Absorptionsspektrum

Substanzen können Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich gut absorbieren. Dabei regen die Wellenlängen Elektronen an, welche so auf ein höheres Energieniveau gelangen. Da nur bestimmte Energiezustände besetzt werden können, muss auch die Wellenlänge eine bestimmte Energie besitzen, die restlichen Wellenlängen werden reflektiert. Stellt man nun ein Diagramm auf, das zeigt, wie stark welche Wellenlängen absobiert werden, erhält man ein Absorptionsspektrum, welches nachfolgend für die in der Biochemie wichtigen Reduktionsäquivalente NAD⁺ und NADH dargestellt ist.



Beide Substanzen besitzen ein Absorptionsmaximum bei ca 260 nm, NADH weist ein zusätzliches Maximum bei 340 nm auf. Auf diese Art ist es möglich, durch photometrische Messungen die Konzentrationen der beiden Substanzen zu messen, Anwendungen sind die Bestimmungen des Blutzuckers oder des GOT-Spiegels.

Acetal

Stoffklasse, bei der zwei O-Alkylreste bzw. O-Arylreste an ein Kohlenstoffatom gebunden sind.

Acylglycerin

Acylglycerine sind Ester, die aus dem Alkohol Glycerin und einer oder mehreren Fettsäuren entstanden sind. Je nach Anzahl der Fettsäureester spricht man von Mono-, Di- oder Triacylglycerinen.

Acylierung

Reaktion, bei der ein Acylrest in eine Verbindung eingeführt wird.

Acylrest

Acylgruppen leiten sich von Carbonsäuren ab, denen jeweils die OH-Gruppe fehlt.

Addition

Bei einer Addition lagern sich Atome oder Molekülgruppen an eine Mehrfachbindung an. Zu unterscheiden sind die elektrophile Addition an eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung und die nucleophile Addition an eine Carbonyl-Gruppe.

elektrophile Addition

Bei der elektrophilen Addition von Halogenwasserstoffen kommt es zu einer Anlagerung der beiden Atome nach der Regel von Markownikoff. Diese Regel besagt, dass der Wasserstoff immer an das Kohlenstoff-Atom gebunden wird, welches die meisten Wasserstoffatome als Bindungspartner besitzt.
Desweiteren gibt es noch die radikalische Addition, diese verläuft entgegen der Regel von Markownikoff.

nucleophile Addition

Bei der nucleophilen Addition werden Verbindungen wie Wasser, Alkohole oder Amine an eine Carbonyl-Gruppe angelagert. Dabei bindet das Wasserstoff-Atom an den Carbonyl-Sauerstoff, der nucleophile Rest des Moleküls geht eine Bindung mit dem positiv polarisierten Kohlenstoff-Atom ein.

Adsorption

Die Anlagerung eines Gases oder einer gelösten Substanz an der Oberfläche eines Feststoffes durch intermolekulare Wechselwirkungen.

Aerosol

Als Aerosol werden zwei Arten von heterogenen Stoffgemischen bezeichnet, gasförmig/feste Stoffgemische (z.B. Rauch) oder gasförmig/flüssige Stoffgemische (z.B. Nebel).

Aggregatzustand

Die drei möglichen Zustandsformen fest, flüssig und gasförmig werden als Aggregatzustände bezeichnet. Durch Zufuhr oder Entzug von Wärmeenergie können diese Aggregatzustände ineinander überführt werden.

Aktivierungsenergie

Die Aktivierungsenergie ist diejenige Energie, die bei einer Reaktion aufgebracht werden muss, damit diese ablaufen kann. Eine Aktivierungsenergie muss auch bei freiwillig ablaufenenden (exergonen) Reaktionen aufgebracht werden, es sei denn, sie kann bereits durch die Umgebung geliefert werden, dann spricht man von einer "spontanen" Reaktion.

optische Aktivität

Besitzt eine Verbindung ein oder mehrere Chiralitätszentren, so kann sie optisch aktiv sein, d.h. eine Lösung dieser Substanz kann linear polarisiertes Licht um einen bestimmten Winkel drehen.

α-Alanin

Eine α-Aminosäure, sie wird meist einfach nur als "Alanin" bezeichnet.

Aldehyd

Organische Verbindung, die als funktionelle Gruppe eine so genannte Aldehydgruppe "-CHO" enthält. Die systematischen Namen der Aldehyde enden auf "-al", häufig werden hier auch Trivialnamen verwendet.

Aldol

Der Name "Aldol" ist eine Abkürzung für Aldehydalkohol. Es handelt sich dabei um eine organische Verbindung, die als funktionelle Gruppen sowohl eine Aldehydgruppe, als auch einen Hydroxylrest (die funktionelle Gruppe eines Alkohols) besitzt.

Aldolkondensation

Bei einer Aldolkondensation reagieren Aldehyde oder Ketone unter Bildung einer C-C-Verknüpfung zu einer ungesättigten Verbindung. Zuerst wird eine β-Hydroxycarbonyl-Verbindung gebildet, in einem weiteren Schritt entsteht durch Wasserabspaltung eine Doppelbindung.

Aldose

Ein Monosaccharid mit einer Aldehyd-Gruppe. Ein Bespiel für eine Aldose ist Glucose.

Alkan

Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, in denen ausschließlich Einfachbindungen zu finden sind. Acyclische (aliphatische) Alkane haben die allgemeine Summenformel C_nH_2n+2. Bei cyclischen Alkanen lautet die allgemeine Summenformel C_nH_2n.

Alken

Alkene gehören zu den ungesättigten Kohlenwasserstoffen. Es gibt einfach und mehrfach ungesättigte Alkene (Alkadiene = 2 Doppelbindungen, Alkatriene = 3 Doppelbindungen etc.).

Alkohol

Organische Verbindung, die als funktionelle Gruppe einen Hydroxylrest enthält. Je nachdem wie viele Hydroxylreste in der Verbindung enthalten sind, spricht man von ein oder mehrwertigen Alkoholen. Die Anzahl der Allkyl- oder Arylreste am Kohlenstoffatom, das den Hydroxylrest trägt, ergibt eine Einteilung in primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole.

Alkylierung

Reaktion, bei der ein Alkylrest in eine Verbindung eingebracht wird.

Alkylrest

Alkylreste leiten sich von Kohlenwasserstoffen ab, denen jeweils ein Wasserstoffatom fehlt, Alkylreste werden wie Arylreste in organischen Formeln oft mit "R" abgekürzt.

Amin

Derivat das Ammoniaks, bei dem ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Alkylreste ersetzt worden sind.
Je nachdem, wie viele Wasserstoffatome substituiert worden sind, spricht man von primären, sekundären und tertiären Aminen.

Aminogruppe

Eine Aminogruppe leitet sich vom Ammoniak ab, dem ein Wasserstoffatom fehlt

α-Aminosäure

Besitzt eine Carbonsäure am Kohlenstoffatom 2 eine Aminogruppe, so handelt es sich um eine α-Aminocarbonsäure, meist einfach nur Aminosäure genannt. Aminosäuren werden oft in neutraler Form abgebildet, tatsächlich existiert bei physiologischem pH-Wert jedoch ein Zwitterion, da bei diesem pH-Wert die Aminogruppe protoniert und die Carboxyl-Gruppe deprotoniert vorliegt.

Ammoniak

Eine anorganische Verbindung mit der Summenformel NH₃. Das Molekül ist trigonal-pyramidal gebaut, der Stickstoff besitzt ein freies Elektronenpaar, an welches sich ein Proton anlagern kann. Es handelt sich damit um eine typische Brönsted-Base.

Ampholyt

Verbindungen, die sowohl als Brönsted-Säure wie auch als Brönsted-Base fungieren können, welche demnach sowohl ein Proton abegeben, wie auch ein Proton aufnehmen können.
Beispiele für Ampholyte sind Wasser und das Hydrogencarbonat-Anion.

Anhydrid

Verbindung, die unter Wasserabspaltung aus zwei Carbonsäuren entsteht. So entsteht aus zwei Molekülen Essigsäure Essigsäureanhydrid (Acetanhydrid).

Anion

Anionen sind ein- oder mehrfach negativ geladene Ionen, wie z.B. die Halogenide, das Phosphat-Anion, das Sulfat-Anion oder das Hydrogencarbonat-Anion.

α-/β-Anomer

In der Ringform der Monosaccharide kann am so genannten anomeren Kohlenstoffatom (dem Kohlenstoff der ehemaligen Carbonyl-Gruppe) die Hydroxyl-Gruppe unterhalb (α-Form) oder oberhalb (β-Form) der Ringebene orientiert sein.

äquatorial

Liegt eine Verbindung in der Sesselform vor, so werden die waagerechten Substituenten als äquatoriale Substituenten bezeichnet, die senkrechten als axiale Substituenten.

Areniumion

Areniumionen (auch σ-Komplexe genannt) sind Carbeniumionen, die bei der elektrophilen aromatischen Substitution entstehen.

Aromatizität

Ebene Ringsysteme mit (4n+2) π-Elektronen (das "n" steht für eine ganze natürliche Zahl) und einem ringförmig geschlossenen delokalisierten π-Elektronensystem bezeichnet man als "aromatisch".
Von aromatischen Verbindungen kann man mehrere mesomere Grenzstrukturen zeichnen, im Fall des Benzols sind das zwei verschiedene Strukturen:

Arrheniusgleichung

Die Arrheniusgleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen der Temperatur T, der Geschwindigkeitskonstanten k und der Aktivierungsenergie E_A (R ist die allgemeine Gaskonstante; A ist eine Konstante, die als Stoßfaktor bezeichnet wird).

Arylrest

Arylreste leiten sich von aromatischen Kohlenwasserstoffen ab, denen jeweils ein Wasserstoffatom fehlt, Arylreste werden wie Alkylreste in organischen Formeln oft mit "R" abgekürzt.

Atom

Das mit chemischen Methoden nicht mehr teilbare kleinste Teilchen eines chemischen Elementes. Ein Atom besteht aus einem Kern (Protonen und Neutronen, zusammen als Nukleonen bezeichnet) und der Elektronenhülle.

atomare Masseneinheit

Die atomare Masseneinheit u entspricht 1,6606 · 10^-24 g.

Atombindung / kovalente Bindung

Bei der Atombindung bzw. kovalenten Bindung kommt es zur Ausbildung eines gemeinsamen bindenden Elektronenpaares. Jedes Atom steuert dabei ein Elektron zur Bindung bei. Stellt ein Atom beide Elektronen für die Atombindung zur Verfügung, spricht man von einer dativen oder koordinativen Bindung.

absolute Atommasse

Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten u.
Beispiele: H: 1,008 u; C: 12,011 u; O: 15,9994 u

relative Atommasse

Zahlenwert der in atomaren Masseneinheiten u gemessenen absoluten Atommasse.
Beispiele: H: 1,008; C: 12,011; O: 15,9994

Bohrsches Atommodell

Nach dem Atommodell von Bohr kreisen die Elektronen auf bestimmten Bahnen um den Atomkern. Sie besitzen damit diskrete Energiezustände, es sind nur bestimmte Umlaufbahnen erlaubt. Jede Schale kann nur eine bestimmte Anzahl Elektronen aufnehmen, und zwar 2n² (n = Nummer der Schale).

Autoprotolyse

Eine Protolyse ist eine Protonen-Übertragungsreaktion. Bei Verbindungen, die in der Lage sind, sowohl Protonen abzugeben als auch aufzunehmen, können die Moleküle untereinander Protonen austauschen, man spricht dann von Autoprotolyse.

Avogadro-Konstante

Die Avogadro-Konstante N_A gibt die Zahl der Teilchen an, die in der Stoffmenge von einem Mol enthalten sind.
Sie besitzt den Wert 6.022 · 10²³ mol^-1.

axial

Liegt eine Verbindung in der Sesselform vor, so werden die senkrechten Substituenten als axiale Substituenten bezeichnet, die waagerechten als äquatoriale Substituenten.

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Base

Die Eigenschaften von basischen Verbindungen sind unterschiedlich definiert. Nach Arrhenius gibt eine Base Hydroxid-Ionen ab, nach Brönsted ist eine Base in der Lage ein Proton aufzunehmen. Lewis schließlich definiert eine Base als Elektronenpaar-Donor.
Basen sind z.B. Ammoniak (NH₃), Natronlauge (NaOH), aber auch organische Amine (NR₃₎.

Basenpaarung

Eine Basenpaarung kommt in der DNA zwischen den Nucleinbasen Adenin und Thymin, sowie zwischen Cytosin und Guanin zustande.

Basizität

Die Basizität einer Brönsted-Base bezeichnet die Fähigkeit dieser Verbindung, ein Proton aufzunehmen.

Benzol

Eine aromatische Verbindung der Summenformel C₆H₆.

