Glossar chemische Fachbegriffe

Alternativer Bildtext:

geladenen lon zu lösen. Aggregatzustand: Unterschiedliche Zustände eines Stoffes, die man durch Änderung von Druck oder Temperatur ineinander umwandeln kann. Die Aggregatzustände sind fest, flüssig, gasförmig. aktives Zentrum: Das Zentrum in einem Enzym, das eine chemische Reaktion katalysiert. Aktivierungsenergie: Die Energie, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion in Gang zu bringen. Akzeptor: Man unterscheidet zwischen Protonenakzeptor (nimmt Protonen auf) und Elektronenakzeptor (Oxidationsmittel). Aldose: Zucker mit einer Aldehydgruppe (z.B. Glukose). alkalische Lösung: Lösung mit einem pH größer als 7, enthält mehr Hydroxidionen als Oxoniumionen. Alkan: Gesättigte kettenförmige Kohlenwasserstoffe. Alken: Ungesättigte kettenförmige Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindungen. Alkin: Ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindungen. Alkohol: Organische Verbindungen mit Hydroxygruppen. Alpha-Helix: Sekundärstruktur bei Proteinen. Die Kette windet sich spiralförmig nach rechts. Aminogruppe: Funktionelle Gruppe mit der Formel -NH2. Aminosäure: Bifunktionelle Säure mit einer Aminogruppe und einer Carboxygruppe in einem Molekül. amphiphil: Molekül, das sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften hat (z.B. Tenside). Ampholyt: Moleküle oder lonen, die sowohl als Säure als auch als Base fungieren können (z. B. Wasser). Analyse: Zerlegung einer Verbindung in ihre Elemente angeregter Zustand: Zustand, dessen Energie größer als die niedrigst mögliche Energie, d.h. größer als die Energie im Grundzustand, ist. Anion: Negativ geladenes Teilchen. Anode: Elektrode, an der die Oxidation stattfindet. Bei einem galvanischen Element ist die Anode der Minuspol, bei der Elektrolyse der Pluspol. Anomere: Besondere Form der Diastereomere; Kohlenhydratmoleküle, bei denen sich lediglich die Konfiguration am anomeren Zentrum unterscheidet (alpha bzw. beta). Antiauxochrom: Gruppe mit einem -M- oder -- Effekt, die die Elektronendichte des Chromophors verringert und in Verbindung mit einem Auxochrom zu einem bathochromen Effekt führt. Äquivalenzpunkt: Punkt bei einer Titration, an dem gleiche Mengen an Oxonium- und Hydroxidionen vorhanden sind. aromatisches System: Cyclische Moleküle, die nach der Hückel-Regel 4n+2 delokalisierte Elektronen haben. Atom: Kleinstes Teilchen eines Elements; mit chemischen Mitteln nicht mehr teilbar. Atombindung: Auch kovalente oder Elektronenpaarbindung genannt; Zwei Nichtmetallatome werden durch ein oder mehrere gemeinsame Elektronenpaare verbunden. Weitere Möglichkeiten einer kovalenten Bindung sind Metall- und lonenbindung. Atomkern: Besteht aus Protonen und Neutronen. Atommodell: Veranschaulicht den Aufbau und bestimmte Eigenschaften von Atomen, ist aber kein Abbild der Realität. Autoprotolyse: Dieses Phänomen ist bei Wasser beobachtbar. Dabei reagiert es mit sich selbst zu einem Oxonium- und einem Hydroxidion. Auxochrom: Gegenteil der antiauxochromen Gruppe. Funktionelle Gruppe in Farbstoffmolekülen, die einen +M-Effekt auf das Chromophor ausüben und damit die Elektronendichte im Chromophor vergrößern. Die Folge ist ein bathochromer Effekt. Avogadro-Hypothese: Alle Gase haben bei gleichem Druck und gleicher Temperatur dasselbe Volumen. Azofarbstoff: Farbstoff mit einer Diazo-Gruppe (-N-N-) als zentralem Strukturelement. Daran sind Aromaten, oft mit zusätzlichen Substituenten, gekoppelt. Base: Protonenakzeptor. bathochromer Effekt: Verschiebung des Absorptionsmaximums in den längerwelligen Bereich. Beta-Faltblatt: Sekundärstruktur bei Proteinen. Die Proteinstränge können parallel oder antiparallel verlaufen. binäre Verbindung: Verbindung, die aus zwei verschiedenen Elementen