterilisator Temperaturmessung 1 Temperaturmessung 2 Druckmessung 1 5 L is t o f co nte nt s 96 98 99 100 101 102 103 104 106 107 108 109 110 111 112 114 116 118 120 122 124 126 127 128 130 132 134 135 136 137 138 140 142 143 144 145 146 147 148 150 151 152 153 154 156 157 158 160 161 162 163 164 166 168 170 171 6 Druckmessung 2 Volumenmessung, Mengenmessung Volumenstrom und Massenstrom Füllstandsmessung Füllstandsregelung Durchflussmessung Durchflussmessung mit Ultraschall Wärmeaustausch Heizen und Kühlen Trockenkühlung mit Luft Dampferzeugung Dampferzeuger Wärmeaustauscher 1 Plattenwärmeaustauscher und Rohrbündelwärmeaustauscher Wärmeaustauscher 2 Universal-Rührbehälter Bioreaktor 1 Bioreaktor 2 Bioreaktor 3 Bioreaktor 4 CIP-Reinigung Rieselbettreaktor Wirbelbett-Reaktor als chemischer Reaktor für Gas-Feststoff-Reaktionen Industrierührwerke 1 Industrierührwerke 2 Rohrleitungen Rohr- und Schlauchverbindungen Verbindungen an Wellschlauchleitungen Rohrformstücke, Rohrfittings Rohrverbindungen Dichtungen Kompensatoren (Dehnungsausgleicher) Armaturen 1 Druckreduzierstation Armaturen 2 Probenahmeventil Sicherheitsabsperrorgane Explosionsschutzventil Kondensatableiter Pumpen Hermetisch gekapselte Chemiepumpen Kreiselpumpe Kreiselpumpen und Verdrängerpumpen Schlauchpumpe Stetige Schüttgutförderer Transportsysteme für Feststoffe Nicht stetige Schüttgutförderer Filtration 1 Filterkerzen Filtration 2 Druckdrehfilter Filtration 3 Elektrofilter Sterilfiltration Zerkleinerung Hammermühle Inhaltsver zeichnis 172 173 174 175 176 177 178 179 180 182 184 186 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 202 203 204 206 208 210 212 214 215 216 218 220 222 224 226 228 230 231 239 Sedimentierzentrifugen Universalzentrifuge Destillationsapparaturen Fraktionierte Destillation Destillationseinheit (kontinuierlich) Destillation Kolonne Kolonnenfüllkörper aus Kunststoff Absorption Flüssig-Flüssig-Extraktion Fest-Flüssig-Extraktion Aufarbeitung in der Biotechnik Reinwasserproduktion Reinstwasser Grafische Symbole Grafische Symbole in Fließschemata 1 Grafische Symbole in Fließschemata 2 Grafische Symbole in Fließschemata 3 Grafische Symbole in Fließschemata 4 Grafische Symbole in Fließschemata 5 Regelungstechnik 1 Steuern und Regeln Prozessleittechnik 1 Prozessleitsystem Prozessleittechnik 2 Behälter und Packmittel Werkstoffe für Gefahrgutcontainer Werkstoffübersicht Chemiewerkstoffe Korrosion 1 Korrosion 2 Korrosion 3 Korrosionsschutz Korrosionsschutz durch Email Werkstoffprüfung Sicherheit im Labor Sicherheitszeichen Persönliche Schutzausrüstung Standardarbeitsanweisung Sicherheitsdatenblätter Sicherheitsproduktetikett Einführungstext R+S-Sätze R+S-Sätze Erste Hilfe 241 241 242 243 244 245 256 268 357 Anhang Lösemittel D-E Lösemittel E-D Titratoren D-E Titratoren E-D Ausgewählte chemische Verbindungen D-E Ausgewählte chemische Verbindungen E-D Wortliste D-E Wortliste E-D 7 8 Li H Cu 107 Ac La Y Sc 104 89 57 39 21 106 Ra Ba Sr Ca Mg Be 63,5 88 56 38 20 12 4 [Ar]3d104s1 29 Fr Cs Rb K Na 105 87 55 37 19 11 3 1 Head-Groups Hauptgruppen 72 40 22 Hf Zr Ti Ta Nb V 74 42 24 W Mo Cr 75 43 25 Re Tc Mn 76 44 26 Os Ru Fe 77 45 27 Pr Nd Th Pa U Actinides-Actinoiden 90 91 92 93 Ce Np Pm Ir Rh Co 94 Pu Sm Lanthanides-Lanthanoiden 58 59 60 61 62 73 41 23 Side-Groups Nebengruppen Eu Pt Pd Ni Am 95 63 78 46 28 Gd Au Ag Cu Cm 96 64 79 47 29 97 65 80 48 30 Bk Tb Hg Cd Zn 98 66 81 49 31 13 5 Cf Dy Tl In Ga Al B 99 67 82 50 32 14 6 Es Ho Pb Sn Ge Si C P N Fm Er Bi Sb As 100 68 83 51 33 15 7 S O Tm Po Te Se Md 101 69 84 52 34 16 8 Cl F Yb At I Br No 102 70 85 53 35 17 9 Head-Groups Hauptgruppen Lr Lu Rn Xe Kr Ar Ne He 103 71 86 54 36 18 10 2 Per io d ic Ta b l e o f t h e E l e m e nt s Periodensystem der E lemente C h em i c a l E l e m e nt s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium* Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Chemische