Verfügbarkeit: Chemie für Studierende der Medizin und Biowissenschaften

Chemie für Studierende der Medizin und Biowissenschaften:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Schmuck, Carsten 1968-2019 (VerfasserIn), Engels, Bernd 1958- (VerfasserIn), Schirmeister, Tanja 1963- (VerfasserIn), Fink, Reinhold F. 1963- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Pearson [2023]
Ausgabe:	3., aktualisierte Auflage
Schriftenreihe:	Pearson Medizin
Schlagworte:	Medizinstudium Chemie Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Auf dem Umschlag: Extras online Frühere Aufl. u. d. T.: Chemie für Mediziner
Beschreibung:	747 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783868944341 3868944346

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 13 VORWORT ZUR DRITTEN AUFLAGE 17 KAPITEL 1 AUFBAU DER MATERIE 19 1.1 MATERIE BESTEHT AUS ATOMEN ................................................................. 21 1.2 ELEMENTARTEILCHEN ................................................................................. 21 1.3 AUFBAU EINES ATOMS .............................................................................. 21 1.4 ATOMMASSEN UND STOFFMENGEN.............................................................. 23 1.5 ISOTOPE ................................................................................................... 24 1.6 RADIOAKTIVITAET UND ANWENDUNGEN VON ISOTOPEN ................................. 25 1.7 AUFBAU DER ELEKTRONENHUELLE ................................................................. 34 1.8 DAS PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE ......................................................... 37 1.9 WICHTIGE GRUPPEN IM PERIODENSYSTEM .................................................. 40 1.10 WICHTIGE ELEMENTE IN LEBENDEN ORGANISMEN ....................................... 44 1.11 WECHSELWIRKUNGEN VON LICHT MIT MATERIE UND GRUNDLAGEN DER SPEKTROSKOPIE ..................................................................... 45 KAPITEL 2 DIE CHEMISCHE BINDUNG 59 2.1 ATOMARER AUFBAU VON STOFFEN ............................................................... 61 2.2 DIE EDELGASREGEL ..................................................................................... 61 2.3 DIE LONENBINDUNG ................................................................................. 63 2.4 DIE METALLBINDUNG ................................................................................. 69 2.5 DIE KOVALENTE ATOMBINDUNG .................................................................. 72 2.6 DIE POLARE ATOMBINDUNG ....................................................................... 79 2.7 DIE KOORDINATIVE BINDUNG ..................................................................... 81 2.8 VERGLEICH DER BINDUNGSTYPEN ................................................................ 84 2.9 VORHERSAGE VON MOLEKUELSTRUKTUREN ....................................................... 85 KAPITEL 3 ZUSTANDSFORMEN DER MATERIE 91 3.1 AGGREGATZUSTAENDE ................................................................................... 93 3.2 ARTEN ZWISCHENMOLEKULARER KRAEFTE ....................................................... 95 3.2.1 ELEKTROSTATISCHE WECHSELWIRKUNGEN ........................................ 95 3.2.2 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNGEN ................................................ 96 3.2.3 VAN-DER-WAALS-WECHSELWIRKUNGEN ........................................... 99 3.2.4 HYDROPHOBE WECHSELWIRKUNGEN ............................................... 100 3.3 PHASENUMWANDLUNGEN .......................................................................... 101 3.4 REINSTOFFE UND STOFFGEMISCHE ................................................................ 106 3.5 HOMOGENE UND HETEROGENE SYSTEME ...................................................... 106 3.6 IDEALE GASE ..................................... 108 3.7 FLUESSIGKEITEN .......................................................................................... 115 3.8 FESTSTOFFE ................................................................................................ 