Betain

Als Betaine wird eine Stoffklasse organisch-chemischer Verbindungen bezeichnet, die in ihrer Molekülstruktur sowohl eine positive als auch eine negative Ladung tragen, nach außen hin also ungeladen sind. In Betainen können sich diese Ladungen, anders als bei Zwitterionen, nicht durch Protonenwanderung ausgleichen.


Als Betaine wird eine Stoffklasse organisch-chemischer Verbindungen bezeichnet, die in ihrer Molekülstruktur sowohl eine positive als auch eine negative Ladung tragen, nach außen hin also ungeladen sind. In Betainen können sich diese Ladungen, anders als bei Zwitterionen, nicht durch Protonenwanderung ausgleichen

Bindigkeit

Zahl der Atombindungen, die in einer chemischen Verbindung von einem Atom ausgehen.

α-/β-glykosidische Bindung

In der Ringform der Monosaccharide kann die OH-Gruppe des anomeren Kohlenstoffatoms mit einem Alkohol, z.B. einem anderen Monosaccharid, reagieren. Je nachdem, ob diese OH-Gruppe unterhalb (α-Form) oder oberhalb (β-Form) der Ringebene gebunden ist spricht man von einer α- oder β-glykosidischen Bindung.

ionische Bindung

Bei einer ionischen Bindung kommt es aufgrund eines starken Elektronegativitätsunterschiedes zwischen den beiden Bindungspartnern zu einer Übertragung von ein oder mehreren Elektronen von einem Element auf das andere. Es entstehen Kationen und Anionen, welche durch elektrostatische Wechselwirkungen aneinander gebunden sind, Ionengitter bilden sich. Ionische Bindungen sind meist zwischen Metallen und Nichtmetall-Elementen zu finden.

π-Bindung

Bei einer sp²-Hybridisierung nehmen die drei sp²-Hybridorbitale eine trigonale Geometrie ein, das p-Orbital steht senkrecht auf dieser Ebene. Dieses p-Orbital kann mit einem weiteren, parallel stehenden p-Orbital wechselwirken, dies bezeichnet man als π-Bindung. Im Gegensatz zur σ-Bindung liegt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Bindungselektronen bei einer π-Bindung nicht zwischen den beiden Bindungspartnern, sondern ober- und unterhalb der Molekülebene.

σ-Bindung

Eine σ-Bindung wird durch die Überlappung zweier Orbitale auf der Kern-Kern-Achse, also zwischen den beiden Bindungspartnern gebildet.

koordinative Bindung

Koordinative Bindungen sind in Komplexen zu finden. Dabei fungieren die Liganden des Komplexes als Elektronenpaardonatoren, sie stellen ein freies Elektronenpaar für die Bindung zum Zentralteilchen zur Verfügung. Daher spricht man bei diesem Bindungstyp auch von einer "dativen Bindung".
Wichtige Koordinationsverbindungen sind Hämoglobin und Chlorophyll.

metallische Bindung

Metalle bilden ein Gitter aus, in welchem die Gitterplätze durch Metallkationen besetzt sind, die abgegebenen Valenzelektronen bewegen sich frei im gesamtem Gitter. Aus dieser Delokalisierung der Elektronen resultiert die hohe elektrische Leitfähigkeit sowie die thermische Leitfähigkeit der Metalle.

Bindungselektronen

Elektronen, die in einem Molekül an einer Atombindung beteiligt sind, werden als Bindungselektronen bezeichnet, solche, die nicht an Atombindungen beteiligt sind, werden freie Elektronen genannt.

Bindungsenergie

Energiebeitrag, der bei der Bildung einer Atombindung frei wird, bzw. bei der Spaltung dieser Bindung verbraucht wird.

Bromierung

Anlagerung von Brom an eine Mehrfachbindung.

Bromoniumion

Ein Bromoniumion ist ein Molekül, das ein positiv geladenes zweibindiges Bromatom enthält. Ein Bromoniumion ensteht als sehr instabile und nicht isolierbare Zwischenstufe bei der elektrophilen Addition.

Brönsted-Base

Brönsted-Basen sind chemische Verbindungen, die Protonen aufnehmen können (Protonenakzeptoren).

Beispiel: Ammoniak: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Brönsted-Säure

Brönsted-Säuren sind chemische Verbindungen, die Protonen abgeben können.

Beispiel: das Ammoniumion: NH₄⁺ → NH₃ + H⁺

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Carbanion

Ein Carbanion ist ein Molekül, das ein negativ geladenes Kohlenstoffatom enthält.

Carbocyclus

Ringförmiger Kohlenwasserstoff, dessen Ringatome ausschließlich Kohlenstoffatome sind.

Carbokation / Carbeniumion

Ein Carbokation ist ein Molekül, das ein positiv geladenes dreibindiges Kohlenstoffatom enthält. Carbokationen werden auch Carbeniumionen genannt.

Carbonsäure

Organische Verbindung, die als funktionelle Gruppe eine Carboxyl-Gruppe enthält. Die systematischen Namen der Carbonsäuren enden auf "-säure" oder "-carbonsäure", im ersten Fall zählt das Kohlenstoffatom der Carboxyl-Gruppe zum Kohlenstoff-Grundgerüst dazu, im zweiten Fall nicht. Es heißt daher Ethansäure oder Methancarbonsäure.

Carbonsäurederivat

Carbonsäurederivate sind Verbindungen, die sich von den Carbonsäuren ableiten, bei denen die OH-Gruppe der Carboxyl-Gruppe durch einen anderen Rest ersetzt wurde, ein Halogenatom, eine Aminogruppe etc.
Wichtige Derivate der Carbonsäure sind Carbonsäurechloride, Carbonsäureanhydride, Carbonsäureester und Carbonsäureamide.

Carbonsäureamid

Carbonsäurederivat bei dem statt des Hydroxylrestes eine Aminogruppe vorliegt. Sind ein oder zwei Wasserstoffatome des Stickstoffs durch Alkylreste ersetzt, spricht man von N-substitituierten Carbonsäureamiden. Bei sekundären bzw. tertiären Amiden sind mehrere Carbonsäurereste an den Stickstoff gebunden.

Carbonsäureester

Organische Verbindung, die als funktionelle Gruppe eine so genannte Estergruppe "-COOR" enthält.

Carbonyl-Gruppe

Die Carbonyl-Gruppe zeichnet sich durch eine Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung aus. Aufgrund der unterschiedlichen Elektronegativitäten besitzt das Kohlenstoffatom eine positive Partialladung, der Sauerstoff eine negative. Dies ermöglicht zahlreiche Reaktionen.

Carboxyl-Gruppe

Die Carboxyl-Gruppe (-COOR) ist die funktionelle Gruppe der Carbonsäuren. Sie beinhaltet eine Carbonyl-Gruppe sowie einen Hydroxylrest.

Carboxylat-Anion

Das Carboxylat-Anion (-COO^-) entsteht aus einer Carboxyl-Gruppe durch Abspaltung eines Protons.

Chelateffekt

Als Chelateffekt bezeichnet man die Tatsache, dass Chelatkomplexe eine höhere Stabilität aufweisen als vergleichbare Komplexe mit einzähnigen Liganden. Dies liegt an der höheren Zunahme an Entropie, die mit der Bildung eines Chelatkomplexes verbunden ist.

Chelatkomplex

Bei einem Chelatkomplex ist das Zentralteilchen von einem oder mehreren mehrzähnigen Liganden umgeben, Liganden, die jeweils mehrere Bindungen zum Zentralteilchen ausbilden können. Ein solcher Chelatkomplex ist stabiler als ein Komplex mit einzähnigen Liganden.

Chinon

Chinon (oder auch Benzochinon) ist eine organische Verbindung. Durch Reduktion von Chinon entsteht Hydrochinon, aus dem System konjugierter Doppelbindungen wird dabei ein aromatische System.

Chiralitätszentrum / Asymmetrisches C-Atom

Ein Chiralitätszentrum ist ein vierfach koordiniertes Atom, an das vier verschiedene Substituenten gebunden sind. Meist handelt es sich um ein Kohlenstoffatom, man spricht dann von einem "Asymmetrischen C-Atom".

Chlorophyll

Chlorophyll ist der magnesiumhaltige grüne Blattfarbstoff. Er besteht aus den zwei Komponenten Chlorophyll a und dem in geringer Menge auftretenden Chlorophyll b.

Chlorwasserstoff

Chlorwasserstoff ist eine gasförmige anorganische Substanz der Summenformel HCl. Eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoff wird als "Salzsäure" bezeichnet.

Chromatographie

Verfahren zur Trennung eines Stoffgemisches in seine Bestandteile mit Hilfe zweier Phasen. An der stationären Phase, oft ein fein verteilter Feststoff, adsorbieren die zu trennenden Stoffe unterschiedlich stark, die mobile Phase (z.B. ein Gas oder Lösungsmittel) eluiert die adsorbierten Substanzen unterschiedlich gut wieder von der stationären Phase. Die einzelnen Bestandteile des Gemisches brauchen damit unterschiedliche Zeiten, um die stationäre Phase zu passieren.
Arten der Chromatographie sind u.a.: Dünnschichtchromatographie, Papierchromatographie und Säulenchromatographie.

cis/trans-Isomerie

Die cis/trans-Isomerie findet sich bei Verbindungen, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten. Sind z.B. an beiden Kohlenstoff-Atomen der Doppelbindung jeweils ein Bromatom gebunden, so gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten der Anordung: Die beiden Bromatome befinden sich auf der gleichen Seite der Doppelbindung (cis-Form) oder sie sind auf gegenüberliegenden Seiten (trans-Form).

Cyanid

Cyanide sind die Salze der Cyanwasserstoffsäure HCN (Blausäure). Das Cyanid-Anion ist isoelektronisch zu molekularem Stickstoff N₂. Ein bekanntes Cyanid ist Kaliumcyanid (Zyankali).

Cycloalkan

Cycloalkane sind ringförmige Kohlenwasserstoffe. Sie können gesättigt oder ungesättigt vorliegen.

Cyclohexan

Cyclohexan ist ein gesättigtes Cycloalkan der Summenformel C₆H₁₂.

Cystein

Cystein ist eine schwefelhaltige Aminosäure. Zwei Moleküle können durch eine Oxidation eine Disulfidbrücke ausbilden, es entsteht Cystin.

Cystin

Cystin wird gebildet, wenn zwei Moleküle Cystein eine Disulfidbrücke ausbilden.

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D/L-Nomenklatur

Betrachtet man bei Kohlenhydraten, die in der Fischer-Projektion dargestellt sind, das am weitesten unten stehende chirale Kohlenstoff-Atom, so kann die Hydroxyl-Gruppe an diesem Kohlenstoff-Atom nach rechts (D-Zucker) oder nach links (L-Zucker) zeigen.
Die D- und L-Zucker sind spiegelbildlich zueinander, demnach Enantiomere.

Dalton'sches Gesetz

Bei einem Gasgemisch ist der Druck dieses Gasgemisches gleich der Summe der Partialdrücke der Komponenten.

Daniell-Element

Das Daniell-Element ist ein Galvanisches Element, deren Elektroden aus Zink (Anode) und Kupfer (Kathode) bestehen. Wird die Kupferelektrode in eine Kupfersulfat-Lösung getaucht, so stellt sich ein Gleichgewicht ein, wobei Kupfer in ionischer Form in Lösung geht und die Elektronen, die nicht in die wässrige Lösung übergehen können, in der Elektrode verbleiben. Andererseits können Kupferionen aus der Lösung diese Elektronen aufnehmen und sich dabei als elementares Kupfer auf der Elektrode abscheiden. Das gleiche geschieht bei der Zink-Halbzelle.
Werden die beiden Halbzellen leitend miteinander verbunden, fließt ein Strom von der Zink-Halbzelle hin zur zur Kupfer-Halbzelle.

Decarboxylierung

Abspaltung von Kohlendioxid aus einem Molekül.

Dehydratisierung

Wasserabspaltung aus einem Molekül, die umgekehrte Reaktion ist die Hydratisierung.

Dehydrierung

Wasserstoffabspaltung aus einem Molekül, die umgekehrte Reaktion ist die Hydrierung.

Desoxyribonucleinsäure (DNA)

Die Nucleinsäure DNA besteht aus vielen Nucleotiden, welche durch Phosphorsäureester-Brücken verbunden sind. Der Zuckerbestandteil der Nucleotide ist die ringförmige Form der 2-Desoxyribose. Die Nucleotide bilden zwei Stränge, die sich spiralförmig umeinander winden. Dabei kommt es zu einer Basenpaarung zwischen den Nucleinbasen Adenin und Thymin, sowie zwischen Cytosin und Guanin.

