Chemie für Studierende der Medizin und Biowissenschaften
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| Hauptverfasser: | , , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Pearson
[2023]
|
| Ausgabe: | 3., aktualisierte Auflage |
| Schriftenreihe: | Pearson Medizin
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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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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| author | Schmuck, Carsten 1968-2019 Engels, Bernd 1958- Schirmeister, Tanja 1963- Fink, Reinhold F. 1963- |
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