Berlin Abitur Chemistry 3. PF (GK) key terms

Zustand einer reversiblen Reaktion, in dem Bildungs- und Rückbildungsgeschwindigkeit gleich groß sind, sodass die Konzentrationen aller Stoffe konstant bleiben, obwohl auf Teilchenebene beide Reaktionen weiterlaufen.

Beziehung, die den Gleichgewichtszustand beschreibt: Das Produkt der Konzentrationen der Produkte, jeweils potenziert mit ihrem stöchiometrischen Koeffizienten, geteilt durch das entsprechende Produkt der Edukte, ergibt bei gegebener Temperatur eine Konstante.

Zahlenwert des Massenwirkungsgesetzes für eine bestimmte Temperatur. Ein großer Wert zeigt, dass die Produktseite überwiegt; der Wert hängt nur von der Temperatur ab, nicht von Ausgangskonzentrationen.

Regel, nach der ein System im Gleichgewicht auf äußere Störungen so reagiert, dass die Störung abgeschwächt wird: Erhöhung von Druck oder Konzentration verschiebt das Gleichgewicht zur Seite mit weniger Teilchen bzw. zum Verbrauch des zugegebenen Stoffes.

Zustandsgröße, die die Wärmeenergie eines Systems bei konstantem Druck beschreibt. Die Enthalpieänderung ΔH einer Reaktion gibt an, ob Wärme frei wird (negativ, exotherm) oder aufgenommen wird (positiv, endotherm).

Maß für die Unordnung bzw. die Zahl der möglichen Mikrozustände eines Systems. Bei Reaktionen nimmt die Entropie meist zu, wenn gasförmige Teilchen entstehen oder feste Stoffe gelöst werden.

Größe G = H − T·S, die angibt, ob ein Prozess bei konstanter Temperatur und konstantem Druck freiwillig abläuft: Ist ΔG negativ, verläuft die Reaktion spontan; bei ΔG = 0 liegt ein Gleichgewicht vor.

Mindestenergie, die Teilchen aufbringen müssen, damit eine Reaktion abläuft. Sie bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit; Katalysatoren senken sie, ohne die Lage des Gleichgewichts zu verändern.

Stoff, der die Aktivierungsenergie einer Reaktion herabsetzt und so die Geschwindigkeit erhöht, dabei aber selbst unverändert bleibt und die Gleichgewichtslage nicht verschiebt.

Regel, dass die Enthalpieänderung einer Reaktion unabhängig vom Weg ist und sich als Summe der Enthalpieänderungen von Teilschritten berechnen lässt. Nützlich, wenn eine Reaktion nicht direkt messbar ist.

Enthalpieänderung, die bei der Bildung eines Stoffes aus seinen Elementen in deren stabilsten Zuständen auftritt. Mit tabellierten Werten lassen sich Reaktionsenthalpien über den Satz von Hess berechnen.

Teilchen, das Protonen (H⁺) abgeben kann. In wässriger Lösung entsteht dabei ein Proton und die korrespondierende Base; die Stärke wird durch den pKs-Wert beschrieben.

Teilchen, das Protonen aufnehmen kann. Bei der Reaktion mit Wasser entsteht die konjugierte Säure und ein Hydroxidion; die Stärke wird durch den pKb-Wert angegeben.

Protonenübertragungsreaktion zwischen einer Säure und einer Base. Dabei entstehen die konjugierte Base der Säure und die konjugierte Säure der Base; das Gleichgewicht liegt meist auf der Seite der schwächeren Säure.

Negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstante Ks. Je kleiner der pKs-Wert, desto stärker die Säure; Wasser hat bei 25 °C einen pKs-Wert von etwa 14, Essigsäure etwa 4,75.

Gleichgewichtskonstante der Protolyse einer Säure mit Wasser. Sie beschreibt, wie weit die Protonenabgabe abläuft, und hängt nur von der Temperatur sowie der Art der Säure ab.

Negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Konzentration in mol/L. Für starke Säuren gilt pH = −log c(H₃O⁺); für schwache Säuren wird der pKs-Wert über die Henderson-Hasselbalch-Gleichung mit einbezogen.

Zusammenhang pH = pKs + log(c(Base)/c(Säure)) für Puffersysteme. Sie zeigt, dass der pH-Wert nahe beim pKs-Wert liegt, wenn Säure und konjugierte Base in ähnlicher Konzentration vorliegen.