117 KAPITEL 4 HETEROGENE PHASENGLEICHGEWICHTE 123 4.1 EINFUEHRUNG .............................................................................................. 125 4.2 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG VON VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTEN ................. 125 4.3 LOESLICHKEIT VON GASEN IN FLUESSIGKEITEN ................................................ 127 4.4 ADSORPTION AN OBERFLAECHEN ...................... 129 4.5 VERTEILUNG ZWISCHEN ZWEI FLUESSIGKEITEN ............................................... 132 4.6 VERGLEICH DER HETEROGENEN VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTE .......................... 139 4.7 GRUNDLAGEN DER STOFFTRENNUNG .............................................................. 140 4.7.1 CHROMATOGRAPHIE ................................................................... 140 4.7.2 FRAKTIONIERENDE DESTILLATION .................................................. 145 4.7.3 GEFRIERTROCKNUNG ..................................................................... 146 4.8 LOESLICHKEIT VON FESTSTOFFEN ................................................................... 146 4.9 SALZLOESUNGEN UND DAS LOESLICHKEITSPRODUKT ........................................... 148 4.9.1 DER LOESUNGSVORGANG................................................................ 148 4.9.2 DAS LOESLICHKEITSPRODUKT ......................................................... 150 4.9.3 LOESLICHKEIT IN GEGENWART VON FREMDSALZEN ........................... 154 4.10 VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTE IN GEGENWART VON MEMBRANEN ................... 156 4.10.1 DIFFUSION ................................................................................. 156 4.10.2 DIFFUSION DURCH EINE SEMIPERMEABLE MEMBRAN .................... 157 4.10.3 OSMOSE ................................................................................... 159 4.10.4 DONNAN-GLEICHGEWICHT .......................................................... 161 KAPITEL 5 CHEMISCHE REAKTIONEN UND ENERGETIK 167 5.1 CHEMISCHE REAKTIONEN SIND STOFFUMWANDLUNGEN ................................. 169 5.2 DIE CHEMISCHE REAKTIONSGLEICHUNG ...................................................... 170 5.3 QUANTITATIVE INTERPRETATION DER REAKTIONSGLEICHUNG ............................. 171 5.4 ENERGETISCHE BETRACHTUNG CHEMISCHER REAKTIONEN: THERMODYNAMIK. . 173 5.4.1 ERSCHEINUNGSFORMEN VON ENERGIE ............................................ 174 5.4.2 DER THERMODYNAMISCHE BEGRIFF YYSYSTEM ............................... 178 5.4.3 DIE REAKTIONSENTHALPIE ..................................................... 178 5.4.4 DIE LOESUNGSENTHALPIE BEIM AUFLOESEN VON SALZEN IN WASSER .. 187 5.5 DIE TRIEBKRAFT CHEMISCHER REAKTIONEN ................................................. 188 5.5.1 DIE ENTROPIE S .......................................................................... 189 5.5.2 DIE FREIE ENTHALPIE G ................................................................ 191 5.6 TRIEBKRAFT UND GESCHWINDIGKEIT EINER CHEMISCHEN REAKTION ............... 195 5.7 DAS CHEMISCHE GLEICHGEWICHT .............................................................. 195 5.8 GIBBS-ENERGIE UND CHEMISCHES GLEICHGEWICHT ..................................... 199 5.9 DAS PRINZIP DES KLEINSTEN ZWANGS ........................................................ 203 5.9.1 AENDERUNG DER KONZENTRATIONEN DER REAKTIONSTEILNEHMER .... 204 5.9.2 AENDERUNG VON DRUCK ODER VOLUMEN ........................................ 205 5.9.3 TEMPERATURAENDERUNGEN ............................................................. 206 5.10 GEKOPPELTE REAKTIONEN .......................................................................... 208 5.11 FLIESSGLEICHGEWICHTE .............................................................................. 209 KAPITEL 6 SAEUREN UND BASEN 215 6.1 DEFINITION SAEURE/BASE ............................................................................ 217 6.2 SAEURE-BASE-REAKTIONEN UND KONJUGIERTE SAEURE-BASE-PAARE .................. 219 6.3 STAERKE VON SAEUREN UND BASEN ................................................................ 