besteht (z.B. NH3). Biuretreaktion: Farbreaktion zum Nachweis von Eiweißen. In alkalischer Lösung bildet sich eine CU(II)-Verbindung, dessen Farbe rötlich-violett ist. Brennstoffzelle: Galvanische Zelle, die die chemische Energie, die bei der Reaktion des Brennstoffes mit einem Oxidationsmittel entsteht, in elektrische Energie umwandelt. Brönsted-Theorie: Säure-Base-Theorie, nach der Säuren Protonendonatoren, Basen Protonenakzeptoren sind. Moleküle, die sowohl als Säure als auch als Base fungieren können, nennt man Ampholyt. Eine Protolyse (Reaktion von Säure und Base) ist eine Reaktion, bei der Protonen übertragen werden. Eine Protolysereaktion besteht aus zwei korrespondierenden Säure-Base-Paaren. Brownsche Molekularbewegung: Wärmebewegung von Teilchen in Flüssigkeiten. Carbokation/Carbeniumion: Molekül mit positiv geladenem Kohlenstoffatom. Tritt bei organischen Reaktionen (z. B. bei der SN1-Reaktion) als kurzlebige ionische Zwischenstufe auf. Carbonsäure: Molekül mit einer Carboxygruppe (-COOH) als funktionelle Gruppe. Carbonylgruppe: Funktionelle Gruppe (-CHO bzw. -C=O) bei Aldehyden und Ketonen. Carboxy-Gruppe: Funktionelle Gruppe bei Carbonsäuren (-COOH). Sie entsteht z.B. durch die Oxidation einer Carbonylgruppe. Chelat: Komplex, bei dem der Ligand über mehrere Atome an das Zentralatom gebunden ist. chemisches Gleichgewicht: Zustand, bei dem die Gesamtreaktion ruhend erscheint. Die Reaktion verläuft in die Hin- und Rückrichtung. Die Reaktionsgeschwindigkeiten der Hin- und Rückreaktionen sind gleich. Im Gleichgewicht findet keine Veränderung des Stoffumsatzes mehr statt. Chiralität: Beschreibt die räumliche Anordnung von Atomen in einem Molekül, bei der die Atome durch keine Symmetrieoperation ineinander überführt werden können. Chromatografie: Trennverfahren, bei dem ein Gemisch mittels einer mobilen Phase (beweglich: Gas, Flüssigkeit) über eine stationäre Phase (unbeweglich: Papier, beschichtete Platte, Säule) geführt wird. Chromophor: Atomgruppe mit delokalisierten Elektronen. Ist der farbgebende Teil einer Verbindung bzw. ermöglichst dessen Farbigkeit. delokalisierte Elektronen: Die Elektronen von Mehrfachbindungen verteilen sich über mehr als zwei Atome. Die Delokalisierung kann mittels mesomerer Grenzformeln beschreiben werden. Denaturierung: Irreversible Zerstörung der Tertiärstruktur in einem Protein. Erhitzen, starke pH- Wert-Änderung, Schwermetallionen und andere Einflüsse können diese Veränderung verursachen. Dipol: Molekül mit polaren Elektronenpaarbindungen. Asymmetrische Verteilung der Ladung. Es kommen Partialladungen zustande. Disaccharide: Zweifachzucker. Donator: Man unterscheidet zwischen Protonendonator (Base) und Elektronendonator (Reduktionsmittel). Duroplast: Kunststoffe aus netzartig aufgebauten Makromolekülen. Sie sind auch durch Hitze nicht in ihrer Form veränderbar. Edelgas: Achte Hauptgruppe. Die äußerste Schale ist mit der maximalen Anzahl an Elektronen besetzt. Die Gruppe ist chemisch sehr inert, obgleich einige Edelgasverbindungen (z.B. XeF₁) synthetisiert werden konnten. Edukt: Ausgangsstoff bei einer chemischen Reaktion. Elastomer: Kautschukähnliche Kunststoffe aus wenig vernetzten Makromolekülen. Elektrochemische Spannungsreihe: Auch Redoxreihe genannt. Ordnet die chemischen Elemente und Verbindungen entsprechend ihrem Standardelektrodenpotenzuial an. Elektrolyse: Die dem galvanischen Element entgegengesetzt ablaufende chemische Reaktion. Es handelt sich um eine durch Strom erzwungene Redoxreaktion. Elektron: Träger negativer Ladung mit kaum Masse. Elektronegativität: Maß für das Bestreben der Elemente, das bindende Elektronenpaar zu sich zu ziehen. Elektrophil: Positiv geladene Verbindung, die mit einem Nukleophil reagiert (,,Elektronenliebend"). Elementarreaktion: