Chemie

Chemie

1. Materie

   • Atom
     • Elemente
       • chemische Bindungen
         • Atombindung= Elektronenpaarbindung
           • Atome zusammenschliessen, leihen sich gegenseitig Elektronen aus
             • Moleküle: -kleinsten mechanisch nicht weiter zerlegbaren Teilchen einer Verbindung
           • Zwischen Nichtmetallen-entw. zwischen 2 gleichen NM-Atomen oder 2 verschiedenen NM-Atomen
           • leiten den elektrischen Strom nicht -> Nichtelektrolyte
         • Ionenbindung
           • Kationen
             • (+) geladene Ionen, entst. durch Abgabe von Aussenelektronen-> alle Metalle (links im PSE)
           • Anionen
             • ( - ) geladene Ionen, entst. durch Aufnahme von Elektronen andere Elemente -> alle Nichtmetalle(rechts im PSE)
           • - Ionenbindung ist charankterisch für Salze, - leiten in wässeriger Lösung den Strom ->es sind Elektrolyte, -Hohe Schmelz- und Siedepunkte, - Meist hart und spröde
           • Durch Abgabe von Elektronen -> positiv geladen || durch Aufnahme von Elekron -> negativ geladen
         • Metallbindung
           • Zwischen Metallatomen ->Metallgitter(Legierung)
           • Es wirken Anziehungskräfte > Metallionen ( + ) und ihrem Aussenelektron ( - )
             • leiten den elektrischen Strom sehr gut
         • chemische Reaktionen
           • Stoffumwandlungen
             • Korrosion
               • Mechanische Korrosion
                 • Zerstörung durch Druck-und Temperatureinflüsse oder mechanische Schwingungen(physikalische Einflüsse)
               • Chemische Korrosion
                 • Eisen
                   • Rost bildet auf Metalloberfläche poröse Schicht >wasser und luftdurchlässig, darum setzt sich Rostvorgang fort
                 • NE-Metalle
                   • Es bildet sich eine sehr dünne aber sehr dichte Oxidschicht, schützt Material vor weiterer Oxidation
               • Elektronische Korrosion
                 • Zwischen 2 versch. Metallen in direktem Kontakt und gleichzeit.mit einem elektrolyt- bzw. sauerstoffhaltigem Medium in Berührung-->galvanisches Element
                   • Mit galvanischem Element wird chemische Energie in Elektrische Energie umgewandelt. -Ionenastausch zwischen unedlen und edleren Metallen
             • Analyse
               • Bei der Elektrolyse von Wasser wird H2O durch elektrischen Strom in Wasserstoff(Kathode) und Sauerstoff(Anode) zerlegt.
             • Synthese
               • Bei der Photosynthese werden aus Kohlendioxid und Wasser in den Pflanzen Kohlenhydrate(Biomasse aufgebaut.
             • Kalk
               • -Beim Brennen als auch beim Löschen -> chemische Umwandlung ||Gips bleibt immer gleich, ob gelöscht oder gebrannt
               • Kalkstein als Rohstoff im Zement
                 • Zement wird aus dem Rohstoff Kalkstein gebrannt.!
                   • Hydraulische Eigenschaften: unter feuchten Beding. selbst unter Wasser abbinden und erhärten
               • Carbonatisierung(Beton)
                 • Im Beton- Anwesenheit von Kohlendioxid und Feuchtigkeit (als Transport-und Reaktionsmittel)
                   • -Calciumhydroxid aus Beton und Co2 reagieren zu Kalkstein(Calciumcarbonat), -Enst. von Kalkst. wird Festigkeit erhöht,
                     • Bewehrungskorrosion durch den alkalischen Milieus ->verursacht Schäden am Beton
           • Exotherme Reaktion
             • - Wärme wird abgebeben. - Reaktionsprodukte haben geringen Energiegehalt als Ausgangsstoff
           • Endotherme Reaktion
             • - Wärme wird aufgenommen. - Reaktionsprodukte haben höheren Energiegehalt als Ausgangsstoffe
           • Redox-Vorgang
             • Oxidation
               • Wenn ein Metall oder Nichtmetall in Verbindung mit Sauerstoff kommt
                 • Atom oder Molekül gibt Elektron ab
             • Reduktion
               • Verbrennung von Magnesium werden Magnesiumatom oxidiert und Sauerstoffatome reduziert
                 • Atom oder Molekül nimmt Elekton auf
           • Säuren
             • -entstehen aus Nichtmetalloxiden, -können Proton(H+) an einen Reaktionspartner übertragen, -wässerige Lösung>Reaktionspartner hauptsächlich Wasser! - es bilden sich Oxonium-Ionen(H3O+) -> ph-Wert gesenkt
             • • In den Säuren -> die Zahl der Wasserstoff-Ionen(H+), - in der Base -> die Zahl der Hydroxid-Ionen(OH-), -gibt man zu einer Säure eine Base wird ph-Wert vermindert.
           • Basen(Laugen)