222 6.4 AUTOPROTOLYSE VON WASSER, PH-WERT ..................................................... 229 6.5 BERECHNUNG VON PH-WERTEN ................................................................. 236 6.5.1 BERECHNUNG DES PH-WERTES EINER STARKEN EINPROTONIGEN SAEURE ....................................................................................... 236 6.5.2 BERECHNUNG DES PH-WERTES EINER SCHWACHEN EINPROTONIGEN SAEURE ....................................................................................... 237 6.5.3 BERECHNUNG DES PH-WERTES STARKER UND SCHWACHER BASEN. ... 238 6.5.4 BERECHNUNG DES PH-WERTES VON MISCHUNGEN VON SAEUREN UND BASEN ................................................................................ 239 6.6 MESSUNG VON PH-WERTEN, INDIKATOREN .................................................. 240 6.7 NEUTRALISATION ........................................................................................ 241 6.8 TITRATION ................................................................................................. 243 6.8.1 TITRATION VON SALZSAEURE MIT NATRONLAUGE ............................... 244 6.8.2 TITRATION VON ESSIGSAEURE MIT NATRONLAUGE ............................... 246 6.8.3 PH-WERTE VON SALZLOESUNGEN .................................................... 247 6.8.4 TITRATION VON PHOSPHORSAEURE MIT NATRONLAUGE ....................... 250 6.9 PUFFER...................................................................................................... 251 KAPITEL 7 REDOXREAKTIONEN 263 7.1 OXIDATION UND REDUKTION ..................................................................... 265 7.2 OXIDATIONSZAHLEN ................................................................................... 266 7.3 REDOXREAKTIONEN ................................................................................... 271 7.4 AUFSTELLEN VON REDOXGLEICHUNGEN ......................................................... 275 7.4.1 AUF STELLEN VON REDOXGLEICHUNGEN IN WAESSRIGER LOESUNG ......... 276 7.5 ELEKTROCHEMISCHE ZELLEN ....................................................................... 282 7.6 DIE ELEKTROMOTORISCHE KRAFT EMK ........................................................ 289 7.6.1 STANDARD-HALBZELLENPOTENZIALE .......................................... 289 7.6.2 ELEKTROCHEMISCHE SPANNUNGSREIHE - DIE STAERKE VON REDUKTIONS UND OXIDATIONSMITTELN ....................................... 293 7.6.3 DIE RICHTUNG VON REDOXREAKTIONEN: ZUSAMMENHANG VON EMK UND GIBBS-ENERGIE .......................................................... 295 7.7 DIE NERNST SCHE GLEICHUNG ..................................................................... 298 7.7.1 KONZENTRATIONSZELLEN ............................................................... 300 7.8 ELEKTROLYSE .............................................................................................. 303 7.9 PH-ABHAENGIGKEIT VON REDOXPOTENZIALEN .............................................. 305 7.10 VERGLEICH VON SAEURE-BASE-REAKTIONEN UND REDOXREAKTIONEN ............... 308 KAPITEL 8 METALLKOMPLEXE 313 8.1 METALLKOMPLEXE ..................................................................................... 315 8.2 BINDUNG IN METALLKOMPLEXEN ................................................................ 317 8.3 LADUNG VON METALLKOMPLEXEN .............................................................. 319 8.4 NAMEN VON METALLKOMPLEXEN ................................................................ 319 8.5 STRUKTUR VON METALLKOMPLEXEN ............................................................. 320 8.6 STABILITAET VON METALLKOMPLEXEN ............................................................ 325 8.7 MEHRZAEHNIGE LIGANDEN .......................................................................... 330 8.8 EIGENSCHAFTSAENDERUNGEN BEI DER KOMPLEXBILDUNG ............................... 338 8.8.1 VERAENDERUNG DER FARBE ............................................................. 338 8.8.2 VERAENDERUNG DER LOESLICHKEIT .................................................... 339 8.8.3 VERAENDERUNG DER REDOXEIGENSCHAFTEN ...................................... 341 8.9 BIOLOGISCH WICHTIGE METALLKOMPLEXE .................. 