Reaktion, bei der in einem Schritt aus dem Edukt das Produkt entsteht. Eliminierung: Abspaltung von Atomen oder Atomgruppen aus einem Molekül unter Bildung einer C-C-Doppelbindung. Emulsion: Heterogenes Gemisch einer hydrophilen und einer lipophilen Flüssigkeit (z.B. Milch). Enantiomer: Isomere, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. endergon: Eine Reaktion, bei der ARG > 0 ist und die daher nicht ablaufen kann. Endotherm: Reaktion, der Wärme zugeführt werden muss (ARH > 0). Enthalpie: Energieinhalt eines Systems. Messbar sind nur Enthalpieänderungen (also ARH). Entropie: Maß für die Unordnung in einem System. Das System strebt bei der Reaktion nach der Zunahme der Entropie. Enzym: Komplexe Eiweißverbindungen, die als Biokatalysatoren jeweils eine bestimmte Reaktion im Stoffwechsel beschleunigen (Wirkungsspezifität). Aufgrund der Raumstruktur im Bereich des aktiven Zentrums kann durch ein Enzym nur eine Art von Substrat-Molekülen umgesetzt werden (Substratspezifität). Ester-Gruppe: Gruppe, die in einem Ester vorhanden ist (R1-COO-R₂). Ester entstehen durch die Reaktion von Säure und Alkohol. exergon: Reaktion mit ARG < 0. Exotherm: Reaktion, bei der Energie, meist in Form von Wärme oder Licht, frei wird (ARH < 0). Fehling-Reaktion: Redoxreaktion mit alkalischer Cu(II)-Lösung. Mit Aldehyden und anderen Reduktionsmitteln bildet sich rotes Kupfer(1)-oxid. Fett: Ester aus Glycerin und gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren. Werden auch Triacylglyceride genannt. Fettsäure: Carbonsäure mit einer langen Kohlenstoffkette (ab ca. 16 C-Atomen). Sie können gesättigt oder ungesättigt sein. Fischer-Projektion: Darstellung von Molekülen mit Asymmetriezentrum in der Ebene. Aus der Fischer-Projektion leiten sich D- und L-Formen von Stereoisomeren ab. funktionelle Gruppe: Molekülteil, der das Reaktionsverhalten organischer Moleküle bestimmt. Galvanische Zelle: Kombination von zwei Halbzellen mit elektrolytisch leidender Verbindung. gesättigte Kohlenwasserstoffe: Kohlenwasserstoffe, die nur aus C-C-Einfachbindungen bestehen. geschlossenes System: Chemisches System, bei dem zwar ein Wärmeaustausch möglich, ein Stoffaustausch aber ausgeschlossen ist. glykosidische Bindung: Bindung bei Zuckermolekülen, die durch die Reaktion zweier Saccharide in Ringform entsteht. Grundzustand: Zustand kleinstmöglicher Energie eines Elektrons. Harworth-Projektion: Darstellungsform von Zuckern in einem Ring ohne Berücksichtigung der genauen räumlichen Struktur. Hauptgruppenelemente: Dadurch gekennzeichnet, dass ihre Valenzschale mit maximal acht (in der ersten Periode maximal 2) Elektronen besetzt werden kann. Hauptquantenzahl: Energie bzw. Größe des Orbitals. heterogene Katalyse: Katalysator und Substrat befinden sich in unterschiedlichen Phasen. homogene Katalyse: Katalysator und Substrat befinden sich in gleicher Phase. Homologe Reihe: Reihe von Stoffen, die sich über eine allgemeine Summenformel darstellen lässt und bei der ein Stoff dieser Reihe durch „Hinzufügen“ eines weiteren ,Kettengliedes" gebildet wird. Hundsche Regel: Energetisch gleichwertige Orbitale werden zunächst jeweils mit einem Elektron besetzt. Hybridisierung: Mischung (Linearkombination) von Atomorbitalen eines Atoms zu Hybridorbitalen. Hydrolyse: Spaltung einer polaren Elektronenpaarbindung durch Reaktion mit Wasser. Hydrophil: ,,Wasserliebende" Stoffe, also wasserlöslich. Hydrophob: ,, „Wasserabweisende" Stoffe, sind also in Wasser unlöslich, damit lipophil. Hydroxy-Gruppe: Gruppe (-OH), die bei Alkoholen vorkommt. Hygroskopisch: Wasseranziehend hypsochromer Effekt: Verschiebung des Absorptionsmaximums in den kürzerwelligen Bereich, auch Blauverschiebung genannt. Indikator: Stoff, der in einem bestimmten pH-Bereich einen