             • -entstehen aus Metalloxiden und Wasser, -in der wässeriger Lösung sind sie in der Lage Hydroxid-Ionen(OH-) >den ph-Wert zu vergrössern, -Hydroxid-Ionen können die Protonen von einer Säure unter Bindung eines Wassermoleküls übernehmen!
             • ph-Wert
           • Salze
             • -Metall der Base verbindet sich mit dem Säurerest unter Abspaltung von Wasser. - mit Säurerest wird der Teil in der Säureformel bezeichnet der nach dem Wasserstoffanteil kommt.
           • Luft
             • Erdatmosphäre
               • Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid
               • - Luft kann Wärme leiten, hängt von Feuchtigkeitsgehalt ab! > Teil davon wird in Wolken, Dunst oder Nebel sichtbar--Beim verdampfen nimmt Wasser Wärme auf und gibt sie beim Kondensieren wieder ab >Klimaausgleich
             • Einwirkung der Luft auf Baustoffe
               • durch natürliche Prozesse und zus. agressive Stoffe angegriffen. - Korrosion und Oxidation-> zerstören Baustoff
               • Schwefeldioxid(SO2), Schwefelwasserstoff(H2S), Stickstoffoxid(NOx), Stäube, Kohlendioxid(CO2), Sauerstoff(O)
             • Luftbelastungen und ihre Folgen
               • Methan, Kohlendioxid, FCKW, Ozon und Lachgas bilden Schutzschicht in Atmosphäre. -- ohne den natürlichen Treibhauseffekt(+15) lägen sie bei -18grad!
           • Wasser
             • Wasserhaushalt auf der Erde
               • 70.6% au der Erde ist Wasser ->94% von dem sind salziges Meerwasser. Die Seen bilden den 2 grössten Reservoir.
               • Eigenschaften des Wassers
                 • Lösungsmittel : Wasser ist polar >d.h. er besitzt einen pos.+ negat. Ladungsschwerpunkt. - >viele Salze, Säuren usw. gut löslich
                 • Anomalie : Dichte bei 4° am grössten und 0° sprunghaft kleiner || Dehnt sich bei +4° und bei -4° aus->Sprengfaktor
                 • Wasserhärte : In der Natur nicht reines Wasser. Gesteinsschichten -> Kalzium- und Magnesiumsalze || weiches Wasser 8°d ; hartes Wasser 18°d
                 • Transportmittel : gelöst Salze werden z.B durch den Verdunstungsprozess an die Oberfläche transportiert und kristallisieren dort
             • Einwirkung des Wassers auf Baustoffe
               • Grundwasser
                 • Regenwasser
                   • Trinkwasser : Ist für Baustoffe unschädlich!
                   • Freie Kohlensäure in weichem Wasser ergibt sauren Regen(ph-Wert kleiner als 7.0) --dringt der in Mauermörtel ein, enst. daraus Calciumbikarbonat
                     • Tritt die Calciumbicarbonat-lösung an die Aussenfläche eines Bauwerks, so entsteht durch Verdunsten des Wassers unlösliches Calciumcarbonat
                 • ph-Wert 7.0 ist Betonschädlich, dieses Wasser hat geringe Carbonathärte und enthält aggres. Kohlensäure -> Kalksalze herauslöst
                 • sulfathaltiges Wasser in Kontakt mit Beton, ist das Mineral im Ettringit > sprengt er den Beton!
       • Aufbau der Erde > - mitte der Erde: fest(5000grad), - Kern umgeben von zähflüssigen Silikaten, - auch Lithosphäre, besteht aus Silikaten, - äusserst: Erdkruste
       • Unterteilung der Elemente
         • Metalle - M: - leiten Strom und Wärme, - im PSE ganz links, - ca. 90 Metalle
         • Nichtmetalle - NM: - gasförmig bei 20grad, - leiten Strom & Wärme nicht oder schlecht, - im festen Zustand: spröde, - 11 NM, davon 6 Edelmetalle
         • Halbmetalle: - leiten teilweise den Strom, Eigenschaften von NM und M
       • Periodensystem PSE:
         • Protonenzahl = Ordnungszahl Am aktivsten: die Elemente,die in der Aussenschale nur ein Elektron haben
         • Edelgase = Einzelatome > äusserste Schale voll! deshalb keine Bindung mit anderen Stoffen
         • Atom mit unterschiedlicher Neutronenzahl > ISOTOP
     • Bestandteile des Atoms: - Grundbausteine der Materie, - unterscheidbare, - Kernspaltung, - 60 bis 400picometer, - Bohr`sche Atommodell
     • Atomkern und Atomhülle: gleichviel + wie - Ladungen, - Nukleonen: Protonen(+) und Neutronen(-) , - Protonenzahl = Ordnungszahl, - Elektronen = chemische Verhalten, - Neutronen = Masse eines Atoms(Isotope)
   • Materie als Baustoff: Alles was wir sehen, riechen und spüren ist Chemie Drei Aggregatzustände: fest, flüssig oder gasförmig |Metallische, Nichtmetallisch-anorganische Baustoffe, organische Baustoffe
     • gkkf
   • Enstehung der Materie: -Vor ca. 12-15 Milliarden Jahren,- aus Urknall, - dehnte Universum aus und kühlte ab; es entstanden Elementarteilchen, - Wasserstoffatome verschmolzen durch Kernreaktion->Helium, Kohlenstoff, Uran.

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