342 8.9.1 METALLKOMPLEXE ZUR STRUKTURBILDUNG ...................................... 342 8.9.2 METALLKOMPLEXE ZUR SUBSTRATBINDUNG UND -AKTIVIERUNG .......... 344 KAPITEL 9 AUFBAU UND STRUKTUR ORGANISCHER VERBINDUNGEN 349 9.1 WAS IST ORGANISCHE CHEMIE? .................................................................. 351 9.2 DAS BESONDERE AM KOHLENSTOFF .............................................................. 352 9.3 BINDUNGSVERHAELTNISSE IN ORGANISCHEN VERBINDUNGEN ........................... 355 9.3.1 EINFACHBINDUNGEN: SP 3 -HYBRIDORBITALE .................................... 355 9.3.2 DOPPELBINDUNGEN: SP 2 -HYBRIDORBITALE ...................................... 359 9.3.3 DREIFACHBINDUNGEN: SP-HYBRIDORBITALE .................................... 361 9.3.4 ZUSAMMENFASSUNG DER HYBRIDISIERUNGSTYPEN .......................... 362 9.4 STRICHSCHREIBWEISE VON ORGANISCHEN MOLEKUELEN .................................. 364 9.5 STOFFKLASSEN, HOMOLOGE REIHEN UND FUNKTIONELLE GRUPPEN .................... 365 9.6 STRUKTURISOMERIE ................................................................................... 371 9.7 NOMENKLATUR .......................................................................................... 374 9.8 GEOMETRISCHE ISOMERE ............................................................................ 378 9.9 SPIEGELBILDISOMERIE ODER ENANTIOMERIE ................................................ 381 9.9.1 CHIRALE MOLEKUELE ................................................................... 381 9.9.2 EIGENSCHAFTEN CHIRALER VERBINDUNGEN ................................... 384 9.9.3 OPTISCHE AKTIVITAET ................................................................. 388 9.9.4 NOMENKLATUR CHIRALER VERBINDUNGEN: DIE ABSOLUTE KONFIGURATION ........................................................................... 390 9.9.5 DIE D/L-NOMENKLATUR NACH FISCHER ....................................... 394 9.10 VERBINDUNGEN MIT ZWEI ODER MEHR STEREOZENTREN ............................... 395 9.10.1 DIASTEREOMERE ........................................................................ 395 9.10.2 MESO-FORMEN .......................................................................... 396 9.10.3 RACEMISCHE GEMISCHE UND RACEMATSPALTUNG ....................... 398 9.11 CYCLOALKANE ............................................................................................ 400 9.12 ZUSAMMENFASSUNG: ISOMERIEARTEN ......................................................... 408 KAPITEL 10 GRUNDTYPEN ORGANISCH-CHEMISCHER REAKTIONEN 413 10.1 WAS IST EIN REAKTIONSMECHANISMUS? ..................................................... 415 10.2 DAS REAKTIONSENERGIEDIAGRAMM ............................................................ 416 10.3 DIE GESCHWINDIGKEIT EINER CHEMISCHEN REAKTION ................................. 419 10.3.1 DIE REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT V ............................................. 420 10.3.2 FAKTOREN, DIE DIE REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT V BEEINFLUSSEN .. 421 10.3.3 KONZENTRATION UND REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT: DAS GESCHWINDIGKEITSGESETZ .................................................... 422 10.3.4 DIE AKTIVIERUNGSENERGIE ......................................................... 424 10.3.5 KATALYSE .................................................................................... 425 10.4 GRUNDTYPEN ORGANISCH-CHEMISCHER REAKTIONEN .................................. 427 10.5 DIE NUCLEOPHILE SUBSTITUTIONSREAKTION ................................................. 428 10.5.1 DIE S N 2-REAKTION...................................................................... 431 10.5.2 DIE S N 1-REAKTION ...................................................................... 435 10.5.3 VERGLEICH ZWISCHEN S N 1 UND S.2 -REAKTION ............................. 439 10.6 DIE ELIMINIERUNG .................................................................................. 442 10.6.1 DIE E2-ELIMINIERUNG................................................................. 443 10.6.2 DIE EL-ELIMINIERUNG ................................................................. 