bestimmten Farbumschlag zeigt. Es gibt Säure-Base-Indikatoren und Redox-Indikatoren. induktiver Effekt: Elektronenschiebender (+1) oder -ziehender (-1) Effekt, der durch durch elektrostatische Induktion durch funktionelle Gruppen entlang einer oder mehrerer chemischer Bindungen ausgelöst wird. lon: Geladene Atome, Atomgruppen oder Moleküle. Anionen sind negativ, Kationen positiv geladen. lonenbindung: Bindung zwischen positiv und negativ geladenen lonen in einem lonengitter (Salz). Die geometrische Anordnung wird vor allem durch das Radienverhältnis bestimmt. Ionisierungsenergie: Energie, die aufgewendet werden muss, um ein Elektron aus einem Atom zu entfernen. isoelektrischer Punkt: pH-Wert einer Aminosäure-Lösung, bei dem die Konzentration der Zwitterionen ihr Maximum erreicht / pH-Wert, bei dem die Aminosäure nach außen hin elektrisch neutral geladen ist. Isomerie: Moleküle mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Strukturformel. Isotop: Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl (z.B. ¹2C und 1³C). Sie stehen an derselben Stelle im Periodensystem. Katalysator: Stoff, der die Geschwindigkeit einer Reaktion beschleunigt und die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion herabsetzt. Ein Katalysator liegt nach der Reaktion im ursprünglichen Zustand vor. Katalyse: Mit Hilfe eines Katalysators wird der Ablauf einer chemischen Reaktion beschleunigt. Die Reaktion läuft über einen alternativen Reaktionsweg niedrigerer Aktivierungsenergie ab. Kathode: Elektrode, an der die Reduktion stattfindet. Bei einem galvanischen Element ist die Kathode der positiv geladene Pol, bei der Elektrolyse der negativ geladene. Kation: Positiv geladenes Teilchen. Keto-Enol-Tautomerie: Chemisches Gleichgewicht zwischen zwei konstitutionsisomeren Formen (Konstitutionsisomer: Isomerie, bei der die Atome unterschiedlich verknüpft sind) eines Aldehyds oder Ketons. Dabei unterscheiden sich Keto- und Enolform in der Position eines H -Atoms und einer Doppelbindung: Die Ketoform hat eine Ketogruppe (C=O), die Enolform hat eine Hydroxygruppe (C-OH). Ein Beispiel sind Glucose und Fructose: H H-O-C-H C=O R Katalysator: 10-H gestellt. H O H C 11 C-O H R Katalysator: 10-H H T O=C H -C-O-H R Ketose: Zuckermolekül mit einer Ketogruppe, z. B. Fructose. Kohlenhydrate: Naturstoffe mit der allgemeinen Formel Cn(H₂O)m. Komplexverbindung: Verbindung mit einem Zentralatom (Metall-Kation) und Molekülen oder Anionen als Liganden. Kondensationsreaktion: Verknüpfung zweier funktioneller Gruppen unter Abspaltung eines kleinen, meist anorganischen Moleküls (z. B. Wasser). konjugierte Doppelbindung: Abwechselnde Reihenfolge con C-C-Einfachbindungen und C=c- Doppelbindungen in einem Molekül. Koordinationszahl: Anzahl von Liganden um ein Zentralatom in einem Komplex. Koordinative Bindung: Auch dative Bindung genannt. Sonderfall der Elektronenpaarbindung. Das Bindungselektronenpaar wird komplett von einem der beiden Reaktionspartner zur Verfügung korrespondierendes Säure-Base-Paar: Säure und Base, die sich in einem H* unterscheiden, z.B. HCI und CIT. Eine Protolysereaktion hat immer zwei korrespondierende Säure-Base-Paare. Korrosion: Eine durch Oxidation verursachte Zerstörung von Metall. Ein bekanntes Beispiel ist Rost. Legierung: Homogener metallischer Werkstoff aus mindestens zwei Elementen. Von diesen muss einer metallisch sein (i.d.R. sind es aber beide). Gemeinsam weisen sie das typische Merkmal einer Metallbindung auf. Lewis-Strukturformel: Strukturformel, in der bindende und nicht-bindende (freie) Elektronenpaare angegeben werden. Ligand: Atom, Molekül oder lon, das sich über eine koordinative Bindung an ein zentrales Metallkation anlagert. Ligandenaustauschreaktion: An einem Komplex werden Liganden durch