Mischung aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base, die den pH-Wert beim Zusatz kleiner Mengen starker Säure oder Base nur wenig ändert, weil die zugegebenen Protonen bzw. Hydroxidionen abgefangen werden.

Maßanalytisches Verfahren, bei dem eine Lösung bekannter Konzentration zu einer Probelösung gegeben wird, bis der Äquivalenzpunkt erreicht ist. Aus dem Verbrauch lässt sich die unbekannte Konzentration berechnen.

Punkt einer Titration, an dem die zugegebene Stoffmenge genau der stöchiometrisch erforderlichen Menge entspricht. Bei Säure-Base-Titrationen wird er über einen Indikator oder eine pH-Elektrode erkannt.

Schwache Säure oder Base, deren konjugierte Formen unterschiedliche Farben haben. Der Farbumschlag zeigt den Äquivalenzpunkt an, wenn der Umschlagsbereich zum pH-Wert am Äquivalenzpunkt passt.

Abgabe von Elektronen durch ein Teilchen, wobei dessen Oxidationszahl steigt. Oxidation und Reduktion laufen immer gleichzeitig ab; die abgegebenen Elektronen werden von einem anderen Teilchen aufgenommen.

Aufnahme von Elektronen durch ein Teilchen, wobei dessen Oxidationszahl sinkt. Das aufnehmende Teilchen wirkt als Oxidationsmittel und wird selbst reduziert.

Hilfsgröße, die einem Atom in einer Verbindung zugeordnet wird, als hätte es alle Bindungselektronen vollständig erhalten oder abgegeben. Sie erlaubt es, Redoxreaktionen zu erkennen und Teilgleichungen aufzustellen.

Spannung einer Halbzelle gegenüber der Standardwasserstoffelektrode, gemessen unter Standardbedingungen. Ein höheres Potential bedeutet stärkere Neigung, Elektronen aufzunehmen; die Differenz zweier Potentiale ergibt die Zellspannung.

Formel, die das Redoxpotential einer Halbzelle in Abhängigkeit von den Konzentrationen der beteiligten Stoffe beschreibt. Sie erklärt, wie sich die Zellspannung ändert, wenn die Lösung nicht unter Standardbedingungen vorliegt.

Anordnung aus zwei Halbzellen, die über eine leitende Verbindung und eine Salzbrücke gekoppelt sind. Die freiwillige Redoxreaktion liefert elektrische Energie; das Potential ergibt sich aus der Differenz der Halbzellenpotentiale.

Erzwungene Redoxreaktion, bei der eine äußere Spannungsquelle die Elektronen entgegen dem freiwilligen Gefälle transportiert. Sie läuft ab, wenn die angelegte Spannung die Zersetzungsspannung übersteigt.

Zusätzliche Spannung, die über das theoretische Zersetzungspotential hinaus nötig ist, damit eine Elektrolyse merklich abläuft. Ursachen sind kinetische Hemmungen an den Elektroden, etwa bei der Wasserstoffabscheidung.

Reaktion, bei der ein nukleophiles Teilchen ein Atom oder eine Atomgruppe mit Elektronenmangel am Kohlenstoffgerüst ersetzt. Man unterscheidet den einstufigen SN2- und den über ein Carbokation verlaufenden SN1-Mechanismus.

Reaktion, bei der aus einem Molekül zwei Atome oder Gruppen unter Bildung einer Doppelbindung abgespalten werden. Bei Halogenalkanen entsteht so ein Alken, häufig neben einer Substitution als Konkurrenzreaktion.

Positiv geladenes Kohlenstoffteilchen mit nur sechs Valenzelektronen, das als kurzlebiges Zwischenprodukt auftritt. Seine Stabilität steigt mit der Zahl der Alkylgruppen, da diese die positive Ladung durch Hyperkonjugation stabilisieren.

Reaktion, bei der ein elektrophiles Teilchen an eine Doppelbindung addiert wird und beide Atome der Doppelbindung neue Bindungen eingehen. Typisch ist die Addition von Brom an Ethen unter Entfärbung des Bromwassers.

Regel zur Vorhersage des Hauptprodukts bei der Addition von HX an unsymmetrische Alkene: Das Proton wird bevorzugt an den Kohlenstoff mit mehr Wasserstoffatomen gebunden, weil dabei das stabilere Carbokation entsteht.