Destillation

Verfahren zur Trennung oder Reinigung von flüssigen Stoffgemischen. Dabei werden die unterschiedlichen Siedepunktes der Bestandteile des Gemisches ausgenutzt. Das Gemisch wird langsam erwärmt, die flüchtigen Bestandteile gehen nacheinander bei der entsprechenden Siedetemperatur in die Gasphase über und werden dann getrennt aufgefangen (fraktionierte Destillation). Das Verfahren wird angewandt bei der Aufbereitung von Rohöl oder der Herstellung von Alkohol.

Dialyse

Bei der Dialyse werden niedermolekulare Teilchen aus einer Lösung entfernt. Diese gelangen durch eine semipermeable Membran in das reine Lösungsmittel auf der anderen Seite der Membran, hochmolekulare oder kolloide Bestandteile der Lösung werden dagegen zurückgehalten.

Diastereomere

Diastereomere sind Stereoisomere, die sich nicht wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten. Eine Form dieser Isomerie-Art ist die cis/trans-Isomerie.

Dielektrizitätskonstante

Die Dielektrizitätskonstante ist ein Maß für die elektrostatische Wechselwirkung von Teilchen, je höher die Dielektrizitätskonstante, desto schwächer ist die elektrostatischen Wechselwirkung zwischen den Teilchen. Die Energie der Wechselwirkung zweier Dipole ist umgekehrt proportional zu der Dielektrizitätskonstante des Mediums. Die Entfernung der Dipole voneinander wird um so leichter, je höher die Dielektrizitätskonstante des Lösungsmittels ist.

Diffusion

Als Diffusion bezeichnet man den Vorgang eines Konzentrationsausgleiches infolge der Eigenbewegung von Teilchen. Diese bewegen sich von Orten höherer Konzentration zu Orten niedrigerer Konzentration. Bringt man zwei Gase in eine Box und trennt diese beiden Gase räumlich voneinander, so kommt es nach der Aufhebung dieser Trennung zu einer gleichmäßigen Verteilung der beiden Gase in der Box:

Dipeptid

Reagiert die Aminogruppe einer Aminosäure mit der Carboxyl-Gruppe einer zweiten Aminosäure, so bildet sich unter Ausbildung einer Peptidbindung ein Dipeptid.

Dipolmoment

Ein Molekül besitzt ein Dipolmoment, wenn es innerhalb des Moleküls polare Bindungen gibt und die Schwerpunkte der entstandenen Partialladungen räumlich nicht zusammenfallen.

Disaccharid

Ein Dissacharid entsteht durch die Kondensation zweier Monosaccharide. Wenn zwei Monosaccharide eine Bindung miteinander eingehen, kann die Reaktion zwischen der glycosidischen OH-Gruppe des einen Monosaccharides entweder mit der glycosidischen OH-Gruppe oder einer anderen alkoholischen Gruppe des anderen Monosaccharides erfolgen. Im ersten Fall ensteht ein nicht-reduzierender Zucker, im zweiten Fall ein reduzierendender Zucker. Bei nicht-reduzierenden Zuckern gibt es keine halbacetalische Funktion mehr, damit ist keine Umwandlung in die offenkettige Form möglich. Bei den reduzierenden Zuckern ist eine "latente Carbonyl-Gruppe" vorhanden, sie können weiterhin oxidiert werden, der Zucker wirkt dabei dann selbst reduzierend.
Beispiel für einen nicht-reduzierenden Zucker ist das Disaccharid Saccharose. Maltose dagegen ist ein reduzierender Zucker.

Disulfid

Disulfide enthalten eine Schwefel-Schwefel-Bindung. Solch eine Bindung ist u.a. im Cystin zu finden.

Disulfidbrücken

werden mehrere Moleküle durch eine Schwefel-Schwefel-Bindung verknüpft, so spricht man von Disulfidbrücken. Disulfidbrücken sind oft an der Stabilisierung der Tertiärstruktur von Proteinen beteiligt.

Dissoziation

Dissoziation ist das Zerfallen von Molekülen oder Salzen in kleinere Einheiten wie Atome oder Ionen. Eine Dissoziation kann entweder thermisch herbeigeführt werden oder auch bei Elektrolyten in wässriger Lösung erfolgen.

Dissoziationskonstante

Für die Dissoziation einer Brönsted-Säure HA bzw. einer Brönsted-Base B kann man das Massenwirkungsgesetz aufstellen. Zieht man die konstante Konzentration des Lösungsmittels Wasser jeweils in die Gleichgewichtskonstante K mit ein, so erhält man die Dissoziationskonstanten K_S und K_B der Säure HA bzw. der Base B.

Donnan-Gleichgewicht

Ein Donnan-Gleichgewicht stellt sich an semipermeablen Membranen ein, durch welche nur bestimmte Ionen gelangen können, somit an sämtlichen Zellmembranen.

Doppelbindung

Bei einer Doppelbindung gibt es zusätzlich zur Überlappung zweier Orbitale in der Kern-Kern-Ebene (σ-Bindung) eine π-Bindung, bei der es zu einer Überlappung paralleler p-Orbitale der beiden Bindungspartner kommt.

konjugierte Doppelbindung

Von konjugierten Doppelbindungen spricht man, wenn in einem Molekül immer abwechselnd Doppelbindungen und eine Einfachbindungen vorliegen. Liegen mehrere Einfachbindungen zwischen zwei Doppelbindungen, bezeichnet man diese als "isolierte Doppelbindungen".

Doppelhelix

Die Nucleinsäure DNA liegt in zwei gegenläufigen spiralförmig verlaufenden Strängen vor, diese Konformation wird als Doppelhelix bezeichnet.

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Elektrode

Die beiden Pole einer elektrochemischen Zelle werden als Elektroden bezeichnet. Die Elektrode, an der die Oxidation stattfindet, bezeichnet man als Anode, an der Kathode läuft die Reduktion ab. Die Anode ist bei einer Elektrolyse der Pluspol, beim Galvanischen Element der Minuspol, bei der Kathode ist es umgekehrt.

Elektrodenpotenzial

Kommt eine Metallelektrode mit einer Lösung der Kationen desselben Metalles in Kontakt, so bildet sich zwischen Metall und Lösung ein Gleichgewicht aus, Metallatome lassen Elektronen in der Metallelektrode zurück und gehen als Kationen in Lösung, Kationen aus der Lösung nehmen Elektronen auf und es scheidet sich elementares Metall ab.
Dabei bildet sich unter Standardbedingungen ein Potenzial aus, welches als Standardpotenzial des jeweiligen Metalles bezeichnet wird. Bei edlen Metallen hat dieses Standardpotenzial ein positives Vorzeichen, unedle Metalle haben ein negatives Potenzial. Auch zwischen Nichtmetall-Elektroden und einer entsprechenenden Lösung kann sich ein Potenzial ausbilden.

Elektrolyse

Bei der Elektrolyse wird durch elektrischen Strom eine chemische Zersetzung ausgelöst, die dabei entstehenden Ionen werden an den Elektroden entladen.

echter Elektrolyt

Salze, wie z.B. NaCl sind echte Elektrolyte. Sie bestehen aus Kationen und Anionen, welche aus dem Ionengitter herausgelöst werden, wenn man das Salz in ein geegnetes Lsöungsmittel gibt (z.B. Wasser).

potenzieller Elektrolyt

Potenzielle Elektrolyte wie z.B. HCl bestehen ursprünglich nicht aus Ionen, sie dissoziieren aber in einem Lösungsmittel, wobei sich erst dann Ionen bilden, im Falle von HCl entstehen Protonen und Chloridionen.

Elektromotorische Kraft (EMK)

Die EMK ist die an einer galvanischen Zelle anliegende Spannung, sie ergibt sich theoretisch aus der Differenz der Potenziale der einzelnen Halbzellen. Durch den Innenwiderstand des galvanischen Elementes ist die tatsächlich anliegende Spannung jedoch immer etwas kleiner.

Elektron

Negativ geladenes Teilchen mit einer Masse von ca 1/2000 der Masse eines Protons oder Neutrons.

Elektronegativität

Bei kovalenten Bindungen zwischen Atomen verschiedener Elemente werden die Bindungselektronen unterschiedlich stark von diesen Atomen angezogen. Die Elektronegativität ist ein Maß für diese Anziehungskraft.

Elektronenaffinität

Die Elektronenaffinität ist diejenige Energie, die frei wird oder benötigt wird, um ein Elektron an ein Atom anzulagern. Dabei bildet sich ein Anion.

Elektronenhülle

Als Elektronenhülle bezeichnet man die Gesamtheit der Elektronenschalen, auf denen sich die Elektronen befinden. Die äußerste, mit Elektronen besetzte Schale ist die Valenzschale, die auf ihr befindlichen Elektronen heißen Valenzelektronen.

Elektronenkonfiguration

Die Elektronenkonfiguration gibt an, wie die Elektronen auf die einzelnen Orbitale der Elektronenschalen verteilt sind.

freies Elektronenpaar

Ein Elektronenpaar, das nicht an einer Atombindung beteiligt ist, wird als freies Elektronenpaar bezeichnet. Elektronen, welche Atombindungen bilden, werden Bindungselektronen genannt.

Elektrophil

Ein Elektrophil ist ein positiv geladenes Teilchen oder ein Teilchen mit einer Elektronenlücke (Lewis-Säure), welches bei Reaktionen Orte mit negativer (Teil-)Ladung angreift.

Element

Stoff, welcher weder durch chemische oder physikalische Methoden weiter zerlegt werden kann. Ein Element besteht aus Atomen der gleichen Ordnungszahl.

Elementarteilchen

Als Elementarteilchen werden hier Proton, Neutron und Elektron bezeichnet, auch wenn diese Teilchen aus noch kleineren Einheiten aufgebaut sind, z.B. den Quarks und Leptonen.

Elementsymbole

Internationale Abkürzungen für die Namen chemischer Elemente. So steht z.B. "H" für das Element Wasserstoff, "C" für Kohlenstoff und "O" für Sauerstoff.

Eliminierung

Bei einer Eliminierung werden Atome oder Molekülgruppen aus einer Verbindung abgespalten es entsteht eine Mehrfachbindung. Sind die abgehenden Teilchen an benachbarte Atome gebunden, spricht man von einer 1,2-Eliminierung.
Sind bei einer 1,2-Eliminierung zwei Produkte denkbar, so nennt man das Produkt mit der höher substituierten Doppelbindung Saytzew-Produkt, das andere Produkt mit der geringer substituierten Doppelbindung wird Hofmann-Produkt genannt. Das Saytzew-Produkt ist das thermodynamisch stabilere Produkt, es entsteht daher bevorzugt.

Emulsion

Eine Emulsion ist eine heterogenes Gemisch zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten, so ist z.B. Milch eine Emulsion aus Fett und Wasser.

Enantiomere

Enantiomere sind Stereoisomere, die sich zueinander wie Bild und Spiegelbild verhalten. Enantiomere besitzen meist ein oder mehrere Chiralitätszentren, deren Konfiguration in beiden Enantiomeren gegensätzlich ist.

endergon

Eine Reaktion ist endergon, wenn die Gibbs'sche freie Energie (auch als freie Reaktionsenthalpie bezeichnet)ΔG positiv ist. Eine solche Reaktion läuft nicht freiwillig ab.

endotherm

Eine Reaktion ist endotherm, wenn zum Ablauf dieser Reaktion die Zufuhr von Wärmeenergie notwendig ist. Die Reaktionsenthaplpie ΔH ist positiv.

Energiediagramm

In einem Energiediagramm werden die Änderungen der Energie mit fortlaufender Reaktion dargestellt. Anhand eines solchen Diagrammes lassen sich verschiedene thermodynamsiche Daten ermitteln, wie die Aktivierungsenergie oder die Reaktionsenthalpie. Nachfolgend ist ein solches Energiediagramm dargestellt, einmal mit (rot), einmal ohne Katalyse (grün). Wie zu erkennen ist, sinkt die Aktivierungsenergie bei einer katalysierten Reaktion.

Enzym

Ein Enzym ist ein biologischer Katalysator, der bestimmte biochemische Reaktionen ermöglicht. Ein Enzym katalysiert immer nur eine bestimmte Reaktion und setzt meist nur eine Verbindung um, bzw. nur Verbindungen, die sich strukturell sehr ähnlich sind.

Ester-Kondensation / Veresterung

Bei der Ester-Kondensation (Veresterung) reagieren Carbonsäure und Alkohol reversibel unter Abspaltung von Wasser zu einem Carbonsäureester, die Rückreaktion heißt Verseifung.
Eine solche Veresterung kann nur im sauren Milieu durchgeführt werden, da die im basischen Milieu vorliegenden Carbonsäure-Anionen gegen einen nucleophilen Angriff des Alkohol-Sauerstoffs auf den Carbonyl-Kohlenstoff sehr unempfindlich sind. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass eine Verseifung möglichst im basischen durchgeführt wird, da sie dann irreversibel verläuft.