andere ersetzt. Oft sind solche Reaktionen mit Farbänderungen verbunden. Lipophil: ,,Fett liebend". Lipophile Stoffe sind in unpolaren Stoffen löslich. Lipophob: ,,Fett abweisend". Lipophobe Stoffe sind in polaren Stoffen gut lösbar und damit hydrophil. Lokalelement: Korrosionselement oder Kontaktelement, das mit bloßem Auge kaum zu erkennen ist. Lösungsmittel: Stoff, der Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe lösen oder verdünnen kann, ohne dass es dabei zu chemischen Reaktionen zwischen dem Solvens und dem gelösten Stoff kommt. magnetische Quantenzahl: Quantenzahl, die die räumliche Orientierung der Orbitale angibt. Massenspektrometrie: Verfahren, mit dem man die Masse von Molekülen messen kann. Dabei wird das Molekül (z.B. durch ESI oder MALDI) in die Gasphase überführt und ionisiert, anschließend fragmentiert. Die Fragment-lonen (die auch Radikale sein können) werden beschleunigt und dem Analysator zugeführt. mesomerer Effekt: Wirkung von funktionellen Gruppen in chemischen Verbindungen. Er wird durch konjugierte Systeme und beeinflusst Reaktionsgeschwindigkeiten, lonengleichgewichte und die Stelle, an der ein Molekül reagiert. Es gibt den +M-Effekt, der bei funktionellen Gruppen mit freiem Elektronenpaar auftritt und die Elektronendichte im konjugierten System erhöht, und den -M-Effekt, der die Elektronendichte verringert und bei Substituenten auftritt, die eine Doppel- oder Dreifachbindung haben. Der M-Effekt ist wesentlich stärker als der I-Effekt. Mesomerie: Modell, nach dem die Elektronenverteilung in einem Molekül durch hypothetische Lewis-Formeln (Grenzformeln) beschrieben wird. Keine dieser Formeln entspricht der tatsächlichen Struktur des Moleküls oder lons, die Wahrheit liegt ,,irgendwo dazwischen". Metallbindung: Bindungsart, die in Metallen und Legierungen auftritt. Sie beruht auf der Bewegung delokalisierter Elektronen um die positiv geladenen Atomrümpfe, wodurch die elektrische und Wärmeleitfähigkeit zustande kommt. Molare Masse: Quotient aus Masse und Stoffmenge eines reinen Stoffes. Monomere: Ausgangsstoffe für die Synthese von Makromolekülen. Die Monomermoleküle besitzen reaktive Gruppen, die eine Reaktion zu Polymeren ermöglichen. Mutarotation: Änderung des Drehwinkels einer optisch aktiven Lösung durch Gleichgewichtseinstellung zwischen den optischen Isomeren. Nebenquantenzahl: Quantenzahl, die die Form des Orbitals in einem Atom angibt. Neutralisation: Umsetzung äquimolarer Mengen an Säure und Base. Neutron: Ungeladenes Teilchen im Atomkern. Nucleophil: Teilchen (lonen oder Stoffe mit freiem Elektronenpaar), das an positiv geladenen Zentren (z.B. Carbenium-Ionen) angreift. nukleophile Substitution: Reaktionsart, bei der ein Substituent durch einen anderen ersetzt wird. Man unterscheidet zwischen der zweistufigen SN1-Reaktion, bei der man ein racemisches Gemisch beider Enantiomere erhält, und der SN2-Reaktion, die konzertiert und einstufig verläuft (konzertiert bedeutet, dass Bindungsbruch und -knüpfung gleichzeitig geschehen) und die eine Umkehr der Stereoisomerie (Walden-Umkehr) zur Folge hat. offenes System: System, bei dem sowohl ein Stoff- als auch ein Energieaustausch mit der Umgebung stattfindet. Oktettregel: Für ein Atom in einem Molekül oder mehratomigen lon ist die Summe der Bindungselektronen und der freien Elektronen meist acht. Streng gilt diese allerdings nur bis zur dritten Periode. Opferanode: Elektrode aus einem Stück unedlem Metall, das an Geräten und Fahrzeugen zum Schutz von Funktionsteilen aus anderen Metallen (speziell Eisen, Stahl - auch in Stahlbeton - und Messing) gegen Kontaktkorrosion eingesetzt wird. Das Metall ist unedler als das Metall, das gegen Korrosion geschützt werden soll, sodass das Metall der Opferanode oxidiert wird. optische