446 10.6.3 VERGLEICH ZWISCHEN EL UND E2-REAKTION............................... 448 10.7 DIE ADDITION ......................................................................................... 449 10.7.1 KATALYTISCHE HYDRIERUNG ......................................................... 449 10.7.2 ELEKTROPHILE ADDITION VON HX UND H 2 O ................................. 451 10.7.3 ELEKTROPHILE ADDITION VON HALOGENEN X, ............................... 454 10.8 ELEKTROPHILE SUBSTITUTION AM AROMATEN ..................................................... 456 10.8.1 BINDUNGSVERHAELTNISSE IM BENZEN: DELOKALISIERTE ELEKTRONEN. . 457 10.8.2 DER MECHANISMUS DER ELEKTROPHILEN AROMATISCHEN SUBSTITUTION ...................................................................................... 465 10.9 RADIKALREAKTIONEN .............................. 471 KAPITEL 11 REAKTIONEN VON CARBONYLVERBINDUNGEN 487 11.1 EINTEILUNG VON CARBONYLVERBINDUNGEN ........................................................ 489 11.2 STRUKTUR UND BINDUNGSVERHAELTNISSE ............................................................ 491 11.3 REAKTIVITAET VON CARBONYLVERBINDUNGEN ...................................................... 492 11.3.1 .... REAKTIONEN AN DER CARBONYLGRUPPE: ANGRIFF EINES .. .......................................................................................................... 493 11.3.2 REAKTIONEN AN DER CARBONYLGRUPPE: ANGRIFF EINES ELEKTROPHILS ...................................................................................... 494 11.3.3 ERHOEHUNG DER A-CH ACIDITAET: ANGRIFF EINER BASE ...................... 495 11.4 REAKTIONEN VON ALDEHYDEN UND KETONEN .................................................. 497 11.4.1 REAKTION MIT WASSER: BILDUNG VON HYDRATEN ............................. 498 11.4.2 REAKTION MIT ALKOHOLEN: BILDUNG VON HALBACETALEN UND ACETALEN ............................................................................................ 501 11.4.3 REAKTION MIT AMINEN: BILDUNG VON IMINEN UND ENAMINEN .. 503 11.5 KETO-ENOL-TAUTOMERIE .................................................................................... 510 11.6 DIE ALDOLREAKTION: KNUEPFUNG VON C-C-BINDUNGEN ........................ 514 11.7 CARBONSAEUREN .................................................................................................. 521 11.7.1 STRUKTUR UND BEZEICHNUNG ............................................................. 521 11.7.2 DIE SAEURESTAERKE VON CARBONSAEUREN ............................................... 523 11.8 CARBONSAEUREDERIVATE ....................................................................................... 525 11.8.1 ALLGEMEINES REAKTIONSSCHEMA ..................................................... 525 11.8.2 RELATIVE REAKTIVITAET DER CARBONSAEUREDERIVATE ............................ 526 11.8.3 CARBONSAEUREESTER .............................................................................. 528 11.9 ESTER ANORGANISCHER SAEUREN ........................................................................... 535 11.10 LIPIDE UND SEIFEN ........................................................................................... 538 11.11 OXIDATION UND REDUKTION ............................................................................. 549 11.11.1 REDUKTION .......................................................................................... 550 11.11.2 OXIDATION .......................................................................................... 554 11.12 HYDROCHINONE UND CHINONE ......................................................................... 554 KAPITEL 12 KOHLENHYDRATE 561 12.1 EINTEILUNG VON KOHLENHYDRATEN ................................................................... 563 12.2 MONOSACCHARIDE ............................................................................................... 565 12.3 REDOXREAKTIONEN DER MONOSACCHARIDE ........................................................ 573 12.4 BILDUNG CYCLISCHER HALBACETALE ............................................................ 582 12.5 AMINOZUCKER .......................................................................................... 