Ether

Organische Verbindung, bei der zwei Alkylreste über ein Sauerstoffatom miteinander verbunden sind.

exergon

Eine Reaktion ist exergon, wenn die Gibbs'sche freie Energie (auch als freie Reaktionsenthalpie bezeichnet) ΔG negativ ist. Solche Reaktionen laufen freiwillig ab, sobald die Aktivierungsenergie aufgebracht wird.

exotherm

Eine Reaktion ist exotherm, wenn während der Reaktion Wärmeenergie frei wird. Die Reaktionsenthalpie ΔH ist negativ.

Extraktion

Die Extraktion ist ein Trennverfahren von Stoffgemischen, bei dem die unterschiedliche Löslichkeit von Stoffen in verschiedenen Lösungsmitteln ausgenutzt wird.
Man versetzt das Gemisch dazu mit zwei nicht miteinander mischbaren Lösungsmittel, in denen sich die Substanzen des Gemisches unterschiedlich stark lösen und schüttelt diese Mischung mit einem Schütteltrichter. Idealerweise sollten sich nun die Stoffe jeweils in einer der beiden Phasen befinden, so dass diese nur noch voneinander getrennt werden müssen, um einzelne Stoffe zu isolieren.

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Fällungsreaktionen

Fällungsreaktionen sind Nachweisreaktionen, bei denen man die Bildung schwerlöslicher Salze ausnutzt. Die Bildung eines Niederschages beweist die Anwesenheit eines bestimmten Ions in einer Lösung. So kann man Silberionen durch Zugabe von Chlorid nachweisen: Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓

β-Faltblattstruktur

Die β-Faltblattstruktur ist neben der α-Helix die wichtigste Sekundärstruktur der Proteine. Im Gegensatz zur α-Helix kommt es bei der β-Faltblattstruktur neben den intramolekularen Wasserstoffbrückenbindungen zusätzlich zur Ausbildung von intermolekolaren Wasserstoffbrückenbindungen.

Faraday-Konstante

Die Faradaykonstante gibt die Ladungsmenge an, die benötigt wird, um ein Mol eines einwertigen Stoffes elektrochemisch abzuscheiden, sie hat den Wert 96485 C/mol.

Fettsäure

Besteht eine aliphatische Carbonsäure aus vier Kohlenstoffatomen oder mehr, wird sie Fettsäure genannt. Eine Fettsäure besitzt immer einen hydrophilen Anteil (die Carboxyl-Gruppe) und einen hydrophoben Anteil (die Kohlenstoffkette). Je länger die Kohlenstoffkette ist, desto schlechter ist die Fettsäure mit Wasser mischbar. Natürlich vorkommende Fettsäuren sind unverzweigt und geradzahlig.

Filtration

Bei der Filtration werden feste Bestandteile aus einer Lösung entfernt, indem das Gemisch durch einen Filter, meist bestehend aus Papier, fließt. Der Feststofff wird dabei vom Filter zurückgehalten (Rückstand), während die flüssige Komponente den Filter passiert (Filtrat).

Fischer-Projektion

Die Fischer-Projektion ist eine besondere Art der Darstellung von organischen Substanzen. Beim Erstellen einer Fischer-Projektion sind folgende Regeln zu beachten:

1. die Kohlenstoff-Atome bilden eine senkrechte Kette

2. das am höchsten oxidierte Kohlenstoff-Atom ist (möglichst weit) oben und bekommt im Falle der Aldosen die Nummer 1

3. per Definition zeigen die waagerechten Substituenten immer nach vorne, die senkrechten Substituenten immer nach hinten

Friedel-Crafts-Acylierung

Die Friedel-Crafts-Acylierung ist eine elektrophile aromatische Substitution, bei der mit Hilfe eines Friedel-Crafts-Katalysators ein Acylrest an einen aromatischen Ring angehängt wird.
Bei dem Friedel-Crafts-Katalysator handelt es sich um eine Lewis-Säure, also eine Verbindung mit einer Elektronenpaarlücke, z.B. Aluminiumtrichlorid. Der Katalysator hilft bei der Entstehung des elektrophilen Teilchens und beschleunigt so die Reaktion. Dabei wird bei der Friedel-Crafts-Acylierung das eingesetzte Carbonsäurechlorid durch den Katalysator heterolytisch gespalten.

Friedel-Crafts-Alkylierung

Die Friedel-Crafts-Alkylierung ist eine elektrophile aromatische Substitution, bei der mit Hilfe eines Friedel-Crafts-Katalysators ein Alkylrest an einen aromatischen Ring angehängt wird.
Bei dem Friedel-Crafts-Katalysator handelt es sich um eine Lewis-Säure, also eine Verbindung mit einer Elektronenpaarlücke, z.B. Aluminiumtrichlorid. Der Katalysator hilft bei der Entstehung des elektrophilen Teilchens und beschleunigt so die Reaktion. Dabei wird bei der Friedel-Crafts-Alkylierung das eingesetzte Halogenalkan durch den Katalysator heterolytisch gespalten.

Fructose

Fructose ist eine Ketose mit sechs Kohlenstoffatomen und gehört damit zu den Hexosen. Sie besitzt die gleiche Summenformel wie die Aldose Glucose, ist damit ein Konstitutionsisomer von Glucose.

Furan

Furan ist ein fünfgliedriger ungesättigter Heterocyclus, bestehend aus vier Kohlenstoff-Atomen und einem Sauerstoffatom.

Furanose

Als Furanose werden ringförmige Zuckermoleküle genannt, deren Ring die Struktur des Furans aufweist.

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Galactose

Galactose ist ein Kohlenhydrat. Sie besitzt eine Aldehydgruppe und ist damit eine Aldose. Als Hexose besteht sie aus sechs Kohlenstoffatomen. Sie ist ein Diastereomer der Glucose.

galvanisches Element

Ein Galvanisches Element besteht aus zwei Halbzellen. In jeder der beiden Halbzellen liegt ein Gleichgewicht zwischen der elementaren reduzierten Form eines Metalles und der oxidierten ionischen Form des selben Metalles vor.
Wird z.B eine Kupferelektrode in eine Kupfersulfat-Lösung getaucht, so stellt sich ein Gleichgewicht ein, wobei Kupfer in ionischer Form in Lösung geht und die Elektronen, die nicht in die wässrige Lösung übergehen können, in der Elektrode verbleiben. Andererseits können Kupferionen aus der Lösung diese Elektronen aufnehmen und sich dabei als elementares Kupfer auf der Elektrode abscheiden.
Werden zwei Halbzellen unterschiedlicher Metalle leitend miteinander verbunden, fließt ein Strom von der Halbzelle mit dem niedrigeren Standardpotenzial hin zur Halbzelle mit dem edleren Metall.
Ein wichtiges Beispiel für ein Galvanisches Element ist das Daniell-Element.

Gasgleichung

Die allgemeine Gasgleichung beschreibt den Zusammenhang von Druck "p", Temperatur "T" und Volumen "V" bei einer bestimmten Stoffmenge "n". "R" ist die allgemeine Gaskonstante. Die allgemeine Gasgleichung lautet: p · V = n · R · T

Geschwindigkeitsgesetz

Ein Geschwindigkeitsgesetz macht eine Aussage darüber, von welchen Konzentrationen die Reaktionsgeschwindigkeit abhängig ist. Aus dem Geschwindigkeitsgesetz ergibt sich die jeweilige Reaktionsordnung.
Geschwindigkeitsgesetz und Reaktionsordnung können nicht aus der Reaktionsgleichung abgeleitet werden.

Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Die Gibbs-Helmholtz-Gleichung beschreibt den Zusammenhang aus Reaktionsenthalpie ΔH und der Reaktionsentropie ΔS mit der freien Reaktionsenthalpie ΔG.

ΔG = ΔH - T · ΔS

Gitterenergie

Die Gitterengergie ist die Energie, die frei wird, wenn sich ein Mol einer ionischen Verbindung aus den einzelnen Ionen bildet. Diese Gitterenergie muss aufgebracht werden, wenn sich das Gitter (z.B. ein Salzkristall) in einem Lösungsmittel wieder in seine ionischen Bestandteile auflöst.

chemisches Gleichgewicht

In einer Reaktion, bei der es auch eine Rückreaktion gibt, wird sich mit der Zeit ein chemisches Gleichgewicht einstellen. Die Konzentrationen der beteiligten Substanzen bleiben dann konstant, da die Hinreaktion genauso schnell verläuft wie die Rückreaktion.

Gleichgewichtskonstante

Die Gleichgewichtskonstante K gibt an, ob das Gleichgewicht auf der Seite der Edukte oder der Produkte liegt. K ist temperatur- und druckabhängig, sie ist unabhängig von den beteiligten Stoffmengen bzw. Konzentrationen.

Gleichgewichtslage

Die Gleichgewichtslage einer Reaktion gibt an, wie vollständig eine Reaktion abläuft. Das Gleichgewicht kann auf der Seite der Produkte liegen, dann ist die Gleichgewichtskonstante K > 1, liegt es auf der Seite der Edukte ist K < l.
Das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion kann durch Temperatur- und Druckveränderung verschoben werden, außerdem durch Entfernen oder Zufügen von Edukten oder Produkten der Reaktion.

homogene Gleichgewichtsreaktion

Eine homogene Gleichgewichtsreaktion findet in nur einer Phase statt.

heterogene Gleichgewichtsreaktion

Liegen an einer Reaktion beteiligte Substanzen in verschiedenen Phasen vor und stehen miteinander im Gleichgewicht, so spricht man von einem heterogenen Gleichgewicht.
Bei isobaren und isothermen Verhältnissen werden die Konzentrationen von Flüssigkeiten und Feststoffen als konstant angenommen und mit in die Gleichgewichtskonstante K einbezogen.

Glucose

Glucose ist ein Kohlenhydrat, sie besitzt eine Aldehydgruppe, ist damit eine Aldose. Als Hexose besteht sie aus sechs Kohlenstoffatomen. Sie ist ein Diastereomer der Galactose.

Glycerin

Glycerin ist ein dreiwertiger Alkohol. In der Biochemie hat Glycerin große Bedeutung als Baustein der Triacylglycerine, der Depotfette im menschlichen Körper.

Glycerinaldehyd

funktionelle Gruppe

Die funktionelle Gruppe eines Moleküles ist eine spezielle Anordnung von Atomen, die für charakteristische Reaktionen dieses Moleküls verantwortlich ist, da sie Stellen mit erhöhter oder verminderter Elektronendichte besitzen. Funktionelle Gruppen sind entscheidend für die Zuordnung zu den verschiedenen organischen Substanzklassen. Beispiele sind die Carboxyl-Gruppe, der Hydroxylrest oder die Aminogruppe, auch eine Doppelbindung stellt eine funktionelle Gruppe dar.

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Halbacetal

Stoffklasse, bei der ein O-Alkylrest bzw. O-Arylrest, sowie ein Hydroxylrest an ein Kohlenstoffatom gebunden sind.

Halbwertszeit

Die Halbwertzeit ist die Zeit, nach der die Hälfte eines Stoffes umgewandelt wurde, beim radioaktiven Zerfall ist es die Zeit, nach der die Hälfte des radioaktiven Ausgangsmaterials zerfallen ist.

Halogenalkan

Halogenalkane sind Kohlenwasserstoffe, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Halogene ersetzt worden sind.

Halogenierung

Anlagerung eines Halogens an eine Mehrfachbindung.

Hämoglobin

Hämoglobin ist der Farbstoff der roten Blutkörperchen. Es ist ein Tetramer und besteht aus vier Untereinheitzen, welche jeweils zu ca. 4 % aus dem farbgebenden Häm und zu ca. 96 % aus einem Protein-Teil, dem Globin bestehen. In der Mitte des Porphyrinringes der Häm-Komponente ist ein Eisen(II)-Ion vierfach koordinativ gebunden, eine weitere Bindungstelle ist mit dem Histidinrest der Globins besetzt, die letzte Bindungstelle steht für die eigentlich Aufgabe des Hämoglobins, dem Sauerstofftransport zur Verfügung, dort wird ein Sauerstoffmolekül gebunden. Jedes Tetramer kann damit vier Sauerstoffmoleküle transportieren.

Hauptgruppe

In den senkrecht angeordneten Hauptgruppen des Periodensystems stehen jeweils Elemente, die sich in ihren chemischen Eigenschaften sehr ähneln, da sie die gleiche Anzahl an Valenzelektronen besitzen. In den Hauptgruppen werden die s- und p-Orbitale aufgefüllt.

Haworth-Projektion

Die Haworth-Projektion ist eine Darstellungsform cyclischer Verbindungen, zumeist angewendet bei den cyclischen fünf- oder sechsgliedrigen Halbacetalen der Kohlenhydrate, aber auch bei anderen cyclischen Verbindungen.