E lemente Wasserstoff Helium Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silicium Phosphor Schwefel Chlor Argon Kalium Calcium Scandium Titan Vanadium Chrom Mangan Eisen Cobalt Nickel Kupfer Zink Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton Rubidium 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Cesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybdän Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silber Cadmium Indium Zinn Antimon Tellur Iod Xenon Cäsium Barium Lanthan Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Wolfram 105 Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium symbol atomic number Rhenium Osmium Iridium Platin Gold Quecksilber Thallium Blei Bismut Polonium Astat Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Elementsymbol Ordnungszahl 106 atomic weight relative Atommasse 107 electron configuration Elektronenkonfiguration 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 *AE Aluminum Zusatzbegr i ffe symbol atomic number atomic weight, relative atomic mass electron configuration electronegativity atomic radius ionic radius Symbol, Elementsymbol Ordnungszahl, Proton enzahl, Kernladungszahl Atomgewicht, relative Atommasse Elektronenkonfiguration Elektronegativität Atomradius Ionenradius thermal conductivity atomic volume density crystal structure melting point boiling point electrical conductivity specific heat capacity Wärmeleitfähigkeit Atomvolumen Dichte Kristallstruktur Schmelztemperatur, Schmelzpunkt Siedetemperatur, Siedepunkt elektrische Leitfähigkeit spezifische Wärmekapazität 9 Ato m[ic ] M o d e l 8 7 4p 4 4s 6 E 3p 3p 3s 2p 2s 9 2 5 3 10 11 12 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 4p6 1 15 14 1s 16 13 Grundbegr i ffe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 atom atom[ic] nucleus, core of an atom proton, hydrogen ion neutron electron, beta particle outer electron, valence electron electron shell outer (valence) shell; outer orbital s orbital p orbital d orbital dz orbital energy[level] scheme (diagram) energy range, energy band spin, electron spin electron[ic] formula Atom Atomkern Proton, Wasserstoffion Neutron Elektron, Betateilchen Außenelektron, Valenzelektron Elektronenschale; Elektronenhülle Außenschale; Außenbahn s-Orbital p-Orbital d-Orbital dz -Orbital Energieniveauschema (-diagramm) Energiebereich, Energieband [Elektronen] Spin Elektronenformel Zusatzbegr i ffe energy level principal (total) quantum number azimuthal (subsidiary, orbital) quantum number magnetic quantum number spin quantum number [electronic] subshell noble gas [electron] configuration, octet structure isotope nuclide ionization energy atomic radius covalent radius [of atoms] ionic radius Energieniveau, Energiestufe Hauptquantenzahl Nebenquantenzahl Magnetquantenzahl Spinquantenzahl Unterschale Edelgaskonfiguration, Oktett-Struktur Isotop Nuklid Ionisierungsenergie Atomradius Atomradius, kovalenter Ionenradius van der Waals radius artificial (synthetic) element radioactivity; radioactive [radioactive] half-life radioisotope, radionuclide, radioactive nuclide radioactive [decay] series [nuclear] mass number relative atomic mass, RAM atomic envelope, electron shell atomic (ordinal) number, A.N. oxidation (Stock) number electronegativity Van der Waals-Radius künstliches Element Radioaktivität; radioaktiv Halbwertszeit Radioisotop, Radio nuklid Zerfallsreihe Massezahl relative Atommasse Atomhülle, Elektronenhülle Kernladungszahl Oxidationszahl Elektronegativität S i e h e a u c h : Periodensystem der Elemente (S. 8), Chemische Elemente (S. 9), Kristallgitter (S. 12), Reaktionsgleichungen (S. 14), Chemisches Gleichgewicht (S. 16) 10 Atommodell B eispieltex t ENGLISH DEUTSCH The Periodic Table of the Elements and the Bohr Atom Model Periodensystem der Elemente und