588 12.6 GLYCOSIDBILDUNG .................................................................................... 591 12.7 DISACCHARIDE .......................................................................................... 597 12.8 POLYSACCHARIDE ...................................................................................... 602 KAPITEL 13 AMINOSAEUREN, PEPTIDE UND PROTEINE 613 13.1 AMINOSAEUREN, PEPTIDE UND PROTEINE ..................................................... 615 13.2 AUFBAU UND KLASSIFIZIERUNG VON AMINOSAEUREN ................................... 616 13.3 KONFIGURATION DER AMINOSAEUREN ............................................................ 619 13.4 SAEURE-BASE-EIGENSCHAFTEN DER AMINOSAEUREN ......................................... 620 13.5 DER ISOELEKTRISCHE PUNKT IEP ................................................................. 624 13.6 CHEMISCHE REAKTIONEN MIT AMINOSAEUREN: SCHUTZGRUPPEN .................. 628 13.7 PEPTIDE .................................................................................................. 629 13.8 PROTEINE ................................................................................................. 643 13.9 ENZYME .................................................................................................. 656 KAPITEL 14 NUCLEINSAEUREN 673 14.1 ARTEN VON NUCLEINSAEUREN ...................................................................... 675 14.2 AUFBAU DER NUCLEINSAEUREN ..................................................................... 675 14.3 NUCLEOTIDE ............................................................................................. 680 14.4 STRUKTUREN DER NUCLEINSAEUREN .............................................................. 683 14.5 CHEMISCHE STABILITAET DER NUCLEINSAEUREN .............................................. 691 14.6 DIE REPLIKATION DER DNA ...................................................................... 692 14.7 PROTEINBIOSYNTHESE ............................................................................... 697 LOESUNGEN ZU DEN UEBUNGSAUFGABEN 717 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 725 STICHWORTVERZEICHNIS 727
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 13 VORWORT ZUR DRITTEN AUFLAGE 17 KAPITEL 1 AUFBAU DER MATERIE 19 1.1 MATERIE BESTEHT AUS ATOMEN . 21 1.2 ELEMENTARTEILCHEN . 21 1.3 AUFBAU EINES ATOMS . 21 1.4 ATOMMASSEN UND STOFFMENGEN. 23 1.5 ISOTOPE . 24 1.6 RADIOAKTIVITAET UND ANWENDUNGEN VON ISOTOPEN . 25 1.7 AUFBAU DER ELEKTRONENHUELLE . 34 1.8 DAS PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE . 37 1.9 WICHTIGE GRUPPEN IM PERIODENSYSTEM . 40 1.10 WICHTIGE ELEMENTE IN LEBENDEN ORGANISMEN . 44 1.11 WECHSELWIRKUNGEN VON LICHT MIT MATERIE UND GRUNDLAGEN DER SPEKTROSKOPIE . 45 KAPITEL 2 DIE CHEMISCHE BINDUNG 59 2.1 ATOMARER AUFBAU VON STOFFEN . 61 2.2 DIE EDELGASREGEL . 61 2.3 DIE LONENBINDUNG . 63 2.4 DIE METALLBINDUNG . 69 2.5 DIE KOVALENTE ATOMBINDUNG . 72 2.6 DIE POLARE ATOMBINDUNG . 79 2.7 DIE KOORDINATIVE BINDUNG . 81 2.8 VERGLEICH DER BINDUNGSTYPEN . 84 2.9 VORHERSAGE VON MOLEKUELSTRUKTUREN . 85 KAPITEL 3 ZUSTANDSFORMEN DER MATERIE 91 3.1 AGGREGATZUSTAENDE . 93 3.2 ARTEN ZWISCHENMOLEKULARER KRAEFTE . 95 3.2.1 ELEKTROSTATISCHE WECHSELWIRKUNGEN . 95 3.2.2 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNGEN . 96 3.2.3 VAN-DER-WAALS-WECHSELWIRKUNGEN . 99 3.2.4 HYDROPHOBE WECHSELWIRKUNGEN . 100 3.3 PHASENUMWANDLUNGEN . 101 3.4 REINSTOFFE UND STOFFGEMISCHE . 106 3.5 HOMOGENE UND HETEROGENE SYSTEME . 106 3.6 IDEALE GASE . 108 3.7 FLUESSIGKEITEN . 115 3.8 FESTSTOFFE . 117 KAPITEL 4 HETEROGENE PHASENGLEICHGEWICHTE 123 4.1 EINFUEHRUNG . 125 4.2 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG VON VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTEN . 125 4.3 LOESLICHKEIT VON GASEN IN FLUESSIGKEITEN . 127 4.4 ADSORPTION AN OBERFLAECHEN . 129 4.5 VERTEILUNG ZWISCHEN ZWEI FLUESSIGKEITEN . 132 4.6 VERGLEICH DER HETEROGENEN VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTE . 139 4.7 GRUNDLAGEN DER STOFFTRENNUNG . 140 4.7.1 CHROMATOGRAPHIE . 140 4.7.2 FRAKTIONIERENDE DESTILLATION . 