Basiswissen Chemie Referentin: Carmen Noehl Tel.: 488 216-1 [email protected] 16. Januar 2015 Grundlagen Was bedeutet der Begriff Chemie? Historische Entwicklung Chemie im Alltag Teilgebiete der Chemie Allgemeine Chemie - Periodensystem - Elemente (Atomaufbau)- Moleküle - Reaktionen - Analytik Was ist Chemie? Wenn’s knallt und stinkt… Was ist Chemie? Öffentlichkeit: "Chemie ist alles, was nicht natürlich ist." Historiker: „Chyma (gr.) = Metallguss“ Naturwissenschaftler: „Lehre von Aufbau, Eigenschaften und Umwandlung von Substanzen* “ * = Elemente + Verbindungen « Chemie » im Sprachgebrauch oft in eingeschränktem Sinn als Abkürzung für „Produkt der chemischen Industrie“ chemische Reinigung ist eigentlich physikalischer Vorgang Lösen der Verunreinigung Putzen ohne Chemie wie z. B. Kalkentfernung ist chemischer Vorgang, bei dem Kalk durch Säure umgewandelt wird in Calciumsalze und CO2 Chemische Reaktionen im Alltag finden z. B. beim Kochen, Backen, Braten statt komplexe Stoffumwandlungen führen zum typischen Aroma von Speisen finden auch in unserem Körper statt Nahrung wird bei körpereigenen Abbauvorgängen chemisch in Bestandteile zerlegt und in Energie umgewandelt Historische Entwicklung Teilbereiche Chemie heute Wichtigste Teilbereiche Im Laufe der Zeit hat sich die Chemie in verschiedene Fachgebiete verzweigt: Organische Chemie Anorganische Chemie Physikalische Chemie Allgemeine Chemie Allgemeine Chemie Elemente Schon gehört ? Erdkruste, Ozeane + Atmosphäre bestehen zu 90 % aus 5 Elementen: Element Symbol Anteil 1. Sauerstoff O 49,9 % 2. Silicium Si 25,9 % 3. Aluminium Al 7,5 % 4. Eisen Fe 4,7 % 5. Calcium Ca 3,7 % 90.8 % I VIII II III Nebengruppen IV V VI VII Chemische Verbindung (Moleküle) Aggregatzustände am Beispiel Wasser Schmelz-/ Gefrierpunkt : 0°C Eis fest Siede- /Kondensations -punkt: 100°C Wasser flüssig Wasserdampf gasförmig Aggregatzustandsänderungen sind physikalische Umwandlungen Schon gehört ? Der Mensch besteht aus ca. 21 Elementen: • • • Hauptsächlich: O, C, H, N Weitere Elemente: Ca, Cl, P, K, S, Na, Mg 10 Spurenelemente: Fe, F,I, … Diese Elemente verbinden sich zu Wasser (60%), Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten, Mineralstoffen, Aminosäuren, DNA, etc. = Moleküle Beispiel Chlor • Chlor ist ein stark stechend riechendes, gelbgrünes Gas, • Auf tierisches und pflanzliches Gewebe wirkt Chlor stark zerstörend. • Luft, die 0,5-1% Chlorgas enthält, wirkt auf Säugetiere und Menschen rasch tödlich Lungenbläschen werden unter Salzsäuregasbildung.zerstört • Selbst ein Chlorgehalt der Luft von 0,001% greift die Lungen schwer an. Beispiel Chlor Chemische Reaktionen Definition: Bei einer chemischen Reaktion werden Elektronen übertragen. Verbindungen werden gelöst und neue geknüpft . chemische Reaktion beinhaltet immer eine Stoffumwandlung Bekannte chemische Reaktionen Knallgasreaktion: Korrosion: 4Fe + 3O2 2Fe2O3 (Eisenoxid) Chemische Analyse Was bedeutet Analyse? Analyse = Stoffzerlegung Eine Verbindung wird in ihre Elemente zerlegt. Beispiel: Wasser wird durch Elektrolyse oder bei 2000°C in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt Bereiche Laboranalysen: • qualitative Analyse: Welche chemischen Verbindungen oder Elemente sind in der Probe vorhanden? • quantitative Analyse Wie viel einer chemischen Verbindung oder eines Elements ist in einer Probe vorhanden?