Aktivität: Drehung der Schwingungsebene von polarisiertem Licht. Orbital: Bereich der Atomhülle, in dem sich ein Elektron mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit ( >90%) aufhält. Jedes Orbital kann bis zu zwei Elektronen aufnehmen. Orbitalmodell: Nach der Heisenbergschen Unschärferelation lassen sich für Elektronen niemals Geschwindigkeit und Ort genau bestimmen. Man kann daher für die Elektronen in der Atomhülle keine festen Bahnen angeben, sondern nur Aufenthaltswahrscheinlichkeiten. Ordnungszahl: Auch Kernladungszahl genannt. Gibt an, wie viele Protonen das Atom eines Elements im Kern hat. Oxidation: Abgabe von Elektronen bzw. die Erhöhung der Oxidationszahl bei einer Reaktion. Oxidationsmittel: Reaktionspartner bei einer Redoxreaktion, der selbst reduziert wird und zur Oxidation des anderen Reaktionspartners beiträgt. Oxidationszahl: Fiktive Ladung eines Atoms in einer Verbindung. Für die Ermittlung werden die Bindungselektronen jeweils dem elektronegativeren Element zugeordnet. Oxidationszahlen sind ein wichtiges Hilfsmittel zum Aufstellen von Redoxgleichungen. Bei einer Oxidation wird die Oxidationszahl eines Atoms durch Elektronenabgabe erhöht, während bei einer Reduktion die Oxidationszahl eines Atoms durch Elektronenaufnahme erniedrigt wird. Partialladung: ,,Ladung" in einem Dipol bei einer polaren Bindung. Dem elektronegativeren Element wird die negative Partialladung zugewiesen. Pauli-Prinzip: In einem Atom gibt es keine zwei Elektronen, die in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen. Periode: Gibt im Periodensystem an, wie viele Schalen die Elemente haben bzw., welches Energieniveau = welche Hauptquantenzahl die Elemente besitzen. pH-Optimum: Der pH-Wert eines Biokatalysators, bei dem die Wirkung am höchsten ist. pH-Wert: Negativer dekadischer Logarithmus der Stoffmengenkonzentration der H3O*-Ionen in einer wässrigen Lösung.. polare Atombindung: Elektronenpaarbindung zwischen zwei Elementen, deren Elektronegativitätsdifferenz größer als 0,4 ist. Polyaddition: Synthese von Makromolekülen, die auf der Addition an ungesättigte Moleküle beruht. Polykondensation: Synthese von Makromolekülen durch Reaktion zwischen funktionellen Gruppen der Monomere unter Abspaltung kleinerer Moleküle. Polymere: Makromoleküle, die aus sehr vielen kleineren Bausteinen, den Monomeren, aufgebaut sind. Polymerisation: Synthese von Makromolekülen durch Verknüpfung noedermolekularer ungesättigter oder ringförmiger Monomere. Primärstruktur: Aminosäuresequenz einer Proteinkette. Primärzelle: Batterie. Kann nach dem Entladen nicht wieder aufgeladen werden. Prinzip von Le Chatelier: Auch Prinzip des kleinsten Zwanges genannt. Ein chemisches Gleichgewicht verlagert sich bei Einwirkung äußerer Faktoren (Konzentration, Druck, Temperatur) so, dass es dem Zwang ausweicht bzw. die Wirkung des Zwanges möglichst klein hält. Es stellt sich ein neues chemisches Gleichgewicht ein. Produkt: Stoff, der nach der Synthese erhalten wird. Protein: Makromolekularer Naturstoff, in dem zahlreiche Aminosäuremoleküle zu Polypeptidketten verknüpft sind. Protolyse: Protonenübertragungsreaktion. Es reagieren ein Protonendonator (Säure) und ein Protonenakzeptor (Base) miteinander. Proton: Positiv geladenes Teilchen im Atomkern. Puffersystem: Ein System, das aus gleichen Stoffmengenkonzentrationen einer Säure und ihrer konjugierten Base besteht. Er puffert einen bestimmten pH-Bereich ab. Die Wirkung des Puffers beruht auf der Umsetzung der durch die Säure bzw. Base zugeführten Oxoniumionen (H3O*) bzw. der Hydroxidionen (OH) zu schwachen Säuren bzw. Basen, die selbst nur wenig zur Bildung von H3O* bzw. OH-Ionen neigen. Quartärstruktur: Höchste Strukturebene von Proteinen. Es lagern sich mehrere Proteinketten zu