145 4.7.3 GEFRIERTROCKNUNG . 146 4.8 LOESLICHKEIT VON FESTSTOFFEN . 146 4.9 SALZLOESUNGEN UND DAS LOESLICHKEITSPRODUKT . 148 4.9.1 DER LOESUNGSVORGANG. 148 4.9.2 DAS LOESLICHKEITSPRODUKT . 150 4.9.3 LOESLICHKEIT IN GEGENWART VON FREMDSALZEN . 154 4.10 VERTEILUNGSGLEICHGEWICHTE IN GEGENWART VON MEMBRANEN . 156 4.10.1 DIFFUSION . 156 4.10.2 DIFFUSION DURCH EINE SEMIPERMEABLE MEMBRAN . 157 4.10.3 OSMOSE . 159 4.10.4 DONNAN-GLEICHGEWICHT . 161 KAPITEL 5 CHEMISCHE REAKTIONEN UND ENERGETIK 167 5.1 CHEMISCHE REAKTIONEN SIND STOFFUMWANDLUNGEN . 169 5.2 DIE CHEMISCHE REAKTIONSGLEICHUNG . 170 5.3 QUANTITATIVE INTERPRETATION DER REAKTIONSGLEICHUNG . 171 5.4 ENERGETISCHE BETRACHTUNG CHEMISCHER REAKTIONEN: THERMODYNAMIK. . 173 5.4.1 ERSCHEINUNGSFORMEN VON ENERGIE . 174 5.4.2 DER THERMODYNAMISCHE BEGRIFF YYSYSTEM " . 178 5.4.3 DIE REAKTIONSENTHALPIE . 178 5.4.4 DIE LOESUNGSENTHALPIE BEIM AUFLOESEN VON SALZEN IN WASSER . 187 5.5 DIE TRIEBKRAFT CHEMISCHER REAKTIONEN . 188 5.5.1 DIE ENTROPIE S . 189 5.5.2 DIE FREIE ENTHALPIE G . 191 5.6 TRIEBKRAFT UND GESCHWINDIGKEIT EINER CHEMISCHEN REAKTION . 195 5.7 DAS CHEMISCHE GLEICHGEWICHT . 195 5.8 GIBBS-ENERGIE UND CHEMISCHES GLEICHGEWICHT . 199 5.9 DAS PRINZIP DES KLEINSTEN ZWANGS . 203 5.9.1 AENDERUNG DER KONZENTRATIONEN DER REAKTIONSTEILNEHMER . 204 5.9.2 AENDERUNG VON DRUCK ODER VOLUMEN . 205 5.9.3 TEMPERATURAENDERUNGEN . 206 5.10 GEKOPPELTE REAKTIONEN . 208 5.11 FLIESSGLEICHGEWICHTE . 209 KAPITEL 6 SAEUREN UND BASEN 215 6.1 DEFINITION SAEURE/BASE . 217 6.2 SAEURE-BASE-REAKTIONEN UND KONJUGIERTE SAEURE-BASE-PAARE . 219 6.3 STAERKE VON SAEUREN UND BASEN . 222 6.4 AUTOPROTOLYSE VON WASSER, PH-WERT . 229 6.5 BERECHNUNG VON PH-WERTEN . 236 6.5.1 BERECHNUNG DES PH-WERTES EINER STARKEN EINPROTONIGEN SAEURE . 236 6.5.2 BERECHNUNG DES PH-WERTES EINER SCHWACHEN EINPROTONIGEN SAEURE . 237 6.5.3 BERECHNUNG DES PH-WERTES STARKER UND SCHWACHER BASEN. . 238 6.5.4 BERECHNUNG DES PH-WERTES VON MISCHUNGEN VON SAEUREN UND BASEN . 239 6.6 MESSUNG VON PH-WERTEN, INDIKATOREN . 240 6.7 NEUTRALISATION . 241 6.8 TITRATION . 243 6.8.1 TITRATION VON SALZSAEURE MIT NATRONLAUGE . 244 6.8.2 TITRATION VON ESSIGSAEURE MIT NATRONLAUGE . 246 6.8.3 PH-WERTE VON SALZLOESUNGEN . 247 6.8.4 TITRATION VON PHOSPHORSAEURE MIT NATRONLAUGE . 250 6.9 PUFFER. 251 KAPITEL 7 REDOXREAKTIONEN 263 7.1 OXIDATION UND REDUKTION . 265 7.2 OXIDATIONSZAHLEN . 266 7.3 REDOXREAKTIONEN . 271 7.4 AUFSTELLEN VON REDOXGLEICHUNGEN . 275 7.4.1 AUF STELLEN VON REDOXGLEICHUNGEN IN WAESSRIGER LOESUNG . 276 7.5 ELEKTROCHEMISCHE ZELLEN . 282 7.6 DIE ELEKTROMOTORISCHE KRAFT EMK . 289 7.6.1 STANDARD-HALBZELLENPOTENZIALE . 289 7.6.2 ELEKTROCHEMISCHE SPANNUNGSREIHE - DIE STAERKE VON REDUKTIONS UND OXIDATIONSMITTELN . 293 7.6.3 DIE RICHTUNG VON REDOXREAKTIONEN: ZUSAMMENHANG VON EMK UND GIBBS-ENERGIE . 295 7.7 DIE NERNST ' SCHE GLEICHUNG . 298 7.7.1 KONZENTRATIONSZELLEN . 300 7.8 ELEKTROLYSE . 303 7.9 PH-ABHAENGIGKEIT VON REDOXPOTENZIALEN . 305 7.10 VERGLEICH VON SAEURE-BASE-REAKTIONEN UND REDOXREAKTIONEN . 308 KAPITEL 8 METALLKOMPLEXE 313 8.1 METALLKOMPLEXE . 315 8.2 BINDUNG IN METALLKOMPLEXEN . 317 8.3 LADUNG VON METALLKOMPLEXEN . 319 8.4 NAMEN VON METALLKOMPLEXEN . 319 8.5 STRUKTUR VON METALLKOMPLEXEN . 320 8.6 STABILITAET VON METALLKOMPLEXEN . 325 8.7 MEHRZAEHNIGE LIGANDEN . 330 8.8 EIGENSCHAFTSAENDERUNGEN BEI DER KOMPLEXBILDUNG . 338 8.8.1 VERAENDERUNG DER FARBE . 338 8.8.2 VERAENDERUNG DER LOESLICHKEIT . 339 8.8.3 VERAENDERUNG DER REDOXEIGENSCHAFTEN . 341 8.9 BIOLOGISCH WICHTIGE METALLKOMPLEXE . 342 8.9.1 METALLKOMPLEXE ZUR STRUKTURBILDUNG . 342 8.9.2 METALLKOMPLEXE ZUR SUBSTRATBINDUNG UND -AKTIVIERUNG . 344 KAPITEL 9 AUFBAU UND STRUKTUR ORGANISCHER VERBINDUNGEN 349 9.1 WAS IST ORGANISCHE CHEMIE? . 351 9.2 DAS BESONDERE AM KOHLENSTOFF . 352 9.3 BINDUNGSVERHAELTNISSE IN ORGANISCHEN VERBINDUNGEN . 355 9.3.1 EINFACHBINDUNGEN: SP 3 -HYBRIDORBITALE . 355 9.3.2 DOPPELBINDUNGEN: SP 2 -HYBRIDORBITALE . 359 9.3.3 DREIFACHBINDUNGEN: SP-HYBRIDORBITALE . 361 9.3.4 ZUSAMMENFASSUNG DER HYBRIDISIERUNGSTYPEN . 362 9.4 STRICHSCHREIBWEISE VON ORGANISCHEN MOLEKUELEN . 364 9.5 STOFFKLASSEN, HOMOLOGE REIHEN UND FUNKTIONELLE GRUPPEN . 365 9.6 STRUKTURISOMERIE . 371 9.7 NOMENKLATUR . 