bohrsches Atommodell In the Periodic Table all the elements are arranged in order of increasing atomic number, with elements with similar properties in the same group. These groups of elements are sometimes called ‘families’ of elements. Elements in the same family are not identical but usually show marked similarities with other members of the same family. There are eight main groups and eight subgroups. The members of the subgroups are called transition elements. The names of the eight main groups are: Elemente mit ähnlichen Eigenschaften werden im Periodensystem in einer Gruppe zusammengefasst und sind nach steigender Kernladungszahl angeordnet. Diese Elemente einer Gruppe werden auch als ‚verwandte‘ Elemente bezeichnet. Elemente derselben Gruppe sind nicht identisch, weisen aber ähnliche Eigenschaften auf. Es gibt acht Hauptgruppen und acht Nebengruppen. Die Mitglieder der Nebengruppen werden auch als Übergangselemente bezeichnet. Die acht Hauptgruppen sind folgendermaßen benannt: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. The Alkali Metal Group The Earth Alkali Metal Group The Boron Group The Carbon Group The Nitrogen Group The Oxygen Group The Halogens The Noble or Inert Gas Group The Bohr atom model postulates the structure of an atom as consisting of a positively charged nucleus around which revolve one or more electrons in discrete circular orbitals (shells) of constant energy. An increase or decrease in an electron’s energy must be accompanied by a transition to another orbital. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. Alkalimetalle Erdalkalimetalle Bor-Gruppe Kohlenstoff-Gruppe Stickstoff-Gruppe Sauerstoff-Gruppe Halogene Edelgase Das bohrsche Atommodell setzt eine Atomstruktur voraus, die aus einem positiv geladenen Kern besteht, der von einem oder mehreren Elektronen mit definierten Energieinhalten auf diskreten Umlaufbahnen (Schalen) umkreist wird. Die Energiezu- oder -abnahme eines Elektrons führt zum Übergang in eine andere Umlaufbahn. B enutzer spezifische B egriffe 11 Cr ys t al L at t i ce 5 6 5 5 6 13 c c 250 11 1500 °C 1400 3 13 1300 15 11 9 cm 200 15 1200 15 14 150 14 100 4, 6 2 Dc 350 °C 300 4 c in°C 1 4 0 16 10 50 12 w (Cd) % 12 8 1100 100 0 10 50 w (Cd) % 100 7 t in min Grundbegr i ffe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 body-centred (AE centered)cubic packing face-centred cubic packing hexagonal closest (close) packing lattice constant glide (slip) plane shortest [inter]atomic distance cooling curve melting point, fusion point supercooling, thermal hysteresis phase diagram; constitution[al] diagram liquidus line, liquidus curve solidus line, solidus curve fusion, smelt[ing], melt[ing]; liquid phase crystals; solid phase two-phase area (zone), two-phase mixture eutectic temperature; eutectic point kubisch raumzentriertes Gitter kubisch flächenzentriertes Gitter hexagonal dichteste Kugelpackung Gitterkonstante Gleitebene kürzester Atomabstand Abkühlungskurve Schmelzpunkt Unterkühlung; [thermische] Hysterese Phasendiagramm; Zustandsdiagramm Liquiduslinie, Liquiduskurve Soliduslinie, Soliduskurve Schmelze; Flüssigphase Kristalle; feste Phase Zweiphasengebiet; Zweiphasengemisch eutektische Temperatur; eutektischer Punkt Zusatzbegr i ffe cubic hex[agonal] monoclinic triclinic tetragonal rhombic, rhombical rhombohedral, trigonal body- centred cubic face-centred cubic eutectic solution degree of freedom, variance [Gibbs] phase rule, Gibb’s rule elementary cell, unit cell kubisch hexagonal monoklin triklin tetragonal rhombisch rhomboedrisch; trigonal kubisch raumzentriert kubisch flächenzentriert Eutektikum Freiheitsgrad Phasenregel [von Gibbs] Elementarzelle arrest point, chance point, halt break[ing point] rate of crystalline growth crystal[line] growth, grain growth real crystal, imperfect crystal lattice defect dislocation