α-Helix

Die α-Helix ist neben der β-Faltblattstruktur die wichtigste Sekundärstruktur der Proteine. Die Struktur der α-Helix wird durch intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert. Die Seitenketten der beteiligten Aminosäuren sind an der Ausbildung der Sekundärstruktur nicht beteiligt.

Satz von Hess

Der Satz von Hess besagt, dass die Reaktionsenthalpie ΔH bei einer Reaktion von Edukt A zu Produkt B unabhängig vom Weg der Reaktion ist.

Heterocyclus

Im Gegensatz zu den Carbocyclen, deren Ring nur aus Kohlenstoffatomen gebildet werden, enthält das Ringegrüst der Hetrocyclen auch Heteroatome wie z.B. O, S oder N.

heterogen

Ein Stoffgemisch, das aus zwei oder mehr Phasen besteht, ist heterogen (Beispiel: Essig/Öl). (→ homogen)

Hexose

Kohlenhydrate, die sechs Kohlenstoffatome besitzen, werden als Hexosen bezeichnet. Je nach der funktionellen Gruppe der Kohlenhydrate unterscheidet man Aldohexosen (z.B. Glucose) und Ketohexosen (z.B. Fructose).

homogen

Ein Stoffgemisch, das aus einer einzigen Phase besteht, ist homogen (Beispiele: Luft oder ein EtOH/H₂O-Gemisch). (→ heterogen)

homologe Reihe

Eine Gruppe von Verbindungen, deren Glieder sich in ihrer Struktur nur durch eine Methylengruppe (-CH₂-) unterscheiden.

Hybridisierung

Ein mathematischer Vorgang, bei dem Atomorbitale zu so genannten Hybridorbitalen kombiniert werden. Die Theorie der Hybridisierung soll bestimmte experimentelle Beobachtungen erklären, die mit der herkömmlichen Theorie der Atomorbitale nur unzureichend übereinstimmen.
So befinden sich beim Kohlenstoff-Atom zwei der vier Valenzelektronen im 2s-Orbital, die beiden anderen im 2p_x bzw. 2p_y-Orbital. Trotzdem sind im Methan-Molekül alle vier Bindungen gleich lang, damit müsen auch die Bindungselektronen die gleiche Energie besitzen.
Dies wird durch folgenden Vorgang erklärt: Durch Energiezufuhr wird eins der 2s-Elektronen in das dritte leere 2p-Orbital, das 2p_z-Orbital angehoben (Promotion). Danach erfolgt die eigentliche Hybridisierung und es entstehen vier energiegleiche sp³-Hybridorbitale oder das 2s-Orbital wird nur mit einem oder zwei p-Orbitalen kombiniert zu sp²-Hybridorbitalen oder sp-Hybridorbitalen.

Hydrat

Stoffklasse, bei der zwei Hydroxylreste an ein Kohlenstoffatom gebunden sind. Hydrate werde auch als 1,1-Diole bezeichnet.

Hydratation

Anlagerung der Wassermoleküle an die beim Auflösungsvorgang eines Salzes entstehenden freien Ionen.

Hydratationsenthalpie

Die Hydratationsenthalpie ist diejenige Energie die frei wird, wenn sich beim Auflösungsvorgang eines Salzes die Wassermoleküle an die entstandenen freien Ionen anlagern.

Hydratisierung

Als Hydratisierung wird die Anlagerung von Wasser an eine Mehrfachbindung bezeichnet. Die umgekehrte Reaktion ist die Dehydratisierung.

Hydrierung

Als Hydrierung wird die Anlagerung von Wasserstoff an eine Mehrfachbindung bezeichnet. Die umgekehrte Reaktion ist die Dehydrierung.

Hydrochinon

Hydrochinon entsteht durch Reduktion von Chinon. Die reversible Reaktion von Chinon zu Hydrochinon spielt eine wichtige Rolle bei der Elektronenübertragung im Energiestoffwechsel des Körpers.

Hydrogencarbonat/CO₂-Puffer

Bei diesem Puffer liegt ein Gleichgewicht zwischen gelöstem Kohlendioxid und dem Hydrogencarbonat-Anion vor. Der Puufer hat seine größte Wirkung bei pH 6,4.

Hydrolyse

Spaltung einer chemischen Verbindung durch Wasser.

Hydroniumion

H₃O⁺-Ion, entsteht, wenn eine Säure in wässriger Lösung Protonen (H⁺) abspalten und diese mit einem H₂O-Molekül reagieren.

hydrophil

Als hydrophil wird ein Stoff bezeichnet, der Wasser anziehend ist. Das sind meist polare Verbindungen, die mit den Dipolen der Wassermoleküle Wechselwirkungen eingehen können. Eine andere Bezeichnung für hydrophil ist lipophob, Fett abweisend.

hydrophob

Als hydrophob werden umpolare Stoffe bezeichnet, die aufrund eines fehlenden Dipomomentes nicht mit Wasser mischbar sind. Da diese Substanzen gut in unpolaren organischen Lösungsmitteln lösbar sind, bezeichnet man sie auch als lipophil.

Hydroxylrest

Als Hydroxylrest bezeichnet man eine OH-Gruppe.

α-Hydroxycarbonsäure

Eine Carbonsäure, die am Nachbarkohlenstoff der Carboxyl-Gruppe einen Hydroxylrest besitzt, wird als α-Hydroxycarbonsäure bezeichnet. α-Hydroxycarbonsäuren können intramolekulare Ester bilden, solche Verbindungen nennt man Lactone.

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Imidazol

Imidazol ist ein fünfgliedriger ungesättigter Heterocyclus mit zwei Stickstoff-Atomen. Es kommt in der Aminosäure Histidin als Strukturelement vor.

Ion

Ionen sind geladene Atome oder Moleküle. Besitzt ein Atom weniger oder mehr Elektronen als im elementaren Zustand, so ist es positiv geladen (Kation) oder negativ geladen (Anion).

Ionenaustauscher

Als Ionenaustauscher bezeichnet man Säulen, die mit einem meist körnigen Feststoff gefüllt sind, welcher aus Lösungen, die an diesem Feststoff vorbeifließen, Ionen aufnimmt und dabei andere Ionen an die Lösung abgibt. Je nach Ladung der Ionen spricht man Anionenaustauscher oder Kationenaustauscher.

Ionisierungsenergie

Unter der Ionisierungsenergie eines Atoms versteht man die Energie, die benötigt wird, um unter Bildung eines Kations ein Elektron aus diesem Atom zu entfernen.

isobar

Eine Zustandsänderung ist isobar, wenn der Druck dabei konstant bleibt.

Isobare

Isobare sind Nuklide unterscheidlicher Elemente, welche die gleiche Massenzahl besitzen.

isochor

Eine Zustandsänderung ist isochor, wenn das Volumen dabei konstant bleibt.

Isomerie

Die Stereochemie befasst sich mit der räumlichen Anordnung der Atome in einem Molekül. Durch Vergleich zweier Moleküle kann man eine räumliche Beziehung dieser Moleküle zueinander ermitteln, welche Isomerie genannt wird. Es gibt verschiedene Isomeriearten: Konstitutionsisomere, Strukturisomere, Stellungsisomere, Stereoisomere, Enantiomere, Diastereomere u.a.

isotherm

Eine Zustandsänderung ist isotherm, wenn die Temperatur dabei konstant bleibt und z.B. nur der Druck oder das Volumen verändert wird.

Isotop

Atomart gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl, damit unterschiedlicher Atommasse.

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Katalysator

Ein Katalysator ist ein Stoff, der eine Reaktion beschleunigt oder in manchem Fällen überhaupt erst ermöglicht, indem er die Aktivierungsenergie der Reaktion herabsetzt. Er beschleunigt zwar eine Reaktion, verschiebt aber das chemische Gleichgewicht nicht. Nach beendeter Reaktion liegt der Katalysator wieder im Ursprungszustand vor, wird also bei der Reaktion nicht verbraucht.

Kation

Kationen sind einfach oder mehrfach positiv geladene Ionen, z.B. H⁺, Ca²⁺

Keto-Enol-Tautomerie

Es gibt Alkohole, bei denen das Kohlenstoff-Atom, das die Hydroxyl-Gruppe trägt zusätzlich eine Doppelbindung ausbildet. Eine solche Verbindung bezeichnet man als "Enol".
Bei diesen Enolen kommt es oft zu einer intramolekularen Wasserstoff-Wanderung, einer so genannten "Tautomerie". Im konkreten Fall spricht man von einer "Keto-Enol-Tautomerie", da die entstehende Verbindung der Stoffklasse der Ketone angehört. Beide Verbindungen, Enol und Keton, stehen miteinander im Gleichgewicht. Meist liegt das Gleichgewicht auf Seiten der Keto-Verbindung, als Daumenregel spricht man von einem Verhältnis Keton:Enol von 90:10. Es gibt aber auch Ausnahmen, z.B. cyclische Verbindungen, in denen das Enol stabiler ist als die Keto-Verbindung.

Keton

Bei der Stoffklasse der Ketone sind zwei Alkyl- bzw Aryl-Reste an eine Carbonyl-Gruppe gebunden.

Ketose

Eine Ketose ist eine offenkettiger Zucker mit einer Keto-Gruppe. Fructose ist ein Beispiel für eine Ketose.

Kinetik

Die Kinetik befasst sich mit den zeitlichen Abläufen einer Reaktion und untersucht die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Konzentrationen der beteiligten Stoffe.

Knallgas-Reaktion

Stark exotherme Reaktion von elementarem Wasserstoff und elementarem Sauerstoff zu Wasser. Oberhalb von 500-600 °C explodiert ein Gemenge aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff mit lautem Knall.

Kohlenhydrat

Als Kohlenhydrate bzw. Zucker oder Saccharide werden Aldehyde oder Ketone bezeichnet, die zusätzlich noch mehrere Alkohol-Gruppen enthalten. Monosaccharide besitzen die allgemeine Summenformel C_nH_2nO_n.

Kohlensäure

Anorganische Verbindung der Summenformel H₂CO₃. Kohlensäure steht im chemischen Gleichgewicht mit Kohlendioxid und Wasser.

Kohlensäure-Puffer

Puffersystem, bestehend aus Kohlensäure und dem Hydrogencarbonat-Anion. Die Kohlensäure steht dabei im Gleichgewicht mit gasförmigem Kohlendioxid.

Kohlenwasserstoff

Kohlenwasserstoffe sind organische Verbindungen, die ausschließlich aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff aufgebaut sind. Diese Verbindungen können Einfachbindungen (gesättigte Kohlenwasserstoffe) oder auch Mehrfachbindungen (ungesättigte Kohlenwasserstoffe) enthalten, desweiteren können sie als Ketten (aliphatische Kohlenwasserstoffe) oder ringfömige Moleküle (cyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffe) vorliegen.

aliphatischer Kohlenwasserstoff

Kohlenwasserstoffe, die keine ringförmigen Strukturen enthalten, werden als aliphatisch bezeichnet. Aliphatische Kohlenwasserstoffe können gesättigt oder ungesättigt sein.

cyclischer Kohlenwasserstoff

Kohlenwasserstoff mit ringförmiger Struktur, auch als Carbocyclen bezeichnet. Cyclische Kohlenwasserstoffe können gesättigt oder ungesättigt sein.

ungesättigter Kohlenwasserstoff

Ungesättigte Kohlenwasserstoffe besitzen eine oder mehrere Mehrfachbindungen, zu diesen Verbindungen gehören die Alkene, die Alkine und die aromatischen Kohlenwasserstoffe.

Komplex

Ein Komplex besteht aus einem positiv geladenen Metallkation, um das herum sich mehrere neutrale oder negativ geladene Liganden in einer bestimmten Anordnung gruppieren. Zwischen dem Zentralteilchen und den Liganden besteht eine koordinative Bindung, d.h. das Bindungelektronenpaar wird vollständig vom Liganden gestellt. Daher werden Komplexe auch als Koordinationsverbindungen bezeichnet.

Komplexbildungskonstante / Stabilitätskonstante

Die Komplexbildungskonstante oder Komplexstabilitätskonstante ist ein Maß für die Stabilität eines Komplexes. Die Komplexbildungskonstante ergibt sich als die Gleichgewichtskonstante für die Reaktion der Bildung des Komplexes. Je größer diese Konstante ist, desto stabiler ist der betreffende Komplex.

Kondensation (Phasenübergang)

Kondensation ist der Übergang von einem gasförmigen zu einem flüssigen Aggregatzustand.

Kondensation (Reaktion)

Unter einer Kondensation versteht man die Kopplung zweier Substanzen unter der Abspaltung von Wasser.

Konfiguration

Als Konfiguration wird die Orientierung der einzelnen Atome und Atomgruppen zueinander innerhalb eines Moleküles bezeichnet.