einer funktionellen Einheit zusammen. Racemat: Gemisch aus zwei Enantiomeren zu gleichen Anteilen. Reaktionsenergie: Energie, die bei einer chemischen Reaktion abgegeben oder aufgenommen wird. Reaktionsenthalpie: Entspricht der bei einer chemischen Reaktion unter konstantem Druck abgegebenen (ARH < 0) oder aufgenommenen (ARH > 0) Energie. Reaktionsgeschwindigkeit: Pro Zeiteinheit umgesetzte Stoffmenge von Edukten (Konzentrationsänderung pro Zeiteinheit). Die Reaktionsgeschwindigkeit ist abhängig von den Konzentrationen, der Temperatur, dem Zerteilungsgrad der Stoffe sowie vom Wirken eines Katalysators. Reaktionsgleichung: Darstellungsform für chemische Reaktionen. Aus ihr gehen Edukte, Produkte, ihr stöchiometrisches Verhältnis sowie die Reaktionsbedingungen hervor. Redoxpaar: Paar der oxidierten und der reduzierten Form. Eine Redoxreaktion hat zwei Redoxpaare. Redoxreaktion: Gleichzeitige Oxidation und Reduktion bei einer chemischen Umsetzung (Elektronenübertragungsreaktion). Reduktion: Elektronenaufnahme bzw. die Erniedrigung der Oxidationszahl bei einer Reaktion. Reduktionsmittel: Reaktionspartner in einer Redoxreaktion, der selbst oxidiert wird und zur Reduktion des anderen Reaktionspartners beiträgt. Reinstoff: Stoff, der durch physikalische Trennmethoden nicht weiter zerlegt werden kann. relative Atommasse: Die relative Atommasse gibt an, wievielmal größer die Masse eines Atoms als die atomare Masseneinheit ist. Die relative Atommasse eines Elements (zahlenmäßig identisch mit dem Atomgewicht) kann aus dem riodensystem der Elemente oder aus Tabellen und Tafelwerken abgelesen werden. Als neuer Standard wurde für die atomare Masseneinheit 1/12 der Masse des Kohlenstoffisotops 12C festgelegt. Die Bezeichnung ist 1 u (englisch amu = atomic mass unit). Der Absolutwert der Masseneinheit ergibt sich durch Division der Einheit durch die Avogadrokonstante NA. RGT-Regel: Erhöht man die Temperatur um 10 K, so steigt die Reaktionsgeschwindigkeit auf das Doppelte bis Vierfache. Satz von Hess: Das Produkt kann oftmals über verschiedene Reaktionswege gebildet werden. Der Reaktionsweg hat keinen Einfluss auf die Enthalpie, die bei einer chemischen Reaktion abgegeben oder aufgenommen wird. Säure: Protonendonator. Seife: Natrium- oder Kaliumsalze der Fettsäuren. Sekundärzelle: Akkumulatoren. Können nach dem Entladen durch Elektrolyse wieder aufgeladen werden. Seliwanow-Probe: Chemischer Nachweis, mit dem Kohlenhydrate in Ketosen oder Aldosen unterschieden werden können. Zur Durchführung wird eine Zuckerlösung mit wenig Salzsäure angesäuert und eine Resorcinlösung hinzugefügt. Die Probe wird in kochendes Wasser gestellt. Ketosen spalten unter diesen Bedingungen schnell Wasser ab. Ketohexosen (Monosaccharide mit sechs C-Atomen und einer Ketogruppe, z. B. Fructose) bilden dabei einen Stoff, der mit Resorcin zu einem rötlichen Farbstoff reagiert. Aldosen (Monosaccharide mit einer Aldehydgruppe, z. B. Glucose) gehen diese Reaktion nicht oder nur sehr langsam ein - Glucose kann sich durch die Keto-Enol-Tautomerie in Fructose umwandeln. Spinquantenzahl: Gibt den Eigendrehimpuls eines Elektrons an. Kann die Werte + und - annehmen. Standardbildungsenthalpie: Enthalpie, die bei der Bildung von einem Mol Substanz aus seinen reinen Elementen unter Standardbedingungen freigesetzt oder verbraucht wird. Standardelektrodenpotenzial: Spannung, die bei einer Redoxreaktion des betreffenden Redoxpaares mit einer Wasserstoff-Halbzelle (per Definition 0 V) erzeugt wird. stereogenes Zentrum: Auch chirales Zentrum genannt. Kohlenstoffatom, das vier unterschiedliche Substituenten hat. Stoffgemisch: Gemisch aus zwei oder mehreren Reinstoffen, das durch physikalische Trennverfahren in seine Reinstoffe zerlegt werden kann. Es gibt homogene