Frenkel defect crystallite; grain grain (crystal) boundary mixed crystal alloy, composition metal intermediate compound Haltepunkt Knickpunkt Kristallisations geschwindigkeit Kristallwachstum Realkristall Gitterfehler Versetzung Frenkel-Defekt Kristallit; Korn Korngrenze Mischkristall Legierung intermediäre Verbindung S i e h e a u c h : Periodensystem der Elemente (S. 8), Atommodell (S. 10), Elektronenmikroskopie (S. 64) 12 Kristallgitter B eispieltex t ENGLISH DEUTSCH Crystal Lattice Kristallgitter Often the atoms in a solid body are arranged in a strictly regular structure. Crystals are composed of groups of atoms, which are arranged at regular intervals in three dimensions. This kind of arrangement of atoms is called a crystal lattice. Solids without such strictly regular structures are called amorphous. In einem Festkörper sind die Atome oft in einer strikt regelmäßigen Struktur angeordnet. Kristalle bestehen aus Gruppen von Atomen, die in regelmäßigen Abständen dreidimensional angeordnet sind. Diese Art der Anordnung von Atomen wird als Kristallgitter bezeichnet. Festkörper ohne derart regelmäßige Strukturen nennt man amorph. All crystal lattices can be classified on the basis of their crystal symmetry. The atoms in ice crystals, for example, are arranged hexagonally to each other, whilst common salt crystals build a cubic lattice. Diamond is a crystalline modification of carbon, and the hardest of all well-known materials. Crystals often have lattice defects, which means that positions in a lattice are not occupied (lattice vacancy). A foreign atom can also occupy the lattice vacancy. Examples of crystal systems include: face-centred cubic body-centred cubic hexagonal Alle Kristallgitter können aufgrund der Symmetrie ihrer Kristalle klassifiziert werden. Die Atome in Eiskristallen sind beispielsweise hexagonal angeordnet, während Kochsalzkristalle ein würfelförmiges Gitter bilden. Diamant ist eine kristalline Kohlenstoffmodifikation und der härteste aller bekannten Stoffe. Kristalle weisen oft Gitterfehler auf, das heißt Positionen im Gitter sind nicht besetzt (Leerstelle). Genau so gut kann ein Fremdatom die Leerstelle besetzen Kristallsysteme sind beispielsweise: kubisch-flächenzentriert kubisch-raumzentriert hexagonal B enutzer spezifische B egriffe 13 Chemic al Eq u at i o n s, R e a c t i o n Eq u at i o n s 9 1 3 5 14 2 Fe N2 + 3 H2 2 NH3 400 ¡C 300 bar D1H = - 92 kJ 4 8 6 7 2 NaOH + H2SO4 15 16 4 11 2 C6H6 + 15 O2 Na2SO4 + 2 H2O 17 19 12 CO2 + 6 H2O 10 Na2CO3 H2 O 21 18 22 2- 2 Na+ + CO3 13 20 12 Grundbegr i ffe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 chemical symbol, chemical sign molecular formula stoichiometric number arrow catalyst, catalyzer reaction temperature reaction pressure reaction enthalpy, heat of reaction synthesis hydrocarbon Elementsymbol Molekülformel stöchiometrische Zahl Pfeil, Reaktionspfeil Katalysator Reaktionstemperatur Reaktionsdruck Reaktionsenthalpie Synthese Kohlenwasserstoff combustion reaction (process); chemical combustion Verbrennungsreaktion (-prozess); chemische Verbrennung 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 educts, starting materials, raw materials products neutralization [reaction] base acid salt water, hydrogen oxide solvent, dissolvent, dissolver ions cation, positive ion anion, negative ion Edukte, Ausgangsstoffe, Reaktionspartner Produkte, Endstoffe Neutralisation[sreaktion] Base Säure Salz Wasser, Hydrogenoxid Lösemittel Ionen Kation, positives Ion Anion, negatives Ion Zusatzbegr i ffe exothermic, exothermal endothermic, endothermal compound element, chemical element reactant, co-reactant, reagent, participant in a reaction molecule exotherm endotherm Verbindung Element, chemisches Element Reaktionspartner Molekül molecular (molar) volume molar weight, relative molar mass water of crystallization [relative] atomic mass final (finished, consumer) product molares Volumen, Molvolumen molare Masse, relative Molekülmasse Kristallwasser [relative] Atommasse Endprodukt S i e h e a u c h : Periodensystem der Elemente (S. 8), Atommodell (S. 10), Kristallgitter (S. 12), Chemisches Gleichgewicht (S. 16) 14 Reaktionsgleichungen B eispieltex t ENGLISH DEUTSCH Reaction Equations Reaktionsgleichungen All chemical changes have the same three properties in common: Alle chemischen Umwandlungen weisen die folgenden drei Eigenschaften auf: a chemical change produces new substances (reactants → products) chemical reactions in which energy is taken in are called endothermic reactions chemical reactions in which energy is given out are called exothermic reactions durch eine chemische Umsetzung werden neue Stoffe hergestellt (Edukte → Produkte) chemische Reaktionen, die Energiezufuhr benötigen, werden als endotherme Reaktionen bezeichnet chemische Reaktionen, die Energie freisetzen, werden als exotherme Reaktionen bezeichnet Reaction equations in chemistry describe the process of a reaction, that means they describe the reactants and the products of a reaction in a qualitative and quantitative way. Example: 2 H₂ (g) + O₂ (g) → 2 H₂ O (l) ∆H = –286 kJ/mol 2 mol hydrogen (gaseous) + 1 mol oxygen (gaseous) → 2 mol water (liquid) ∆H = negative reaction enthalpy (exothermic reaction) This reaction runs to completion and therefore the reactants and products are separated from each other by this arrow: ‘→’ These arrows ‘↔’ mean that the reaction does not run to completion. Reaktionsgleichungen in der Chemie beschreiben den Verlauf einer Reaktion, d. h. sie beschreiben die Edukte und die Produkte einer Reaktion in qualitativer und quantitativer Hinsicht. Beispiel: 2 H₂ (g) + O₂ (g) → 2 H₂O (l) ∆H = –286 kJ/mol 2 mol Wasserstoff (gasförmig) + 1 mol Sauerstoff (gasförmig) → 2 mol Wasser (flüssig) ∆H = negative Reaktionsenthalpie (exotherme Reaktion) Diese Reaktion läuft vollständig ab, und deshalb werden die Edukte und Produkte durch diesen Pfeil getrennt: ‚→‘ Diese Pfeile ‚↔‘ bedeuten, dass die Reaktion nicht vollständig abläuft. B enutzer spezifische B egriffe 15 Chemic al Eq u i l i b ri um 1 3 8 c c (C) • c d (D) c a (A) • c b (B) 9 6 Dr H 7 E , Ea Kc = 5 Ea 4 2 L = c x (A + ) • cy (B-) 11 pH = -lg c (H 12 + 10 ) t 13 Grundbegr i ffe 1 law (principle) of mass action, mass action law, mass action expression, reaction isotherm solubility product energy diagram equilibrium constant products educts, reactants molar[ity] concentration, molarity stoichiometric number activation energy, intrinsic ionization energy Massenwirkungsgesetz reaction enthalpy, enthalpy of reaction, heat of reaction Reaktionsenthalpie 11 ionic concentration, ionic strength, concentration of ions Ionenkonzentration 12 13 pH, pH-value pH, pH-Wert hydrogen ion concentration, concentration of hydrogen ions, acid intensity Wasserstoffionenkonzentration 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Löslichkeitsprodukt Energiediagramm Gleichgewichtskonstante Produkte, Endstoffe Edukte, Ausgangsstoffe Stoffmengenkonzentration stöchiometrische Zahl Aktivierungsenergie Zusatzbegr i ffe ionic product equilibrium, balance formula conversion homogeneous heterogeneous change (alteration) of concentration, concentration change forward (direct) reaction Ionenprodukt Gleichgewicht Formelumsatz homogen heterogen Konzentrations änderung back[ward] (reverse) reaction Rückreaktion protolysis Protolyse Hinreaktion autoprotolysis reversible reaction incomplete reaction complete reaction autoionization (-dissociation) dissociation activity pOH, pOH value acidity constant buffer solution Ostwald’s dilution law Autoprotolyse umkehrbare Reaktion unvollständige Reaktion vollständige Reaktion Eigenionisation (-dissoziation) Dissoziation Aktivität