Konformation

Als Konformationen oder Rotationsisomere werden die einzelnen Zustände eines Moleküls bei der Rotation um die Einfachbindungen des Moleküls bezeichnet.

Konformer

Als Konformere werden die Konformationen eines Moleküls bezeichnet, die in einem Energieminimum liegen. Konformere können sowohl Enantiomere als auch Diastereomere sein.

Konstitution

Als Konstitution bezeichnet man den Aufbau einer chemischen Verbindung, d.h. die Verknüpfung der einzelnen Atome.

Konstitutionsisomerie

Konstitutionsisomerie liegt vor, wenn zwei Substanzen die gleiche Summenformel besitzen aber die Verknüpfung der Atome unterschiedlich ist. Es gibt verschiedene Arten der Konstitutionsisomerie. Liegen unterschiedliche Stoffklassen vor, spricht man von Strukturisomerie, eine andere Form ist die Stellungsisomerie. Auch die Keto-Enol-Tautomerie ist eine Form der Konstitutionsisomerie.

Konzentration

Als Konzentration bezeichnet man die Menge eines Stoffes in einem Liter Lösungsmittel. Die Menge des Stoffes wird wahlweise in Gramm (Massenkonzentration) oder als Stoffmenge in Mol (Stoffmengenkonzentration) angegeben.

Koordinationszahl (Komplexe)

Die Koordinationszahl von Komplexen gibt an, wie viele koordinative Bindungen das Zentralteilchen in dem Komplex eingeht. Diese Zahl muss nicht zwangsläufig mit der Anzahl der Liganden übereinstimmen, da es auch mehrzähnige Liganden (Chelatoren) gibt.

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Lachgas

Lachgas (Distickstoffmonoxid) ist eine anorganische Substanz der Summenformel N₂O. Es wird als Narkotikum oder Sedativum verwendet.

Lactam

Lactame sind als intramolekulare Amide aufzufassen, sie haben damit eine ringförmige Struktur.

Lacton

Lactone sind als intramolekulare Ester der α-Hydroxycarbonsäuren aufzufassen, sie haben damit eine ringförmige Struktur.

Lactose

Lactose ist ein Disaccharid, gebildet aus Galactose und Glucose.

Le Chatelier

Le Chatelier stellte das Prinzip des kleinsten Zwangs auf:

• bei einer Temperaturerhöhung wird die Teilreaktion zurückgedrängt, welche die Wärme liefert und umgekehrt
• bei einer Druckerhöhung weicht das System so aus, dass die Teilreaktion begünstigt wird, welche das Volumen verkleinert und umgekehrt
• beim Entfernen eines Reaktanden wird die Teilreaktion gefördert, welche diesen Reaktanden wieder nachliefert; wird ein Reaktand vermehrt zugesetzt, läuft diejenige Teilreaktion verstärkt ab, bei welcher der Reaktand wieder verbraucht wird

Lewis-Base

Eine Lewis-Bese ist ein Verbindung mit mindestens einem freien Elektronenpaar, eine Lewis-Base fungiert als Elektronenpaar-Donor. So sind in Komplexverbindungen die Liganden des Komplexes als Lewis-Basen anzusehen.

Lewis-Säure

Eine Lewis-Säure ist ein Elektronenpaar-Akzeptor, dies sind Verbindungen mit einer so genannten Elektronenlücke, d. h. Verbindungen, bei denen die Oktettregel bei einem Atom nicht erfüllt ist, weil dieses Atom zu wenig Elektronen besitzt. Beispiele sind AlCl₃ oder BF₃

Ligand

Atome, Anionen oder Moleküle, die sich in einer Komplexverbindung in räumlich regelmäßiger Anordnung um das Zentralatom des Komplexes gruppieren.

Lipid

Als Lipide werden mehrere Gruppen organischer Biomoleküle bezeichnet, die hydrophob, d.h. wasserunlöslich sind. Vertreter der Lipide sind u.a. die Acylgylcerine, die Fettsäuren und die Sphingosin-Derivate.

Lipiddoppelschicht

Membranen bestehen u.a. aus Lipiden, welche Doppelschichten ausbilden, indem die hydrophilen Enden der Lipide in Richtung der wässrigen Phase zeigen, während die hydrophoben Enden einander zugewandt sind, es bildet sich eine Lipid-Doppelschicht aus.

Löslichkeit

Unter der Löslichkeit versteht man die maximale Menge eines Stoffes in Gramm, die in einem Liter Wasser bei einer bestimmtern Temperatur gelöst werden kann.

Löslichkeitsprodukt

Das Löslichkeitsprodukt ist eine aus dem Massenwirkungsgesetz abgeleitete kinetische Konstante und berechnet sich aus den Konzentrationen der einzelnen Ionen eines Salzes.

Lösung

Ein homogenes Gemisch mehrerer verschiedener Stoffe bezeichnet man als Lösung. Üblicherweise ist einer der Stoffe in einem großen Überschuss vorhanden, dieser Stoff ist dann das Lösungsmittel. Beispiel: NaCl in H₂O

gesättigte Lösung

Eine Lösung ist mit einem Stoff gesättigt, wenn eine weitere Zugabe des Stoffes zur Ausfällung eben dieses Stoffes führen würde.

kolloidale Lösung

Eine kolloidale Lösung besteht aus einer flüssigen Phase, in der sich fein verteilte Makromoleküle mit einem Durchmesser von 1 nm - 1 μm befinden.
Kolloide Lösungen zeigen den Tyndall-Effekt: Fällt ein Lichtstrahl auf eine kolloidale Lösung, so kann man senkrecht zu diesem Lichtstrahl eine Streustrahlung beobachten.

Lösungsenthalpie

Die Lösungsenthalpie berechnet sich als Summe der beim Lösungsvorgang aufzubringenden Gitterenergie des Salzes und der Hydratationsenthalpie. Je nachdem, welcher Energiebeitrag größer ist, erwärmt sich die Lösung (Lösungenthalpie > 0) oder sie kühlt sich ab (Lösungsenthalpie < 0). Die Lösungsenthaplie wird je nach Vorzeichen auch als Lösungskälte bzw. Lösungswärme bezeichnet.

Lungenembolie

Das Auftreten einer Lungenembolie beruht auf dem Effekt der Umkehrosmose. Allgemien wird bei der Umkehrosmose durch Druck eine Flüssigkeit entgegen des Konzentrationsgradienten durch eine semipermeable Membran befördert.
Bei der Lungenembolie kommt es bei einem Blutrückstau in der Lunge (oft verursacht von einem in den Beinen entstandenen und dann zur Lunge gewanderten Thrombus) zu einer Verdrängung des Wassers aus dem Blut in den Lungenraum hinein.

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Maltose

Maltose ist ein Disaccharid, gebildet aus zwei Glucose-Molekülen. Die Verknüpfung der beiden Glucose-Einheiten erfolgt 1,4-α-glykosidisch.



glykosidische Bindung

Mannose

Mannose ist ein Kohlenhydrat, sie besitzt eine Aldehydgruppe, ist damit eine Aldose. Als Hexose besteht sie aus sechs Kohlenstoffatomen. Sie ist ein Diastereomer der Glucose.

Massenwirkungsgesetz

Gegeben sei eine reversible Reaktion der Stoffe A und B zu C und D.



Die Reaktionsgeschwindigkeit der Hinreaktion v₁ und der Rückreaktion v₂ sind den Konzentrationen der Reaktionspartner direkt proportional:



Hat sich ein chemisches Gleichgewicht eingestellt, so sind die Geschwindigkeiten der Hinreaktion und der Rückreaktion gleich (v₁ = v₂), d.h. die Konzentrationen der beteiligten Stoffe bleiben konstant. Durch Zusammenfassen der Konstanten erhält man schließlich das Massenwirkungsgesetz:

Massenzahl

Die Massenzahl eines Elementes ist gleich der Summe der Protonen und Neutronen.

Mehrfachbindung

Eine Mehrfachbindung besteht aus einer σ-Bindung und mindenstens einer π-Bindung zwischen zwei Atomen, es gibt Doppelbindungen und Dreifachbindungen.

Membran

Eine Zelle wird durch eine Membran umschlossen und durch weitere Membranen in ihre Kompartimente unterteilt. Diese Membranen bestehen u.a. aus Lipiden, welche Doppelschichten ausbilden, indem die hydrophilen Enden der Lipide in Richtung der wässrigen Phase zeigen, während die hydrophoben Enden einander zugewandt sind, es bildet sich eine Lipid-Doppelschicht aus.
In manche Membranen sind Proteine eingebaut, so genannte intrinsische Proteine.

Mesomerie / Resonanz

Mesomerie bzw. Resonanz liegt vor, wenn man von einer Verbindung Strukturen mit verschiedener Elektronenverteilung zeichnen kann. Die wirkliche Elektronenverteilung ist dann eine Mischung aller möglicher Zustände, wobei die energieärmeren mesomeren Grenzstrukturen höher gewichtet werden. Mesomerie wird durch einen Mesomerie-Pfeil "↔" zum Ausdruck gebracht, nicht zu verwechseln mit einem Gleichgewichtspfeil.

Metabolismus

Als Metabolismus oder auch Stoffwechsel bezeichnet man die Gesamtheit der in den Zellen ablaufenden Reaktionen. Der Metabolismus kann unterteilt werden in den Anabolismus (Biosynthese von lebensnotwendigen Verbindungen), den Katabolismus (Energiegewinnung) und dem Amphibolismus (Reaktionen, die sowohl anabole als auch katabole Funktionen erfüllen).

Methan

Das einfachste Alkan mit der Summenformel CH₄.

Mol

Ein Mol ist die Stoffmenge eines Elementes oder einer Verbindung, die genau 6.022 · 10²³ Teilchen enthält.

Molekül

Gehen mehrere Atome kovalente Bindungen ein, so entsteht ein Molekül.

Molekülform

Geometrische Form, die ein Molekül aufgrund seiner Hybridisierung bzw. freier Elektronenpaare aufweist.
So ist z.B. CO₂ linear gebaut, H₂O und H₂S sind gwinkelt, CH₄ bildet einen Tetraeder, NH₃ eine trigonale Pyramide und das CH₃⁺-Ion ist planar.

relative Molekülmasse

Die relative Molekülmasse einer Verbindung ergibt sich aus der Summe der relativen Atommassen der beteiligten Atome. So ist die relative Molekülmasse von Chlorwasserstoff (HCl) 36.5, da Wasserstoff die relative Atommasse 1 besitzt und Chlor die relative Atommasse 35.5.

Monosaccharid

Als Monosaccharide werden Aldehyde oder Ketone bezeichnet, die zusätzlich noch mehrere Alkohol-Gruppen enthalten. Sie besitzen die allgemeine Summenformel C_nH_2nO_n.

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Naphthalin

Ein aromatischer Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₀H₈, bestehend aus zwei kondensierten Benzolringen.

Natriumhydroxid

Natriumhydroxid ist ein anorganisches Salz der Summenformel NaOH. Eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid wird als "Natronlauge" bezeichnet.

Nebengruppe

In den Nebengruppen werden die d-Orbitale der Elemente aufgefüllt, sämtliche Elemente der Nebengruppen sind Metalle. Die Elemente der Nebengruppen weisen untereinander größere Ähnlichkeiten auf als erwartet, da nur innere Schalen aufgefüllt werden und sich die chemischen Eigenschaften an der Anzahl der Außenelektronen (Valenzelektronen) orientiert. Alle Nebengruppenelemente besitzen ein oder zwei Valenzelektronen.

Nernst'sche Gleichung

Die Nernst'sche Gleichung beschreibt die Abhängigkeit des Elektrodenpotenzials von den Konzentrationen des Redoxsystems. Mit ihrer Hilfe kann bei bekannten Konzentrationen das Potenzial berechnet werden.

Nernst'scher Verteilungssatz

Wenn man einen Stoff A in zwei nicht miteinander mischbare Lösungsmittel gibt und diese miteinander vermengt, so wird sich nach der Entmischung der Lösungsmittel ein Gleichgewicht ausgebilden, nach welchem die Konzentration des Stoffes A in der jeweiligen Phase konstant bleibt. Der Nernst'sche Verteilungssatz sagt aus, dass das Verhältnis der Konzentrationen des Stoffes A in beiden Phasen immer konstant bleibt.

Neutralisation / Säure-Base-Reaktion

Unter einer Neutralisation versteht man eine Reaktion von einer Säure mit einer Base unter Bildung eines Salzes und Wasser. Der pH-Wert am Äquivalenzpunkt muss dabei nicht immer dem Neutralpunkt entsprechen.
Beispiel für eine Neutralisationsreaktion: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Neutron

Elektrisch ungeladenes Teilchen der relativen Atommasse 1.

