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/ AUS DEM INHALT: / / /
1 Grundlagen des Atombaus 1
1.1 Eigenschaften von Protonen, Elektronen und Neutronen 1
1.1.1 Masse 1
1.1.2 Ladung 2
1.2 Grundlagen zum Atom 2
1.3 Die Elektronenhülle 3
1.4 Übungen 4
2 Periodensystem und Orbitalmodell 5
2.1 Prinzipien der Ordnung 5
2.2 Oktettregel 6
2.3 Atomradien 6
2.4 Elektronegativität 6
2.5 Orbitalmodell 7
2.6 Übungen 9
3 Chemische Bindung 11
3.1 Metallische Bindung 11
3.1.1 Eigenschaften 12
3.1.2 Legierungen 12
3.2 lonenbindung 13
3.2.1 Eigenschaften 13
3.2.2 Salzformeln 13
3.2.3 Nomenklatur 14
Exkurs: Das Mol 14
3.3 Atombindung 15
3.3.1 Zweiatomige Gase 16
3.3.2 Molekülorbitale 16
3.3.3 Hybridisierung 16
3.3.4 Geometrie 17
3.4 Koordinative Bindung 18
3.4.1 Bindungspartner 19
3.4.2 Bindung 19
3.4.3 Summenformel und Nomenklatur 19
3.4.4 Eigenschaften und Geometrie 21
3.4.5 Chelatkomplexe 21
3.4.6 Ligandenaustauschreaktionen 22
3.5 Übungen 22
4 Intermolekulare Kräfte 25
4.1 Dipole 25
4.2 Van-der-Waals-Kräfte 26
4.3 Wasserstoffbrückenbindungen 26
4.4 Hydrophobe Wechselwirkungen 27
4.5 Übungen 27
5 Aggregatzustände und Teilchenbewegungen 29
Exkurs: Temperatur 29
5.1 Aggregatzustände und Übergange 29
5.2 Folgen für die Chemie 30
5.3 Diffusion und Osmose 31
5.4 Übungen 32
6 Stoffumwandlungen 33
6.1 Reaktionsgleichungen 33
6.2 Stöchiometrie 34
Exkurs: Konzentration 35
6.3 Homogenes Gleichgewicht 35
6.3.1 Prinzip von Le Chatelier 35
6.3.2 Massenwirkungsgesetz 36
6.4 Heterogenes Gleichgewicht 37
6.4.1 Stoffgemische 37
6.4.2 N ernst-Vertei I u ngsgesetz 37
6.5 Übungen 38
7 Thermodynamik 39
7.1 Grundlegende Begriffe 39
7.1.1 Enthalpie 39
7.1.2 Entropie 40
7.1.3 Gibbs freie Energie 40
7.2 Rechnen mit G 40
7.3 Chemische Reaktionen mit G 41
7.3.1 Aktivierungsenergie und
Energieprofile 41
7.3.2 Gekoppelte Reaktionen 41
Exkurs: Fließgleichgewichte 42
7.4 Übungen 42
8 Kinetik
8.1 Geschwindigkeitskonstante k
8.2 Reaktionsgeschwindigkeit
Exkurs: Katalysatoren
8.3 Reaktionsordnung
Exkurs: Geschwindigkeitsbestimmende Reaktion
8.4 Übungen
9 Säuren und Basen
9.1 Definitionen
9.1.1 Typische Säuren
9.1.2 Typische Basen
9.1.3 Ampholyte
Exkurs: Zusammengesetzte Ionen
9.2 pH, pKs und pKb
9.2.1 pH und pOH
9.2.2 pl^ und pKb
9.3 pH-Wert-Berechnung
9.3.1 Starke Säuren/Basen
9.3.2 Schwache Säuren/Basen
9.4 Mehrprotonige Säuren
Exkurs: Indikatoren
9.5 Pufferlösungen
9.6 Titration
9.6.1 Titration einer starken Säure mit einer starken Base
9.6.2 Titration einer starken Base mit einer starken Säure
9.6.3 Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base
9.6.4 Titration einer schwachen Base mit einer schwachen Säure
9.6.5 Titration mehrprotoniger Säure
Exkurs: Mesomerie
Exkurs: Salze
9.7 Übungen
10 Redoxreaktionen
10.1 Definitionen
10.2 Spannungsreihe
10.3 Nernst-Gleichung
10.4 Elektrochemische Zelle