pOH, pOH-Wert Säurekonstante Pufferlösung ostwaldsches Verdünnungsgesetz S i e h e a u c h : Periodensystem der Elemente (S. 8), Chemische Elemente (S. 9), Atommodell (S. 10), Reaktionsgleichungen (S. 14) 16 Chemisches Gleichgewicht B eispieltex t ENGLISH DEUTSCH Chemical Equilibrium Chemisches Gleichgewicht In a reversible reaction the rates of forward and reverse reactions are equal and the concentrations of reactants and products do not change. Many chemical reactions don’t run to completion e. g. in solutions. The establishment of the chemical equilibrium depends on the reaction conditions (temperature, pressure and concentration of the individual substances). Bei einer reversiblen chemischen Reaktion sind die Geschwindigkeiten von Hin- und Rückreaktion gleich und die Konzentrationen der Edukte und Produkte unverändert. Viele chemische Reaktionen laufen z. B. in Lösungen nicht vollständig ab. Die Herstellung des chemischen Gleichgewichts hängt von den Reaktionsbedingungen (Temperatur, Druck und Konzentration der einzelnen Stoffe) ab. The chemical equilibrium can be described by the equilibrium constant K, which expresses the relationship between the concentrations of substances in a reversible chemical reaction at a given temperature. It is equal to the product of the molar concentrations of the substances on the right hand side of the equation, each raised to the power of its respective coefficient in the equation, divided by the product of the molar concentrations of the substances on the left hand side, again each raised to the power of its respective coefficient in the equation. A chemical equilibrium can be influenced by changing the temperature changing the pressure changing the concentration of the individual substances Das chemische Gleichgewicht kann durch die Gleichgewichtskonstante K beschrieben werden, die das Verhältnis der Konzentrationen der Stoffe bei gegebener Temperatur in einer reversiblen chemischen Reaktion ausdrückt. Darunter versteht man das Produkt der molaren Konzentrationen der Stoffe auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung dividiert durch das Produkt der molaren Konzentrationen der Stoffe auf der linken Seite potenziert mit den jeweiligen Koeffizienten in der Reaktionsgleichung. Ein chemisches Gleichgewicht kann beeinflusst werden durch: Änderung der Temperatur Änderung des Drucks Änderung der Konzentration der einzelnen Stoffe B enutzer spezifische B egriffe 17 Phys ic al Q u a nt i t i e s Base quantities length (in metre) (AE meter) mass (in kilogram) time (in second) electric current (in ampere) Basisgrößen Länge (in Meter) Masse (in Kilogramm) Zeit (in Sekunde) elektrische Stromstärke (in Ampere) (thermodynamic) temperature (in Kelvin) amount of substance (in mole) luminous intensity (in candela) (thermodynamische) Temperatur (in Kelvin) Stoffmenge (in Mol) Lichtstärke (in Candela) Space, Time area volume plane angle space angle Raum, Zeit Fläche Volumen ebener Winkel Raumwinkel velocity acceleration frequency number of revolutions Geschwindigkeit Beschleunigung Frequenz Drehzahl, Umdrehungsfrequenz längenbezogene Masse Dichte Impuls Massenträgheits moment Kraft Drehmoment mechanische Spannung Druck energy work power sound power sound pressure dynamic viscosity kinematic viscosity Energie Arbeit Leistung Schallleistung Schalldruck dynamische Viskosität kinematische Viskosität Temperatur Wärmekapazität Wärmemenge Wärmestrom spezifische Wärme kapazität entropy specific energy thermal conductivity thermal transmission coefficient molar mass Entropie spezifische innere Energie Wärmeleitfähigkeit Wärmeübergangskoeffizient stoffmengenbezogene Masse Mechanics, Acoustics mass per length denstity momentum moment of inertia force angular momentum mechanical tension pressure Mechanik, Akustik Temperature, Heat temperature heat capacity