Newman-Projektion

Die Newman-Projektion wird vor allem angewendet, um verschiedene Rotationsisomere (Konformationen) darzustellen. Dabei stellt man sich eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung senkrecht zur Papierebene vor und schreibt die jeweils anderen Subtituenten dann in die Papierebene. Das vordere C-Atom befindet sich dabei in der Kreuzung der drei Substituenten, das hintere wird durch den Kreis symbolisiert.

Nitrierung

Einführung einer Nitrogruppe "-NO₂" in ein Molekül.

Nomenklatur

Die Nomenklatur ist eine chemische Kunstsprache, in der chemischen Verbindungen nach bestimmten Regeln international verständliche und logische Namen gegeben werden. Durch Verwendung bestimmter Vorsilben, Stammnamen und Endungen ermöglicht kann man mit der Nomenklatur aus dem Namen einer unbekannten Substanz Rückschlüsse auf die genaue Konstitution und Konfiguration dieser Substanz zu ziehen.

Normalwasserstoffelektrode (NHE)

Die NHE besteht aus einem platinierten Platinblech (besitzt durch feine Körnung eine sehr große Oberfläche), welches von gasförmigem Wasserstoff umspült wird und das in eine saure Lösung eintaucht. Der Wasserstoff adsorbiert an der Platinelektrode und es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem elementaren Wasserstoff und den Protonen der Lösung ein. Das entstehende Potenzial wird unter Standardbedingungen gleich Null gesetzt. Daher ist die NHE eine gute Bezugselektrode, z.B. zur Bestimmung der Standardpotenziale anderer Redoxsysteme.

Nucleinbase

Die Nucleinbasen lassen sich einteilen in Pyrimidin-Derivate (Thymin, Uracil, Cytosin) und Purin-Derivate (Adenin, Guanin). Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin sind Bausteine der DNA, Uracil ersetzt in der RNA das Thymin.

Nucleinsäure

Die bekanntesten Nucleinsäuren sind die DNA (Desoxyribonucleinsäure) und die RNA (Ribonucleinsäure). Sie unterscheiden sich im Zucker, der ein Bestandteil darstellt. Beider RNA ist es Ribose, bei der DNA> ist es 2-Desoxyribose.

Nucleophil

Ein Nucleophil ist ein Teilchen mit mindestens einem freien Elektronenpaar. Es greift bei Reaktionen Orte mit positiver (Teil-)Ladung an.

Nucleosid

Als Nucleosid bezeichnet man eine Nucleinbase, die N-glykosidisch an eine Pentose gebunden ist (z.B. Ribose oder 2-Desoxyribose). Je nach Nucleinbase erhält man so Adenosin, Guanosin, Cytidin, Thymidin und Uridin.

Nucleotid

Wird an das C-Atom 5 des Zuckers eines Nucleosids an ein Phosphat gebunden, erhält man ein Mononucleotid. Desweiteren gibt es Nucleosiddiphosphate und Nuceosidtriphosphate.

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O-Glykoside

In der Ringform der Monosaccharide kann die OH-Gruppe des anomeren Kohlenstoffatoms mit einem Alkohol, z.B. einem anderen Monosaccharid, reagieren, es entsteht eine O-glykosidische Bindung.

Oligopeptide

Als Oligopeptide werden Aminosäure-Ketten von bis zu zehn Aminosäuren bezeichnet.

Oligosaccharide

Als Oligosaccharide werden Kohlenhydrat-Ketten von bis zu zehn Monosacchariden bezeichnet.

Onsäure

Wird bei einer Aldose die Aldehyd-Gruppe oxidiert zur Carboxyl-Gruppe, so entsteht eine so genannte "On-Säure". Aus Glucose entsteht so die Gluconsäure.

Orbital

Beim Wellenmechanischen Atommodell werden für den Aufenthaltsort der Elektronen Wahrscheinlichkeiten angegeben, welche durch Orbitale geometrisch dargestellt werden.

s-Orbitale:



p-Orbitale:

Ordnungszahl / Kernladungszahl

Die Ordnungszahl OZ (auch Kernladungszahl genannt) ist die Anzahl der Protonen im Kern eines Elementes. Sie ist für ein bestimmtes Element immer gleich, so besitzt Wasserstoff immer die Ordnungzahl 1, Kohlenstoff immer die OZ 12. Aufgrund der elektrischen Neutralität von Atomen gibt die Ordungszahl nicht nur die Anzahl der Protonen an, sondern auch die Gesamtzahl der Elektronen dieses Atoms.

Osmose

Osmose tritt auf, wenn zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen durch eine semipermeable Membran getrennt sind, durch Diffusion der Lösungsmittelmoleküle durch diese Membran kommt es zu einem Ausgleich des Konzentrationsunterschiedes. Es baut sich ein osmotischer Druck auf.

osmotischer Druck

Ein osmotischer Druck entsteht, wenn eine Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran strömt, um einen Konzentrationsunterschied auszugleichen.

Oxidation

Nach einer frühereren Definition verstand man unter einer Oxidation die Reaktion eines Elementes mit Sauerstoff, heutzutage spricht man von einer Oxidation, wenn ein Element Elektronen abgibt. Dabei erhöht sich die Oxidationszahl des Elementes. In biochemischen Prozessen ist eine Oxidation meist mit einer Abgabe von Wasserstoff verbunden.

Oxidationsmittel

Oxidationsmittel oxidieren andere Stoffe und werden dabei selbst reduziert. Gebräuchliche Oxidationsmittel sind u.a. Kaliumpermanganat (KMnO₄), Kaliumdichromat (K₂Cr₂O₇) oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂).

Oxidationszahl / Oxidationsstufe

Die Oxidationszahl (Oxidationsstufe) ist eine formale Hilfsgröße, die eingesetzt wird um zu entscheiden, ob und wie weit ein Stoff bei einer Reaktion oxidiert bzw. reduziert worden ist.

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Parallelreaktion

Geht ein Edukt mehrere Reaktionen ein, so werden diese Konkurrenzreaktionen auch Parallelreaktionen genannt.

Pentose

Kohlenhydrate, die fünf Kohlenstoffatome besitzen, werden als Pentosen bezeichnet. Je nach der funktionellen Gruppe der Kohlenhydrate unterscheidet man Aldopentosen (z.B. Ribose) und Ketopentosen (z.B. Ribulose).

Peptid

Ein Peptid besteht aus mehreren Aminosäuren, welche durch eine Peptidbindung miteinander verbunden sind. Zwei Aminosäuren bilden ein Dipeptid, drei ein Tripeptid etc. Ketten bis zu zehn Aminosäuren werden unter dem Begriff Oligopeptid zusammengefasst, Ketten zwischen 10 und 100 Aminosäuren bezeichnet man als Polypeptide, noch längere Ketten als Proteine.

Peptidbindung

Setzt man Ammoniak oder ein Amin mit einer Carbonsäure um, so bildet sich ein Amid. Die entstehende Amidbindung wird Peptidbindung genannt, wenn diese Reaktion zwischen der Aminogruppe und der Carboxyl-Gruppe zweier Aminosäuren stattfindet.

Periode

Eine horizontale Reihe des Periodensystems wird als Periode bezeichnet. Die Nummer der Periode gibt gleichzeitig die Nummer der äußersten besetzten Schale an.

Periodensystem

Im Periodensystem der Elemente(PSE) sind die Elemente nach steigender Ordnungszahl angeordnet. Ferner gibt es eine periodische Abfolge, indem man die Elemente, die die gleiche Anzahl an Valenzelektronen besitzen, untereinander anordnet.

pH-Messung

Um den pH-Wert einer Lösung zu ermitteln, gibt es verschiedene Methoden. Den groben pH-Bereich erhält man durch so genannte Indikatoren, das sind meist organische Farbstoffmoleküle, die bei verschiedenen pH-Werten unterschiedliche Farben besitzen.
Eine andere Methode, schon etwas genauer, ist die Messung des pH-Wertes mittels pH-Papier oder Stäbchen, bei denen ebenfalls eine Farbveränderung angibt, wie groß der pH-Wert ist.
Die exakteste Messung erfolgt elektronisch mittels eines pH-Meters, welches den pH-Wert bis auf zwei Nachkommastellen genau anzeigt.

pH-Optimum

Am pH-Optimum ist die Pufferwirkung einer Pufferlösung am größten, der pH-Wert ist dann gleich dem pKs-Wert der Säurekomponente des Puffers.

pH-Wert

Der pH-Wert ist ein Maß für die Konzentration der Hydroniumionen einer Lösung, er ist temperaturabhängig und folgendermaßen definiert:
pH = -lg[H₃O⁺]

Lösungen mit einem pH- Wert < 7 werden als sauer bezeichnet, Lösungen mit einem pH-Wert oberhalb von 7 als basisch. Besitzt eine Lösung einen pH-Wert 7, so spricht man von einer neutralen Lösung, reines Wasser hat bei Normaltemperatur einen pH-Wert von 7.

Phase

Ein in sich physikalisch gleichartiger (homogener) Bereich einer Substanz.
Beispiele: Wasser (eine homogene flüssige Phase aus einem Reinstoff), Legierungen (homogene feste Phase aus mehreren Komponenten) oder Luft (homogene gasförmige Phase aus mehreren Komponenten)

Phasendiagramm

Die Übergänge zwischen den drei Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig werden durch Phasendiagramme veranschaulicht. In diesen Diagrammen werden die Bereiche der einzelnen Aggregatzustände in Abhängigkeit vom Druck und von der Temperatur dargestellt.

Phosphatpuffer

Die Komponenten des Phosphatpuffers sind das Dihydrogenphosphat-Anion (H₂PO₄^-) und das zweifach negativ geladenen Hydrogenphosphat-Ion (HPO₄^2-). Das pH-Optimum des (Puffers liegt bei einem pH-Wert von 7,2.

Phosphorsäure

Phosphorsäure hat die Summenformel H₃PO₄ ist eine dreiprotonige anorganische Säure, wobei jedoch nur die Abspaltung des ersten Protons nahezu vollständig verläuft. Das dabei entstehende Dihydrogenphosphat-Anion (H₂PO₄^-) ist eine schwache Säure.

Phosphorsäureester

Bei der Reaktion von Phosphorsäure mit Alkoholen entstehen Phosphorsäureester. Bei der Reaktion eines Nucleosids mit einem Phosphatrest entsteht ebenfalls ein Phosphorsäureester, ein Nucleotid.

Photometrie

Substanzen können Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich gut absorbieren. Dabei regt das Licht Elektronen an, welche so auf ein höheres Energieniveau gelangen. Da nur bestimmte Energiezustände besetzt werden können, muss auch die Wellenlänge eine bestimmte Energie besitzen, die restlichen Wellenlängen werden reflektiert.
Die Photometrie ist eine Methode, diese Eigenschaft von Verbindungen analytisch zu verwerten. Dazu misst man die Absorption der einzelnen Wellenlängen für ein Molekül und stellt ein Diagramm auf, in welchem man die Absorption gegen die Wellenlängen aufträgt. So erhält man ein substanzspezifisches Absorptionsspektrum, welches nachfolgend für die in der Biochemie wichtigen Reduktionsäquivalente NAD⁺ und NADH dargestellt ist.



Beide Substanzen besitzen ein Absorptionsmaximum bei ca 260 nm, NADH weist ein zusätzliches Maximum bei 340 nm auf, auf diese Art ist es möglich, durch photometrische Messungen die Konzentrationen der beiden Substanzen zu messen, Anwendungen sind die Bestimmungen der Blutzuckers oder des GOT-Spiegels (GOT = Glutamat-Oxalacetat-Transaminase).

pKb-Wert

Der pKb-Wert ist ein Maß für die Stärke einer Base. Er ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Dissoziationskonstanten K_b der Base, pKb = -lg K_b.

pKs-Wert

Der pKs-Wert ist ein Maß für die Stärke einer Säure. Er ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Dissoziationskonstanten K_s der Säure, pKs = -lg K_s. Säuren mit einem pKs-Wert oberhalb von 4 gelten als schwach, starke Säuren besitzen pKs-Werte < 4.

Polarität

Die Polarität von Verbindungen ist eine wichtige Eigenschaft, die für viele chemische Reaktionen zwischen verschiedenen Substanzen verantwortlich ist. Darunter versteht man die ungleichmäßige Verteilung der Elektronendichte innerhalb einer Verbindung, welche durch unterschiedliche Elektronegativitäten der beteiligten Atome hervorgerufen wird.
Diese Elektronegativitätsunterschiede rufen Partialladungen hervor, welche mit dem Symbol δ+ bzw. δ- bezeichnet werden. Dabei bekommen die Atome, welche die Bindungselektronen aufgrund ihrer höheren Elektronegativität stärker zu sich ziehen eine negative Partialladung, die Atome mit der geringeren Elektronegativität eine positive Partialladung.

