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Chemische Reaktionen - Coggle Diagram

- - - - Reaktionsenthalpie (Reaktionswärme) ΔH: Änderung der Enthalpie ΔH eines Systems (Wärmedifferenz, die bei einer Reaktion an die Umgebung abgegeben oder aus der Umgebung aufgenommen wird).
        
        Endotherme R.: innere Energie U (Edukte) < innere Energie U (Produkte), Energieaufnahme aus Umgebung; Δ H + (da das Reaktionssystem an Energie gewinnt)
        
        Aktivierungsenergie: reaktionsspezifische Energie, die man benötigt, um eine Reaktion in Gang zu setzen. Ihren Betrag bestimmt die Geschwindigkeit der Reaktion (je größer sie ist, desto langsamer verläuft die Reaktion).
        
        Katalysator: Stoff, der die Aktivierungsenergie einer chem. Reaktion durch die Bildung von Zwischenverbindungen mit Eduktteilchen verringert und damit die Geschwindigkeit der Reaktion erhöht/beschleunigt. Er geht unverändert aus der Reaktion hervor (wird durch die R. nicht verbraucht). Er beeinflusst die Lage des chem. Gleichgewichts nicht! (bswp. Biokatalysatoren: Enzyme)
        
        Exotherme R.: innere Energie U (Edukte) > innere Energie U (Produkte), Energieabgabe an Umgebung; Δ H - (da das Reaktionssystem an Energie verliert)
      - freie Reaktionsenthalpie (ΔG): Maß für die Freiwilligkeit einer chem. Reaktion.
        
        ΔG-: freiwilliger (spontaner) Reaktionsverlauf = exergone Reaktion
        
        ΔG+: durch Energiezufuhr erzwungener Reaktionsverlauf = endergone Reaktion
      - Entropie ΔS: Maß für die Unordnung eines Systems (sehr vereinfacht). Je größer die Unordnung, desto größer ist auch die Entropie.
        
        ΔS+: Erzeugung von Unordnung
        
        ΔS-: Entstehung von Ordnung
- - - - Zusammenhang von ΔG und k(c): ΔG- = freiwilliger Reaktionsverlauf: k(c) > 1 (GG auf Produktseite); ΔG+ = erzwungene Reaktion: k(c) < 1 (GG auf Eduktseite); ΔG = 0: Reaktion befindet sich im Gleichgewicht.
- - - - Säure/Base-Rekation: Protonenübertragungsreaktion (Protolyse) :checkered_flag:
        
        Oxidationszahlen bleiben gleich (i. Ggs. zu Redoxreaktionen)
        
        es sind stets zwei korrespondierende Säure-Base-Paare beteiligt.
      - BRÖNSTED-Säure: Teilchen, das ein Proton abgibt (Protonendonator) :checkered_flag:
      - BRÖNSTED-Base. Teilchen, das ein Proton aufnimmt (Protonenakzeptor). Reagiert das Wasser-Molekül als BRÖNSTED-Base, so entstehen hydratisierte Oxonium-Ionen: H3O+ (aq) :checkered_flag:
    - - Nichtmetalloxid + Wasser ➝ Säure
      - Säure + Wasser ➝ Oxonium-Ionen + Säurerest-Ionen
    - - Hydroxide: Feststoffe (Ionenverbindungen aus positiv geladenen Metall-Ionen und negativ geladenen Hydroxid-Ionen (OH-))
      - Alkalische Lösungen: wässrige Lösung, die Hydroxid-Ionen (OH- (aq)) enthalten.
      - Bildung alkalischer Lösungen:
        
        Metallhydroxid ➝ (Wasser) Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen
        
        Metalloxid + Wasser ➝ Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen
        
        Alkalimetall/Erdalkalimetall + Wasser ➝ Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen + Wasserstoff
    - - Reaktion zwischen Wasserstoff-Ionen (H+ (aq)) und Hydroxid-Ionen (OH- (aq)). Sie läuft ab, wenn man eine saure und eine alkalische Lösung zusammengibt: H+ (aq) + OH- (aq) ➝ H20 (l) Gleichzeitig bildet sich eine neutrale Salzlösung.
    - - pOH-Wert: Maß für den Gehalt einer Lösung an Hydroxid-Ionen (pOH = -lg c(OH-)
      - pH + pOH = pK(W)
      - pH-Wert-Skala (0 - 14)
        
        sauer: 0 - 7
        
        neutral: 7
        
        alkalisch: 7 - 14
      - Stärke von Säuren und Basen
        
        Maß für die Säurestärke: K(S)- bzw. pK(S)-Wert (Säurekonstante)
        
        Maß für die Basestärke: K(B)- bzw. pK(B)-Wert (Basekonstante)
        
        Je kleiner der K(S)-/K(B)-Wert bzw. je größer der pK(S)/pK(B)-Wert ist, desto schwächer ist die Säure/Base.
        
        Je stärker eine Säure bzw. Base ist, desto schwächer ist ihre korrespondierende Base bzw. Säure.
        
        pH-Werte wässriger Lösungen von Säuren und Basen
        
        Sehr starke Säuren und sehr starke Basen reagieren vollständig mit Wasser.
        
        Schwache Säuren und Basen reagieren nur in geringem Ausmaß mit Wasser.
- - - - ... starken Säure + starke Base, so reagiert es neutral.
      - ... schwachen Säure mit einer starken Base, so reagiert es basisch.
      - ... starken Säure mit einer schwachen Base, so reagiert es sauer.
      - ... schwachen Säure mit einer schwachen Base, sind Vorhersagen über den pH-Wert sehr schwer. Er kann irgendwo liegen.