quantity of heat heat flux specific heat capacity Temperatur, Wärme Electricity, Magnetism, Light Electric[al] charge Electric[al] voltage Electric[al] resistance Electric[al] conductivity Electric[al] capacitance magnetic flux elektrische Ladung elektrische Spannung elektrischer Widerstand elektrischer Leitwert elektrische Kapazität magnetischer Fluss Radioactivity, Ionising Radiation activity absorbed dose Aktivität Energiedosis Elektrizität, Magnetismus, Licht magnetic flux density inductance magnetic field strength luminance luminous flux illuminance magnetische Flussdichte Induktivität magnetische Feldstärke Leuchtdichte Lichtstrom Beleuchtungsstärke Radioaktivität, Ionisierende Strahlung equivalent dose ion dose Äquivalentdosis Ionendosis S i e h e a u c h : Physikalische Einheiten (S. 19), Biologische Einheiten (S. 20), Wärmeaustausch (S. 105) 18 Physik alische Größen B eispieltex t ENGLISH DEUTSCH Physical Quantities Physikalische Einheiten According to international agreement, in physics seven base quantities with associated base units have been introduced. The abbreviation SI stands for Système International d’Unités (international system of units). In der Physik hat man nach internationaler Vereinbarung sieben Basisgrößen mit den dazugehörenden Basiseinheiten eingeführt. SI ist die Abkürzung für Système International d’Unités (Internationales Einheitensystem). The SI base unit of thermodynamic temperature is Kelvin with the symbol K. The SI base unit of length is the metre with the symbol m. The SI base unit of mass is the kilogram with the symbol kg. The SI base unit of time is the second with the symbol s. The SI base unit of an electric current is the ampere with the symbol A. The SI base unit of an amount of substance is the mole with the symbol mol. The SI base unit of the luminous intensity is the candela with the symbol cd. All further physical quantities and units can be reduced to the base quantities and base units. Die SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur ist Kelvin mit dem Symbol K. Die SI-Basiseinheit der Länge ist das Meter mit dem Symbol m. Die SI-Basiseinheit der Masse ist das Kilogramm mit dem Symbol kg. Die SI-Basiseinheit der Zeit ist die Sekunde mit dem Symbol s. Die SI-Basiseinheit des elektrischen Stroms ist das Ampere mit dem Symbol A. Die SI-Basiseinheit der Stoffmenge ist das Mol mit dem Symbol mol. Die SI-Basiseinheit der Lichtstärke ist das Candela mit dem Symbol cd. Alle weiteren physikalischen Größen und Einheiten lassen sich auf die Basisgrößen und Basiseinheiten zurückführen. B enutzer spezifische B egriffe 19 Bio lo g ic a l U n i t s Kingdoms of Life 1, 2, 3 Prokaryotes 4 10 Eukaryotes 6 7 8 9 13 14 11 5 12 5 Grundbegr i ffe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 kingdom life organism prokaryotes bacteria eukaryotes fungi plants animals micro-organisms, microbes little fungi (e. g. unicellular yeast) little plants (e. g. unicellular algae) unicellular eukaryotic organism (e. g. human endoparasites) virus (not an organism) Reich Leben Organismus Prokaryoten Bakterien Eukaryoten Pilze Pflanzen Tiere Mikroorganismen kleine Pilze (z. B. einzellige Hefen) kleine Pflanzen (z. B. einzellige Algen) einzellige eukaryotische Organismen (z. B. menschliche Endoparasiten) Virus (kein Organismus) Zusatzbegr i ffe classification phylum class order family genus species subspecies cell cell culture Klassifikation Stamm Klasse Ordnung Familie Gattung Art Unterart Zelle Zellkultur tissue tissue culture biological agents infection human disease mammals multicellular unicellular/monocellular germs microbial stain S i e h e a u c h : Physikalische Größen (S. 18), Physikalische Einheiten (S. 19) 20 Gewebe Gewebekultur biologische Arbeitsstoffe Infektion menschliche Krankheit Säuger vielzellig einzellig Keime Mikroorganismenstamm
