Chemie

1. Elemente
   1. chemische Bindungen
      1. Atombindung= Elektronenpaarbindung
         1. Atome zusammenschliessen, leihen sich gegenseitig Elektronen aus
            1. Moleküle: -kleinsten mechanisch nicht weiter zerlegbaren Teilchen einer Verbindung
         2. Zwischen Nichtmetallen-entw. zwischen 2 gleichen NM-Atomen oder 2 verschiedenen NM-Atomen
         3. leiten den elektrischen Strom nicht -> Nichtelektrolyte
      2. Ionenbindung
         1. Kationen
            1. (+) geladene Ionen, entst. durch Abgabe von Aussenelektronen-> alle Metalle (links im PSE)
         2. Anionen
            1. ( - ) geladene Ionen, entst. durch Aufnahme von Elektronen andere Elemente -> alle Nichtmetalle(rechts im PSE)
         3. - Ionenbindung ist charankterisch für Salze, - leiten in wässeriger Lösung den Strom ->es sind Elektrolyte, -Hohe Schmelz- und Siedepunkte, - Meist hart und spröde
         4. Durch Abgabe von Elektronen -> positiv geladen || durch Aufnahme von Elekron -> negativ geladen
      3. Metallbindung
         1. Zwischen Metallatomen ->Metallgitter(Legierung)
         2. Es wirken Anziehungskräfte > Metallionen ( + ) und ihrem Aussenelektron ( - )
            1. leiten den elektrischen Strom sehr gut
      4. chemische Reaktionen
         1. Stoffumwandlungen
            1. Korrosion
               1. Mechanische Korrosion
                  1. Zerstörung durch Druck-und Temperatureinflüsse oder mechanische Schwingungen(physikalische Einflüsse)
               2. Chemische Korrosion
                  1. Eisen
                     1. Rost bildet auf Metalloberfläche poröse Schicht >wasser und luftdurchlässig, darum setzt sich Rostvorgang fort
                  2. NE-Metalle
                     1. Es bildet sich eine sehr dünne aber sehr dichte Oxidschicht, schützt Material vor weiterer Oxidation
               3. Elektronische Korrosion
                  1. Zwischen 2 versch. Metallen in direktem Kontakt und gleichzeit.mit einem elektrolyt- bzw. sauerstoffhaltigem Medium in Berührung-->galvanisches Element
                     1. Mit galvanischem Element wird chemische Energie in Elektrische Energie umgewandelt. -Ionenastausch zwischen unedlen und edleren Metallen
            2. Analyse
               1. Bei der Elektrolyse von Wasser wird H2O durch elektrischen Strom in Wasserstoff(Kathode) und Sauerstoff(Anode) zerlegt.
            3. Synthese
               1. Bei der Photosynthese werden aus Kohlendioxid und Wasser in den Pflanzen Kohlenhydrate(Biomasse aufgebaut.
            4. Kalk
               1. -Beim Brennen als auch beim Löschen -> chemische Umwandlung ||Gips bleibt immer gleich, ob gelöscht oder gebrannt
               2. Kalkstein als Rohstoff im Zement
                  1. Zement wird aus dem Rohstoff Kalkstein gebrannt.!
                     1. Hydraulische Eigenschaften: unter feuchten Beding. selbst unter Wasser abbinden und erhärten
               3. Carbonatisierung(Beton)
                  1. Im Beton- Anwesenheit von Kohlendioxid und Feuchtigkeit (als Transport-und Reaktionsmittel)
                     1. -Calciumhydroxid aus Beton und Co2 reagieren zu Kalkstein(Calciumcarbonat), -Enst. von Kalkst. wird Festigkeit erhöht,
                        1. Bewehrungskorrosion durch den alkalischen Milieus ->verursacht Schäden am Beton
         2. Exotherme Reaktion
            1. - Wärme wird abgebeben. - Reaktionsprodukte haben geringen Energiegehalt als Ausgangsstoff
         3. Endotherme Reaktion
            1. - Wärme wird aufgenommen. - Reaktionsprodukte haben höheren Energiegehalt als Ausgangsstoffe
         4. Redox-Vorgang
            1. Oxidation
               1. Wenn ein Metall oder Nichtmetall in Verbindung mit Sauerstoff kommt
                  1. Atom oder Molekül gibt Elektron ab
            2. Reduktion
               1. Verbrennung von Magnesium werden Magnesiumatom oxidiert und Sauerstoffatome reduziert
                  1. Atom oder Molekül nimmt Elekton auf
         5. Säuren
            1. -entstehen aus Nichtmetalloxiden, -können Proton(H+) an einen Reaktionspartner übertragen, -wässerige Lösung>Reaktionspartner hauptsächlich Wasser! - es bilden sich Oxonium-Ionen(H3O+) -> ph-Wert gesenkt
            2. 1. 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.
