Startwissen Chemie: ein Crash-Kurs für Studierende der Biowissenschaften und Medizin
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Heidelberg ; München
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2011
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Inhalt
1.1 Isotope 2
1.2 Elektronen 3
1.3 Zusammenfassung 8
1.4 Testen Sie Ihr Wissen 9
1.5 Zur Vertiefung: Isotope in der Biologie 9
1.6 Zur Vertiefung: Das Periodensystem 13
2.1 Was ist eine kovalente Bindung? 19
2.2 Nicht bindende Elektronen einsame Elektronenpaare 21
2.3 Molekulare pi Orbitale 22
2.4 Koordinative Bindungen 23
2.5 Elektronegativität und polare kovalente Bindungen 24
2.6 Welche Auswirkung hat die Elektronegativität auf
kovalente Bindungen? 25
2.7 Ionische Bindungen 26
2.8 Das Konzept der chemischen Bindung 26
2.9 Zusammenfassung 27
2.10 Testen Sie Ihr Wissen 28
2.11 Zur Vertiefung: Die Peptidbindung 28
S$:W\V: ' ¦ 3
3.1 Die Wasserstoffbrückenbindung 35
3.2 Ladungs Ladungs Wechselwirkungen 38
3.3 Van der Waals Kräfte 39
3.4 Hydrophobe Wechselwirkungen 40
3.5 Zusammenfassung 41
3.6 Testen Sie Ihr Wissen 41
3.7 Zur Vertiefung: Wasserlöslichkeit 42
4.1 Das Mol 48
4.2 Die Molekülmasse 50
4.3 Mole und Stoffmengenkonzentration 50
4.4 Eine Anmerkung zu den Einheiten 52
4.5 Verdünnung 53
4.6 Lösungen mit prozentualer Zusammensetzung 54
4.7 Zusammenfassung 55
4.8 Testen Sie Ihr Wissen 56
4.9 Zur Vertiefung: Sicherheit im Umgang mit Stoffmengen 56
5.1 Die elektronische Struktur von Kohlenstoff 61
5.2 Hybridisierung 62
5.3 Die Vierbindigkeit von Kohlenstoff 63
5.4 Die Gestalt von Molekülen 64
5.5 Kohlenstoff in Ketten und Ringen Die Delokalisierung
von Elektronen 66
5.6 Aromatizität 68
5.7 Zusammenfassung 69
5.8 Testen Sie Ihr Wissen 70
5.9 Zur Vertiefung: Kohlenstoffstrukturen 70
6.1 Isomere 74
6.2 Optische Isomerie 75
6.3 Geometrische Isomerie 78
6.4 Isomere als Problem 80
6.5 Zusammenfassung 82
6.6 Testen Sie Ihr Wissen 82
|p^|y,^^^^^^p^^^|^^§|^.tu ^. * r ¦ 83
7.1 Bindungen im Wassermolekül 83
7.2 Die Dissoziation (Autoprotolyse) von Wasser 84
7.3 Säuren und Basen 86
7.4 Der pH Wert als Maß für den Säuregrad 87
7.5 Berechnung des pH Werts von Wasser 88
7.6 Die Dissoziation schwacher Säuren und schwacher Basen in Wasser 89
7.7 Puffer und gepufferte Lösungen 90
7.8 Berechnen des pH Werts von Puffersystemen mit der
Henderson Hasselbalch Gleichung 91
7.9 Leben im Wasser 92
7.10 Aminosäuren 94
7.11 Kontrolle des zellulären pH Werts 96
7.12 Zusammenfassung 96
7.13 Testen Sie Ihr Wissen 97
7.14 Zur Vertiefung: Biologische Puffer 98
dlxt:. 102
8.1 Energie aus Molekülen 102
8.2 Starten einer Reaktion 104
8.3 Energie, Wärme und Arbeit: Einige Grundbegriffe
der Thermodynamik 105
8.4 Enthalpie 106
8.5 Entropie 107
8.6 Freie Energie (Gibbs Energie) und Arbeit 107
8.7 Energieänderungen bei biologischen Reaktionen 109
8.8 Zusammenfassung 111
8.9 Testen Sie Ihr Wissen 112
8.10 Zur Vertiefung: Freie Energie und Stoffwechselwege 112
il*,,; !."?^ i. . 119
9.1 Geschwindigkeitsgleichungen 120
9.2 Reaktionswege und Mechanismen 122
9.3 Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt 122
9.4 Berücksichtigung der Aktivierungsenergie 123
9.5 Gleichgewicht 124
9.6 Die Lage des Gleichgewichts kann sich ändern 126
9.7 Die freie Energie und das Gleichgewicht 127
9.8 Im Gleichgewicht ist die Änderung der freien Energie gleich Null 128
9.9 Zusammenfassung 129
9.10 Testen Sie Ihr Wissen 130
BSS2T;i:!«4,c.v/. 131
10.1 Oxidation und Reduktion 132
10.2 Halbreaktionen 133
10.3 Das Redoxpotenzial 134
10.4 Freie Energie und Redoxpotenziale 136
10.5 Energie für das Leben 136
10.6 Was geschieht mit der freien Energie? 138
10.7 Zusammenfassung 139
10.8 Testen Sie Ihr Wissen 140
10.9 Zur Vertiefung: Weitere Oxidation 140
IhLaiJLm.*\*;. ' 143
11.1 Additionsreaktionen 144
11.2 Substitutionsreaktionen 145
11.3 Eliminierungsreaktionen 145
11.4 Reaktionen freier Radikale 146
11.5 Pi Bindungen und Additionsreaktionen 147
11.6 Funktionelle Gruppen verbinden Moleküle 149
11.7 Enzymkatalysierte Reaktionen 152
11.8 Zusammenfassung 153
11.9 Testen Sie Ihr Wissen 153
11.10 Zur Vertiefung: Enzymkatalyse 154
Lösungen zu „Testen Sie Ihr Wissen" Fragen 160