Gleichgewichtsreaktion, bei der eine Carbonsäure mit einem Alkohol unter Wasserabspaltung einen Ester bildet. Die Ausbeute lässt sich durch Entfernen des Wassers oder durch einen Überschuss eines Edukts erhöhen.

Spaltung eines Esters durch Wasser, katalysiert durch Säure oder Base. Sie verläuft als Umkehrung der Veresterung und ist bei Basenzusatz irreversibel, weil das entstehende Carboxylat nicht weiterreagiert.

Folge von Verbindungen mit gleicher funktioneller Gruppe, deren Moleküle sich jeweils um eine CH₂-Gruppe unterscheiden. Die Eigenschaften ändern sich innerhalb der Reihe regelmäßig, etwa Siedepunkt und Löslichkeit.

Atom oder Atomgruppe in einem Molekül, die dessen chemische Eigenschaften wesentlich bestimmt, etwa Hydroxy-, Carbonyl- oder Carboxygruppe. Sie entscheidet über Reaktionsverhalten und Stoffklasse.

Erscheinung, dass Verbindungen mit derselben Summenformel unterschiedliche Strukturen besitzen. Man unterscheidet unter anderem Konstitutionsisomere, die sich in der Verknüpfung der Atome unterscheiden, und Stereoisomere mit gleicher Verknüpfung.

Eigenschaft eines Moleküls, das sich nicht mit seinem Spiegelbild zur Deckung bringen lässt, meist wegen eines Kohlenstoffatoms mit vier verschiedenen Substituenten. Solche Moleküle drehen die Ebene polarisierten Lichts.

Kovalente Bindung, bei der zwei Atome ein oder mehrere Elektronenpaare gemeinsam nutzen. Die Bindungslänge und Bindungsstärke hängen von der Bindungsordnung und der Elektronegativitätsdifferenz der Atome ab.

Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer Bindung Elektronen an sich zu ziehen. Große Unterschiede führen zu polaren Bindungen und begünstigen Ionenbildung; sie erklären auch Acidität und Reaktivität.

Beschreibung eines Moleküls durch mehrere Grenzstrukturen, deren tatsächlicher Zustand zwischen ihnen liegt. Das delokalisierte Elektronensystem erklärt etwa die Stabilität von Carboxylaten und aromatischen Ringen.

Analytisches Verfahren, bei dem Moleküle infrarote Strahlung absorbieren und dabei in Schwingung geraten. Charakteristische Banden zeigen funktionelle Gruppen an, etwa die C=O-Valenzschwingung bei etwa 1700 cm⁻¹.

Chemische Reaktion, mit der sich ein bestimmter Stoff oder eine funktionelle Gruppe eindeutig erkennen lässt, etwa die Silberspiegelprobe für Aldehyde oder die Fehling-Probe. Das Ergebnis ist ein sichtbarer Farb- oder Niederschlagswechsel.

Verbindung mit einer C=O-Gruppe, zu der Aldehyde und Ketone zählen. Aldehyde lassen sich durch ihre reduzierende Wirkung nachweisen, Ketone reagieren unter diesen Bedingungen nicht.

Graphische Auftragung des pH-Werts gegen das zugegebene Volumen bei einer Titration. Der steile Sprung markiert den Äquivalenzpunkt; bei schwachen Säuren liegt der Wendepunkt im Alkalischen.

Angabe darüber, wie stark ein gemessener Wert vom wahren Wert abweichen kann, abgeleitet aus Gerätegenauigkeit und Streuung der Wiederholmessungen. Sie muss bei der Auswertung von Messreihen berücksichtigt werden.

Zahl der verlässlichen Ziffern eines Messergebnisses. Sie richtet sich nach der Genauigkeit der Messgeräte und bestimmt, wie viele Stellen bei Rechnungen sinnvollerweise angegeben werden.

Vereinfachte gedankliche oder gegenständliche Darstellung eines realen Systems, etwa das Kugel-Stab-Modell für Moleküle. Modelle sind bewusst reduziert und müssen anhand von Messdaten auf ihre Gültigkeit geprüft werden.

Präzise Verwendung von Fachbegriffen, Formeln und Einheiten in Erklärungen und Bewertungen. Sie umfasst auch die korrekte Angabe von Reaktionsgleichungen und die Unterscheidung von Beobachtung und Deutung.