         6. Basen(Laugen)
            1. -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!
            2. ph-Wert
         7. Salze
            1. -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.
         8. Luft
            1. Erdatmosphäre
               1. Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid
               2. - 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
            2. Einwirkung der Luft auf Baustoffe
               1. durch natürliche Prozesse und zus. agressive Stoffe angegriffen. - Korrosion und Oxidation-> zerstören Baustoff
               2. Schwefeldioxid(SO2), Schwefelwasserstoff(H2S), Stickstoffoxid(NOx), Stäube, Kohlendioxid(CO2), Sauerstoff(O)
            3. Luftbelastungen und ihre Folgen
               1. Methan, Kohlendioxid, FCKW, Ozon und Lachgas bilden Schutzschicht in Atmosphäre. -- ohne den natürlichen Treibhauseffekt(+15) lägen sie bei -18grad!
         9. Wasser
            1. Wasserhaushalt auf der Erde
               1. 70.6% au der Erde ist Wasser ->94% von dem sind salziges Meerwasser. Die Seen bilden den 2 grössten Reservoir.
               2. Eigenschaften des Wassers
                  1. Lösungsmittel : Wasser ist polar >d.h. er besitzt einen pos.+ negat. Ladungsschwerpunkt. - >viele Salze, Säuren usw. gut löslich
                  2. Anomalie : Dichte bei 4° am grössten und 0° sprunghaft kleiner || Dehnt sich bei +4° und bei -4° aus->Sprengfaktor
                  3. Wasserhärte : In der Natur nicht reines Wasser. Gesteinsschichten -> Kalzium- und Magnesiumsalze || weiches Wasser 8°d ; hartes Wasser 18°d
                  4. Transportmittel : gelöst Salze werden z.B durch den Verdunstungsprozess an die Oberfläche transportiert und kristallisieren dort
            2. Einwirkung des Wassers auf Baustoffe
               1. Grundwasser
                  1. Regenwasser
                     1. Trinkwasser : Ist für Baustoffe unschädlich!
                     2. Freie Kohlensäure in weichem Wasser ergibt sauren Regen(ph-Wert kleiner als 7.0) --dringt der in Mauermörtel ein, enst. daraus Calciumbikarbonat
                        1. Tritt die Calciumbicarbonat-lösung an die Aussenfläche eines Bauwerks, so entsteht durch Verdunsten des Wassers unlösliches Calciumcarbonat
                  2. ph-Wert 7.0 ist Betonschädlich, dieses Wasser hat geringe Carbonathärte und enthält aggres. Kohlensäure -> Kalksalze herauslöst
                  3. sulfathaltiges Wasser in Kontakt mit Beton, ist das Mineral im Ettringit > sprengt er den Beton!
   2. Aufbau der Erde > - mitte der Erde: fest(5000grad), - Kern umgeben von zähflüssigen Silikaten, - auch Lithosphäre, besteht aus Silikaten, - äusserst: Erdkruste
   3. Unterteilung der Elemente
      1. Metalle - M: - leiten Strom und Wärme, - im PSE ganz links, - ca. 90 Metalle
      2. Nichtmetalle - NM: - gasförmig bei 20grad, - leiten Strom & Wärme nicht oder schlecht, - im festen Zustand: spröde, - 11 NM, davon 6 Edelmetalle
      3. Halbmetalle: - leiten teilweise den Strom, Eigenschaften von NM und M
   4. Periodensystem PSE:
      1. Protonenzahl = Ordnungszahl Am aktivsten: die Elemente,die in der Aussenschale nur ein Elektron haben
      2. Edelgase = Einzelatome > äusserste Schale voll! deshalb keine Bindung mit anderen Stoffen
      3. Atom mit unterschiedlicher Neutronenzahl > ISOTOP
2. Bestandteile des Atoms: - Grundbausteine der Materie, - unterscheidbare, - Kernspaltung, - 60 bis 400picometer, - Bohr`sche Atommodell
3. Atomkern und Atomhülle: gleichviel + wie - Ladungen, - Nukleonen: Protonen(+) und Neutronen(-) , - Protonenzahl = Ordnungszahl, - Elektronen = chemische Verhalten, - Neutronen = Masse eines Atoms(Isotope)

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