Anhang 1: Einige häufig vorkommende chemische Formeln 165
Anhang 2: häufig vorkommende Anionen und Kationen 166
Anhang 3: häufig vorkommende funktionelle Gruppen 167
Anhang 4: Schreibweisen, Formeln und Konstanten 168
Anhang 5: Glossar 173
Index 188 |
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Inhalt
1.1 Isotope 2
1.2 Elektronen 3
1.3 Zusammenfassung 8
1.4 Testen Sie Ihr Wissen 9
1.5 Zur Vertiefung: Isotope in der Biologie 9
1.6 Zur Vertiefung: Das Periodensystem 13
2.1 Was ist eine kovalente Bindung? 19
2.2 Nicht bindende Elektronen einsame Elektronenpaare 21
2.3 Molekulare pi Orbitale 22
2.4 Koordinative Bindungen 23
2.5 Elektronegativität und polare kovalente Bindungen 24
2.6 Welche Auswirkung hat die Elektronegativität auf
kovalente Bindungen? 25
2.7 Ionische Bindungen 26
2.8 Das Konzept der chemischen Bindung 26
2.9 Zusammenfassung 27
2.10 Testen Sie Ihr Wissen 28
2.11 Zur Vertiefung: Die Peptidbindung 28
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3.1 Die Wasserstoffbrückenbindung 35
3.2 Ladungs Ladungs Wechselwirkungen 38
3.3 Van der Waals Kräfte 39
3.4 Hydrophobe Wechselwirkungen 40
3.5 Zusammenfassung 41
3.6 Testen Sie Ihr Wissen 41
3.7 Zur Vertiefung: Wasserlöslichkeit 42
4.1 Das Mol 48
4.2 Die Molekülmasse 50
4.3 Mole und Stoffmengenkonzentration 50
4.4 Eine Anmerkung zu den Einheiten 52
4.5 Verdünnung 53
4.6 Lösungen mit prozentualer Zusammensetzung 54
4.7 Zusammenfassung 55
4.8 Testen Sie Ihr Wissen 56
4.9 Zur Vertiefung: Sicherheit im Umgang mit Stoffmengen 56
5.1 Die elektronische Struktur von Kohlenstoff 61
5.2 Hybridisierung 62
5.3 Die Vierbindigkeit von Kohlenstoff 63
5.4 Die Gestalt von Molekülen 64
5.5 Kohlenstoff in Ketten und Ringen Die Delokalisierung
von Elektronen 66
5.6 Aromatizität 68
5.7 Zusammenfassung 69
5.8 Testen Sie Ihr Wissen 70
5.9 Zur Vertiefung: Kohlenstoffstrukturen 70
6.1 Isomere 74
6.2 Optische Isomerie 75
6.3 Geometrische Isomerie 78
6.4 Isomere als Problem 80
6.5 Zusammenfassung 82
6.6 Testen Sie Ihr Wissen 82
|p^|y,^^^^^^p^^^|^^§|^.tu ^. * r ¦ 83
7.1 Bindungen im Wassermolekül 83
7.2 Die Dissoziation (Autoprotolyse) von Wasser 84
7.3 Säuren und Basen 86
7.4 Der pH Wert als Maß für den Säuregrad 87
7.5 Berechnung des pH Werts von Wasser 88
7.6 Die Dissoziation schwacher Säuren und schwacher Basen in Wasser 89
7.7 Puffer und gepufferte Lösungen 90
7.8 Berechnen des pH Werts von Puffersystemen mit der
Henderson Hasselbalch Gleichung 91
7.9 Leben im Wasser 92
7.10 Aminosäuren 94
7.11 Kontrolle des zellulären pH Werts 96
7.12 Zusammenfassung 96
7.13 Testen Sie Ihr Wissen 97
7.14 Zur Vertiefung: Biologische Puffer 98
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8.1 Energie aus Molekülen 102
8.2 Starten einer Reaktion 104
8.3 Energie, Wärme und Arbeit: Einige Grundbegriffe
der Thermodynamik 105
8.4 Enthalpie 106
8.5 Entropie 107
8.6 Freie Energie (Gibbs Energie) und Arbeit 107
8.7 Energieänderungen bei biologischen Reaktionen 109
8.8 Zusammenfassung 111
8.9 Testen Sie Ihr Wissen 112
8.10 Zur Vertiefung: Freie Energie und Stoffwechselwege 112
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9.1 Geschwindigkeitsgleichungen 120
9.2 Reaktionswege und Mechanismen 122
9.3 Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt 122
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9.5 Gleichgewicht 124
9.6 Die Lage des Gleichgewichts kann sich ändern 126
9.7 Die freie Energie und das Gleichgewicht 127
9.8 Im Gleichgewicht ist die Änderung der freien Energie gleich Null 128
9.9 Zusammenfassung 129
9.10 Testen Sie Ihr Wissen 130
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10.4 Freie Energie und Redoxpotenziale 136
10.5 Energie für das Leben 136
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10.7 Zusammenfassung 139
10.8 Testen Sie Ihr Wissen 140
10.9 Zur Vertiefung: Weitere Oxidation 140
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11.9 Testen Sie Ihr Wissen 153
11.10 Zur Vertiefung: Enzymkatalyse 154
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Anhang 1: Einige häufig vorkommende chemische Formeln 165
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Anhang 5: Glossar 173
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