374 9.8 GEOMETRISCHE ISOMERE . 378 9.9 SPIEGELBILDISOMERIE ODER ENANTIOMERIE . 381 9.9.1 CHIRALE MOLEKUELE . 381 9.9.2 EIGENSCHAFTEN CHIRALER VERBINDUNGEN . 384 9.9.3 OPTISCHE AKTIVITAET . 388 9.9.4 NOMENKLATUR CHIRALER VERBINDUNGEN: DIE ABSOLUTE KONFIGURATION . 390 9.9.5 DIE D/L-NOMENKLATUR NACH FISCHER . 394 9.10 VERBINDUNGEN MIT ZWEI ODER MEHR STEREOZENTREN . 395 9.10.1 DIASTEREOMERE . 395 9.10.2 MESO-FORMEN . 396 9.10.3 RACEMISCHE GEMISCHE UND RACEMATSPALTUNG . 398 9.11 CYCLOALKANE . 400 9.12 ZUSAMMENFASSUNG: ISOMERIEARTEN . 408 KAPITEL 10 GRUNDTYPEN ORGANISCH-CHEMISCHER REAKTIONEN 413 10.1 WAS IST EIN REAKTIONSMECHANISMUS? . 415 10.2 DAS REAKTIONSENERGIEDIAGRAMM . 416 10.3 DIE GESCHWINDIGKEIT EINER CHEMISCHEN REAKTION . 419 10.3.1 DIE REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT V . 420 10.3.2 FAKTOREN, DIE DIE REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT V BEEINFLUSSEN . 421 10.3.3 KONZENTRATION UND REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT: DAS GESCHWINDIGKEITSGESETZ . 422 10.3.4 DIE AKTIVIERUNGSENERGIE . 424 10.3.5 KATALYSE . 425 10.4 GRUNDTYPEN ORGANISCH-CHEMISCHER REAKTIONEN . 427 10.5 DIE NUCLEOPHILE SUBSTITUTIONSREAKTION . 428 10.5.1 DIE S N 2-REAKTION. 431 10.5.2 DIE S N 1-REAKTION . 435 10.5.3 VERGLEICH ZWISCHEN S N 1 UND S.2 -REAKTION . 439 10.6 DIE ELIMINIERUNG . 442 10.6.1 DIE E2-ELIMINIERUNG. 443 10.6.2 DIE EL-ELIMINIERUNG . 446 10.6.3 VERGLEICH ZWISCHEN EL UND E2-REAKTION. 448 10.7 DIE ADDITION . 449 10.7.1 KATALYTISCHE HYDRIERUNG . 449 10.7.2 ELEKTROPHILE ADDITION VON HX UND H 2 O . 451 10.7.3 ELEKTROPHILE ADDITION VON HALOGENEN X, . 454 10.8 ELEKTROPHILE SUBSTITUTION AM AROMATEN . 456 10.8.1 BINDUNGSVERHAELTNISSE IM BENZEN: DELOKALISIERTE ELEKTRONEN. . 457 10.8.2 DER MECHANISMUS DER ELEKTROPHILEN AROMATISCHEN SUBSTITUTION . 465 10.9 RADIKALREAKTIONEN . 471 KAPITEL 11 REAKTIONEN VON CARBONYLVERBINDUNGEN 487 11.1 EINTEILUNG VON CARBONYLVERBINDUNGEN . 489 11.2 STRUKTUR UND BINDUNGSVERHAELTNISSE . 491 11.3 REAKTIVITAET VON CARBONYLVERBINDUNGEN . 492 11.3.1 . REAKTIONEN AN DER CARBONYLGRUPPE: ANGRIFF EINES . . 493 11.3.2 REAKTIONEN AN DER CARBONYLGRUPPE: ANGRIFF EINES ELEKTROPHILS . 494 11.3.3 ERHOEHUNG DER A-CH ACIDITAET: ANGRIFF EINER BASE . 495 11.4 REAKTIONEN VON ALDEHYDEN UND KETONEN . 497 11.4.1 REAKTION MIT WASSER: BILDUNG VON HYDRATEN . 498 11.4.2 REAKTION MIT ALKOHOLEN: BILDUNG VON HALBACETALEN UND ACETALEN . 501 11.4.3 REAKTION MIT AMINEN: BILDUNG VON IMINEN UND ENAMINEN . 503 11.5 KETO-ENOL-TAUTOMERIE . 510 11.6 DIE ALDOLREAKTION: KNUEPFUNG VON C-C-BINDUNGEN . 514 11.7 CARBONSAEUREN . 521 11.7.1 STRUKTUR UND BEZEICHNUNG . 521 11.7.2 DIE SAEURESTAERKE VON CARBONSAEUREN . 523 11.8 CARBONSAEUREDERIVATE . 525 11.8.1 ALLGEMEINES REAKTIONSSCHEMA . 525 11.8.2 RELATIVE REAKTIVITAET DER CARBONSAEUREDERIVATE . 526 11.8.3 CARBONSAEUREESTER . 528 11.9 ESTER ANORGANISCHER SAEUREN . 535 11.10 LIPIDE UND SEIFEN . 538 11.11 OXIDATION UND REDUKTION . 549 11.11.1 REDUKTION . 550 11.11.2 OXIDATION . 554 11.12 HYDROCHINONE UND CHINONE . 554 KAPITEL 12 KOHLENHYDRATE 561 12.1 EINTEILUNG VON KOHLENHYDRATEN . 563 12.2 MONOSACCHARIDE . 565 12.3 REDOXREAKTIONEN DER MONOSACCHARIDE . 573 12.4 BILDUNG CYCLISCHER HALBACETALE . 582 12.5 AMINOZUCKER . 588 12.6 GLYCOSIDBILDUNG . 591 12.7 DISACCHARIDE . 597 12.8 POLYSACCHARIDE . 602 KAPITEL 13 AMINOSAEUREN, PEPTIDE UND PROTEINE 613 13.1 AMINOSAEUREN, PEPTIDE UND PROTEINE . 615 13.2 AUFBAU UND KLASSIFIZIERUNG VON AMINOSAEUREN . 616 13.3 KONFIGURATION DER AMINOSAEUREN . 619 13.4 SAEURE-BASE-EIGENSCHAFTEN DER AMINOSAEUREN . 620 13.5 DER ISOELEKTRISCHE PUNKT IEP . 624 13.6 CHEMISCHE REAKTIONEN MIT AMINOSAEUREN: SCHUTZGRUPPEN . 628 13.7 PEPTIDE . 629 13.8 PROTEINE . 643 13.9 ENZYME . 656 KAPITEL 14 NUCLEINSAEUREN 673 14.1 ARTEN VON NUCLEINSAEUREN . 675 14.2 AUFBAU DER NUCLEINSAEUREN . 675 14.3 NUCLEOTIDE . 680 14.4 STRUKTUREN DER NUCLEINSAEUREN . 683 14.5 CHEMISCHE STABILITAET DER NUCLEINSAEUREN . 691 14.6 DIE REPLIKATION DER DNA . 692 14.7 PROTEINBIOSYNTHESE . 697 LOESUNGEN ZU DEN UEBUNGSAUFGABEN 717 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 725 STICHWORTVERZEICHNIS 727
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