10.5 Übungen
11 Grundlagen der organischen Chemie 67
11.1 Einführung 68
11.1.1 Kohlenstoff 68
11.1.2 Bindungspartner des Kohlenstoffs .. 68
11.1.3 Reaktionen 69
11.2 Alkane 70
11.2.1 Homologe Reihe 70
11.2.2 Konstitutionsisomere und Nomenklatur 71
11.2.3 Konformationsisomere 72
11.2.4 Standardreaktion: Radikalische Substitution 73
Exkurs: Skelettformeln 73
11.3 Cydoalkane 74
11.3.1 Nomenklatur 74
11.3.2 Stabilität 74
11.3.3 Konformationsisomere 74
11.4 Alkene 75
11.4.1 Nomenklatur 75
11.4.2 Konfigurationsisomere 75
11.4.3 Doppelbindungen 76
11.4.4 Standardreaktion: Elektrophile Addition 76
11.5 Alkine 77
11.6 Aromaten 77
11.6.1 Kriterien und Struktur 77
11.6.2 Nomenklatur 78
11.6.3 Substituierte Aromaten 78
11.6.4 Standardreaktion: Elektrophile Substitution 79
11.7 Heterozyklen 79
11.8 Übungen 79
12 Funktionelle Gruppen 81
12.1 Sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen 81
12.1.1 Alkohole 81
Exkurs: Reaktionen an funktionellen Gruppen 82
12.1.2 Ether 83
12.1.3 Aldehyde und Ketone 83
12.1.4 Carbonsäuren 86
Exkurs: Phosphorsäure 88
12.2 Stickstoffhaltige funktionelle Gruppen 88
12.3 Schwefelhaltige funktionelle Gruppen 90
12.3.1 Thiole 90
12.3.2 Andere schwefelhaltige funktionelle Gruppen 91
12.4 Reaktivität 91
12.5 Übungen 92
13 Stereochemie 93
13.1 Chiralitätszentren 93
13.2 Konfigurationen 94
Exkurs: Optische Aktivität 94
13.3 Enantiomere und Diastereomere 95
13.4 Fischer-Projektion 95
13.5 Meso-Formen 97
13.6 Übungen 98
14 Lipide 99
14.1 Fettsäuren 99
14.2 Fettsäuren in Verbindungen 100
14.3 Übungen 100
15 Aminosäuren, Peptide und Proteine 103
15.1 Aminosäuren 103
15.1.1 Proteinogene Aminosäuren 104
15.1.2 Isoelektrischer Punkt 105
15.2 Peptidbindung 106
15.3 Peptid und Protein 107
15.3.1 Primärstruktur 107
15.3.2 Sekundärstruktur 107
15.3.3 Tertiärstruktur 108
15.3.4 Quartärstruktur 108
15.4 Übungen 108
16 Kohlenhydrate 109
16.1 Monosaccharide 109
16.1.1 Monosaccharide in der Fischer-Projektion 109
16.1.2 Monosaccharide als Haworth-Struktur 110
16.1.3 Wichtige Reaktionen der Monosaccharide I I I
16.2 Disaccharide 111
16.3 Polysaccharide 112
16.4 Übungen 113
17 Nukleinsäuren 115
17.1 Nukleinbasen 115
17.1.1 Pyrimidinbasen 115
17.1.2 Purinbasen 115
17.2 Nukleoside und Nukleotide 116
17.3 Nukleinsäureketten 117
17.4 Übungen 118
18 Lösungen 119
18.1 Grundlagen des Atombaus 120
18.2 Periodensystem und Orbitalmodell 120
18.3 Chemische Bindung 120
18.4 Intermolekulare Kräfte 120
18.5 Aggregatzustände und Teilchenbewegungen 120
18.6 Stoffumwandlungen 120
18.7 Thermodynamik 120
18.8 Kinetik 120
18.9 Säuren und Basen 121
18.10 Redoxreaktionen 121
18.11 Grundlagen der Organischen Chemie 121
18.12 Funktionelle Gruppen 121
18.13 Stereochemie 121
18.14 Lipide 121
18.15 Aminosäuren, Peptide und Proteine 121
18.16 Kohlenhydrate 121
18.17 Nukleinsäuren 122