Chemie Zusammenfassung: Redoxreaktionen, Organische Chemie, Erdöl PDF

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Summary

Diese Zusammenfassung enthält Informationen zu den Themen Redoxreaktionen (mit Beispiel), Organische Chemie (inklusive Isomerieregeln, Alkane, Alkene, Alkine) und Erdöl (Verarbeitung)...

Description

Chemie Klausur 1 Redoxreaktion Metall + Nichtmetall → Salz

Magnesium und Sauerstoff → Magnesiumoxid

2Mg + O2 → 2MgO Teilchenebene: Elektronenabgabe (Metalle, Oxidation)

Mg

→

Mg2+ + 2e-

Elektronenaufnahme (Nichtmetalle, Reduktion)

O2 + 2 • 2e-

→

2O-

→

2Mg2+ + 2O-

| •2

4eElektronenübertragung

2Mg + O2

2MgO Redoxreaktion

2Mg + O2

→

2MgO

> 2 Reaktionen in anorganischer Chemie: Redoxreaktion → e- werden übertragen Protolyse Säure/Base → H+ werden übertragen → bei beiden werden Teilchen mit hoher Ladungsdichte übertragen → beides sind Gleichgewichtsreaktionen > Bedeutung: alles Verbrennungsreaktionen, z.B. Kohle, Holz, Öl, Gas, Stoffwechsel, Photosynthese, Benzinumsetzung Auto > Oxidation: Elektronenabgabe, Oxidationszahl wird größer / positiver > Oxidationsmittel: nimmt Elektronen auf, wird reduziert > Reduktion: Elektronenaufnahme, Oxidationszahl wird kleiner / negative > Reduktionsmittel: gibt Elektronen ab, wird oxidiert > Redoxreaktion: Elektronenübergänge = Vorgänge, bei denen sich Oxidationszahlen der beteiligten Atome ändern > Je edler ein Metall ist, desto weniger ist es oxidierbar > Ist Metall edler als Metallsalz  keine Redoxreaktion

Galvanische Zelle

Organische Chemie (Kohlenstoffverbindungen) Isomere = gleiche Anzahl von C-Atomen aber unterschiedliche Strukturformel Isomerie-Regeln: 1. Die längste Kette gibt den Endnamen an 2. Der Name leitet sich anhand der homologen Reihe der Alkane ab. 3. Die Zahl steht für das C-Atom, an dem die Abzweigung hängt. Abgezählt von der Seite, an der der Weg zur Abzweigung kürzer ist. 4. Die Vorsilben bestimmen die Anzahl der gleichartigen Abzweigungen an der Stammkette. 5. Die Namen der Verzweigungen werden alphabetisch geordnet. 6. Man nimmt immer die Kette, mit den meisten Verzweigungen als Stammkette. Beispiel:

> Bindungspartner: Halogene VII (F, Cl, Br, I), Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel Homologe Reihe der Alkane Name Methan Ethan Propan Butan Pentan Hexan Heptan Octan Nonan Decan Hexadecan

Summenformel CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 C16H34

Eigenschaften gasförmig leicht entflammbar

flüssig Bestandteile von Lösungsmitteln für unpolare Stoffe, z.B. Fette

CnH2n+2

> Kohlenwasserstoffe verhalten sich wasserabweisend  sind unpolar > Alkane sind unpolare Verbindungen  zwischen Molekülen wirken ausschließlich Van-der-WaalsKräfte > Van-der-Waals-Kräfte sind grundsätzlich schwach, werden mit zunehmender Molekülgröße stärker > Je stärker zwischenmolekulare Kräfte umso fester halten Moleküle zusammen  umso wahrscheinlicher wird Stoff flüssig bzw. fest > Mit steigender Zahl an C-Atomen steigen auch Schmelz- und Siedepunkte

Alkene (Doppelbindung) und Alkine (Dreifachbindung) CnH2n

CnH2n-2

Isomerie-Regeln:

Beispiel: 2 – Propen

Stellung der Bindung

–C–C=C=C–C–

Art der Bindung

2, 3 – Pentadien

 1, 3, 5 – Cyclohexatrien = Benzol 

Erdöl Verarbeitung: > Destillation: Erdöl wird in verschiedene Fraktionen unterteilt, indem Alkane in Destillationsturm durch ihre unterschiedlichen Siedepunkte getrennt werden > Cracken: bei Destillation entstehen zu wenig Benzine und Mitteldestillate, diese werden beim Cracken gewonnen  Katalysator wird zusammen mit Erdöl in Reaktor erhitzt, sodass Kohlenwasserstoffe auseinanderbrechen (langkettige Alkane werden in kurzkettige Alkane gespalten):

Ko h l e n wa s s e r s t o ff ewe r d e ni mEr h i t z e r v o r g e h e i z t , d a n nmi t a u sRe g e n e r a t o r k o mme n d e nKa t a l y s a t o r ( Al u mi n i u mo x i d+ Si l i c i u md i o x i d ) v e r s e t z t  Ge mi s c hv e r d a mp f t v o l l s t ä n d i g , g e l a n g t i nRe a k t o r ; Ko h l e n s t o ff mo l e k ü l eg e l a n g e nd u r c h Hi t z ei nSc h l i n g e r b e we g u n g e n r e i ß e na u s e i n a n d e r ; Ab s c h n e i d e rt r e n n t Cr a c k p r o d u k t ev o nKa t a l y s a t o r a b , g e k r a c k t e nKo h l e n wa s s e r s t o ff ewe r d e ni nDe s t i l l a t i o n s t u r mi n e i n z e l n e nF r a k t i o n e na b g e t r e n n t

> Reforming: zur Verbesserung der Qualität von Benzinen, heißes Benzin wird entschwefelt und durch platinhaltiges Gitternetz geleitet, es entsteht klopffreies Benzin > Entschwefelung, Hydrofining, Claus-Verfahren: Entschwefelung geschieht in Hydrofiner, giftiges Schwefeldioxid wird entfernt, indem Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff reagiert, bei ClausVerfahren wird aus Schwefelwasserstoff und Sauerstoff Schwefel und Wasser > Synthesegas-Erzeugung: benötigt, um andere organische Stoffe wie Ammoniak herzustellen > Pyrolyse: dadurch werden vor allem Leichtbenzine in Ethen, Ethin und Propen gespalten, ist Cracken ähnlich, wird Steam-Verfahren genannt, Ethen und Propen wichtige Zwischenprodukte bei Herstellung von Kunststoffen...