und Heterogene Gemische mit Kombinationen der Aggregatzustände flüssig, fest und gasförmig. Stoffmenge: Basisgröße im Internationalen Einheitensystem (SI) und gibt indirekt die Teilchenzahl einer Stoffportion an. Teilchen können hier Atome, lonen, Moleküle, Formeleinheiten oder auch Elektronen sein. Stoffmengenkonzentration: physikalisch-chemische Größe zur quantitativen Beschreibung der Zusammensetzung von Stoffgemischen/Mischphasen (z. B. Lösungen). Hierbei wird die Stoffmenge einer betrachteten Mischungskomponente auf das Gesamtvolumen der Mischphase bezogen. Synthese: Umsatz von zwei oder mehr Elementen zu einem (oder mehreren) neuen Stoff(en) mit neuen Eigenschaften. temporärer Dipol: Entsteht bei der Bewegung der Elektronen durch das Atom. Für den Bruchteil einer Sekunde befinden sich auf der einen Seite des Atoms mehr Elektronen als auf der anderen. Dadurch entstehen die van-der-Waals-Kräfte. Tensid: Grenzflächenaktive Substanzen, die aufgrund ihrer Struktur als wasch- und Reinigungsmittel verwendet werden. Es gibt Anion-Tenside (z.B. Seifen), Kationtenside, nichtionische und zwitterionische Tenside. Tertiärstruktur: Zweithöchste Strukturebene von Proteinen. Sie kommt durch nicht-kovalente Wechselwirkungen der Aminosäure-Seitenketten in einem Protein zustande. Diese als native Struktur bezeichnete Tertiärstruktur geht einher mit der Funktion des Biomoleküls. Thermoplast: Kunststoff, der aus nicht oder wenig verzweigten linearen Makromolekülen aufgebaut ist. Ein Thermoplast ist schmelzbar und können deshalb in der Hitze verarbeitet werden. Titration: Maßanalytisches Verfahren zur Konzentrationsbestimmung mittels einer Maßlösung und einer Bürette. Triphenylmethan-Farbstoffe: Um ein Carbeniumion sind drei Benzolringe (ggf. mit zusätzlichen Substituenten) angeordnet, z.B. Phenolphthalein. Überspannung: Differenz zwischen der Zellspannung und der experimentell ermittelten Zersetzungsspannung. Ist von den eingesetzten Elektroden abhängig. Übergangszustand: Der Zustand maximaler Energie. Ist diese Energiebarriere überwunden, reagiert das Molekül spontan weiter zum Produkt. Übergangszustände sind deshalb von extrem kurzer Dauer und nicht isolierbar. Die für die Reaktion benötigte Energie zum Erreichen des Übergangszustands wird als Aktivierungsenergie bezeichnet. ungesättigte Kohlenwasserstoffe: Kohlenwasserstoffe mit Doppel- oder Dreifachbindungen. unpolare Atombindung: Elektronenpaarbindung zwischen zwei Elementen, deren Elektronegativitätsdifferenz zwischen 0,4 und ca. 1,7 liegt. Valenzelektronen: Elektronen auf der äußersten Schale bzw. dem energetisch höchsten s- und p- Orbital. Van-der-Waals-Kräfte: Schwache Anziehung, die zwischen allen Teilchen wirkt, besonders zwischen Teilchen mit großer Polarisierbarkeit und/oder mit stark polaren Bindungen. Wasserstoffbrückenbindung: Starke zwischenmolekulare Wechselwirkungen zwischen polaren Molekülen, die einerseits polar gebundene H-Atome und andererseits Atome mit freiem Elektronenpaar (O-, N-, F-Atome) besitzen. Xantoproteinreaktion: Farbreaktion zum Nachweis von Aminosäuren und Proteinen mit aromatischem Rest. Zentralatom: Metallkation in einer Komplexverbindung, an das die Liganden koordinativ binden. Zersetzung spannung: Mindest-Spannung, die zum Betreiben einer Elektrolyse angelegt werden muss. Sie ist größer als die Zellspannung in der galvanischen Zelle. Zwischenstufe: Energiereiche Teilchen, die als kurzlebige Zwischenprodukte in organischen und biochemischen Reaktionen auftreten. Reaktive Zwischenstufen zeichnen sich durch lokale Minima im Reaktionsprofil aus und benötigen für ihre weitere Umsetzung eine sehr geringe Aktivierungsenergie. Zwitterion: Molekül, das gleichzeitig eine positive und eine negative Ladung aufweist, z.B. Aminosäuren.