Polypeptid

Polypetide sind Aminosäure-Ketten, die über Peptidbindungen miteinander vernüpft sind und eine Länge von 10 bis 100 Aminosäuren aufweisen. Bei kürzeren Ketten spricht man von Oligopeptiden, längere Aminosäure-Ketten werden Proteine genannt.

Polysaccharid

Verknüpft man eine größere Anzahl von Monosacchariden, so entstehen Polysaccharide. Man kann zwischen Homoglykanen und Heteroglykanen unterscheiden, erstere bestehen aus nur einer Sorte Monosacchariden, Heteroglykane sind aus verschiedenen Monosacchariden zusammengesetzt.
Beispiele für Homoglykane sind Zellulose und Glykogen, die Glucosespeicher in tierischen und pflanzlichen Oraganismen.

Primärstruktur / Sequenz

Die Abfolge bzw. Sequenz der Aminosäuren in einem Protein wird als Primärstruktur bezeichnet. Durch den so genannten Edman-Abbau kann man diese Sequenz ermitteln. Dabei wird von der N-terminalen Seite her eine Aminosäure nach der anderen abgespalten und identifiziert. Die Ermittlung der Primärstruktur auf diese Weise hat allerdings seine Grenzen, da aufgrund ansteigender Verunreinigungen nur ca. 30 bis 40 Zyklen möglich sind.

Protein

Ein Protein besteht aus einer Aminosäure-Kette von mehr als 100 Aminosäuren. Die Reihenfolge der Aminosäuren wird Primärstruktur genannt, zusätzlich besitzen Proteine weiterhin eine Sekundär-, Tertiär- und gegebenenfalls eine Quartärstruktur.

Protolyse

Als Protolyse bezeichnet man eine Protonen-Austausch-Reaktion. Bei dieser Reaktion gibt ein Reaktionspartner ein Proton an den anderen Reaktionspartner ab. Kann eine Verbindung sowohl als Protonendonator, wie auch als Protonenakzeptator fungieren, spricht man von Autoprotolyse.

Proton

Positiv geladenenes Teilchen der relativen Atommasse 1.

Protonenakzeptor

Protonenakzeptoren sind Teilchen oder Verbindungen mit einem freien Elektronenpaar. Dieses freie Elektronenpaar kann dazu verwendet werden, eine dative Bindung mit einem Proton einzugehen. Protonenakzeptoren sind von der Definition her Brönsted-Basen. Typische Beispiele sind: Ammoniak, Wasser, oder auch das Hydroxid-Ion.

Protonendonator / Protonendonor

Protonendonatoren sind Teilchen oder Verbindungen, die in der Lage sind, ein Proton abzuspalten. Sie sind von der Definition her Brönsted-Säuren. Typische Beispiele sind: HCl oder H₂SO₄.

Puffer

Unter einer Pufferlösung versteht man die wässrige Lösung eines Gemisches einer schwachen Säure und ihrer konjugierten schwachen Base. Eingesetzt werden entweder eine schwache Säure und ihr Salz (Essigsäure/Natriumacetat) oder eine schwache Base und deren Salz (Ammoniak/Ammoniumchlorid).
Ein Puffergemisch ist in der Lage den pH-Wert in einem bestimmten Bereich konstant zu halten. Dieser Bereich orientiert sich am pKs-Wert der Säurekomponente, der pH-Bereich liegt bei pKs +1.

Puffergleichung / Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Mit der Puffergleichung lässt sich bei bekannter Konzentration der Pufferbestandteile berechnen, wie groß der pH-Wert der Lösung ist.

Pufferkapazität

Die Kapazität eines Puffers ist abhängig von seiner Konzentration. Sie ist definiert als diejenige Menge an Säure bzw. Base, die der Pufferlösung zugesetzt werden kann, so dass sich der pH-Wert der Lösung um maximal +1 verändert.

Punkt, isoelektrischer

Der pH-Wert, bei dem eine Aminosäure nach außen hin ungeladen ist, wird als isoelektrischer Punkt bezeichnet. Bei einem niedrigeren pH-Wert liegt die Aminosäure überwiegend als Kation vor, bei höherem pH-Wert überwiegend als Anion.
Die Löslichkeit der Aminosäuren ist an ihrem jeweiligen isoelektrischen Punkt am geringsten.

Purin

Purin ist ein kondesierter Aromat mit vier Stickstoffatomen im Ringsystem. Es ist der Grundbaustein für die Purinbasen der Nucleinsäuren.

Purinbase

Die Purinbasen Adenin und Guanin sind Bausteine der DNA. Adenin bildet mit Thymin ein Basenpaar, Guanin mit Cytosin.

Pyran

Pyran ist ein Heterocyclus, dessen Ring aus einem Sauerstoffatom und fünf Kohlenstoffatomen besteht.

Pyranose

Aldohexosen wie Glucose liegen in wässriger Lösung als ringförmiger Strukturen vor, es bilden sich 6-Ringe (Pyranosen, abgeleiten vom Pyran) aus. Von diesen Pyranosen existieren jweils zwei verschiedene Anomere, diese werden als α- bzw. β-Form bezeichnet und gehen in wässriger Lösung über die offenkettige Form ineinander über und bilden ein Gleichgewicht.

Pyridin

Pyridin ist ein sechsgliedriger aromatischer Heterocyclus mit einem Stickstoffatom.

Pyrimidin

Pyrimidin ist ein sechsgliedriger aromatischer Heterocyclus mit zwei Stickstoffatomen. Es ist der Grundbaustein der Pyrimidinbasen der Nucleinsäuren.

Pyrimidinbase

Die Pyrimidinbasen Cytosin und Thymin sind Bausteine der DNA. Thymin bildet mit Adenin ein Basenpaar, Cytosin mit Guanin. In der RNA ersetzt Uracil das Thymin.

Pyrrol

Pyridin ist ein fünfgliedriger aromatischer Heterocyclus mit einem Stickstoffatom.

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Quartärstruktur

Unter der Quartärstruktur versteht man den Zusammenschluss mehrerer Proteine zu einer größeren Einheit, als Beispiel sei hier das Hämoglobin genannt.

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R/S-Nomenklatur

Bei Chiralitätszentren kann man nach dem Cahn-Ingol-Prelog-System (CIP-System) eine absolute Konfiguration ermitteln. Die Methode soll hier am Beispiel des Glycerinaldehyds verdeutlicht werden.



Die direkt am Kohlenstoff-Atom gebundenen Substituenten werden nach fallender Priorität geordnet. Dabei richtet man sich nach der Masse der Atome und zwar Ebene für Ebene.

Im Glycerinaldehyd findet man die folgenden vier Substituenten vor:

• H
• CHO
• OH
• CH₂OH

Betrachtet man nun zuerst die direkt am chiralen Zentrum gebundenen Atome, so sieht man ein Wasserstoff-Atom, zwei Kohlenstoff-Atome und ein Sauerstoff-Atom. Damit lassen sich direkt zwei Prioritäten bestimmen, nämlich die höchste (Sauerstoff) und niedrigste Priorität (Wasserstoff).
Die beiden anderen Gruppen lassen sich zu diesem Zeitpunkt noch nicht unterscheiden. Daher geht man nun weiter (auf dem Weg der höchsten Priorität, also in Richtung des schwersten Atoms) und betrachtet die zweite Ebene. Auch hier lässt sich allerdings auf den ersten Blick kein Unterschied feststellen, da beide Kohlenstoff-Atome mit einem Sauerstoff-Atom verknüpft sind. Hier greift allerdings eine Regel, die besagt, dass bei gleichen Atomen Doppelbindungen eine höhere Priorität als Einzelbindungen besitzen, damit hat die Aldehyd-Gruppe insgesamt die Priorität 2.

Vereinfacht sieht das Molekül damit so aus:



Laut Konvention muss nun das Molekül so stehen, dass die Gruppe mit der geringsten Priorität nach hinten zeigt, dabei ist es egal, ob der Substituent oben oder unten steht. Ist dies nicht der Fall dreht man das Molekül, indem man jeweils zwei Substituenten vertauscht.



Schaut man nun in Richtung des Substituenten mit der kleinsten Priorität 4, ergibt sich je nach Konfiguration eine Reihenfolge der anderen drei Substitution im Uhrzeigersinn (R) oder entgegen dem Uhrzeigersinn (S).

In unserem Beispiel handelt es sich demnach um R-Glycerinaldehyd.

Radikal

Ein Radikal ist ein Atom oder Molekül mit einem einzelnen ungepaarten Elektron.

Radioaktivität

Man kann radioaktive Strahlung in drei Arten einteilen:

1. α-Strahlung: besteht aus He²⁺-Kernen, bei Freisetzung von α-Strahlung verringern sich Ordnungszahl (OZ) und Massenzahl (MZ)
   
   
2. β^--Strahlung: besteht aus Elektronen, damit wandelt sich formal ein Elektron in ein Neutron um; man beachte, dass radioaktive Strahlung aus dem Kern des Atoms ausgesandt wird, das Elektron kommt nicht aus der Elektronenhülle!


desweiteren gibt es auch β⁺-Strahlung, hier bei wandelt sich formal ein Proton in ein Neutron um


3. γ-Strahlung: elektromagnetische Strahlung, Ordnungs- und Massenzahl bleiben gleich

Radioisotop

Ein Radioisotop ist ein Isotop eines chemischen Elementes, das radioktiv ist. Beispiele: ³H, ¹⁴C

Reaktion erster Ordnung

Bei einer Reaktion erster Ordnung ist die Reaktionsgeschwindigkeit abhängig von der Konzentration eines einzigen Stoffes. Ein typisches Beispiel für eine Reaktion ist der radioaktive Zerfall.

Reaktion nullter Ordnung

Eine Reaktion nullter Ordnung ist unabhängig von den Konzentrationen der beteiligten Stoffe. Eine solche Reaktionsordnung findet sich bei den enzymatischen Reaktionen. Da das Substrat immer in sehr großem Überschuss vorliegt, arbeiten die Enzyme immer mit maximaler Geschwindigkeit. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist damit unabhängig von Konzentrationsänderungen des Substrates.

Reaktion pseudoerster Ordnung

Ist die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion erster Ordnung zusätzlich abhängig von der Anwesenheit eines Katalysators oder des Lösungsmittels so spricht man von einer Reaktion pseudoerster Ordnung, da die Konzentrationen des Katalysators oder des Lösungsmittels als konstant angenommen werden und damit nicht in das Geschwindigkeitsgesetz eingehen.

Reaktion pseudonullter Ordnung

Ist die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion nullter Ordnung zusätzlich abhängig von der Anwesenheit eines Katalysators oder des Lösungsmittels so spricht man von einer Reaktion pseudonullter Ordnung, da die Konzentrationen des Katalysators oder des Lösungsmittels als konstant angenommen werden und damit nicht in das Geschwindigkeitsgesetz eingehen.

Reaktion zweiter Ordnung

Bei einer Reaktion zweiter Ordnung ist die Reaktionsgeschwindigkeit abhängig von den Konzentration zweier Edukte.

gekoppelte Reaktion

Gerade bei den biochemischen Reaktionen des Stoffwechsels kommt es oft zu einer Kopplung von Reaktionen. Im Körper würden normalerweise einige Reaktionen nicht ablaufen können, da die Aktivierungsenergie bei der im Körper vorherrschenden Temperatur nicht aufgebracht werden kann. Durch den Einsatz von Enzymen kann dies teilweise ausgeglichen werden, für stark endergone Reaktionen reicht dies jedoch nicht. Hier hilft sich der Organismus nun, indem er gleichzeitig mit der stark endergonen Reaktion eine stark exergone Reaktion ablaufen lässt, meist ist dies die Spaltung von ATP. Die Energie, die bei dieser Spaltung frei wird, ermöglicht nun den Ablauf der endergonen Reaktion.

Reaktionsenthalpie / Reaktionswärme / Reaktionsenergie

Die Reaktionsenthalpie ΔH berechnet sich als Differenz zwischen der Energie der Produkte und der Energie der Edukte. Ist die Engergie der Produkte kleiner als die der Edukte, so ist ΔH negativ, die Engergiedifferenz wird in Form von Wärmeenergie abgegeben.

freie Reaktionsenthalpie (Gibbs'sche freie Energie)

Die freie Reaktionsenthalpie ΔG berechnet sich nach Gibbs-Helmholtz aus der Reaktionsenthalpie und der Reaktionsentropie. Ist ΔG negativ, so läuft die Reaktion freiwillig ab.

Reaktionsentropie

Als Reaktionsentropie bezeichnet man die Differenz zwischen der Entropie der Produkte und der Entropie der Edukte.

Reaktionsgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit einer Reaktion ist definiert als die Konzentrationsabnahme der Edukte oder der Konzentrationszunahme der Produkte pro Sekunde.

Reaktionsgleichung

Aus einer Reaktionsgleichung für eine bestimmte Reaktion erhält man zwei Arten von Informationen. Zum Einen die qualitative Information über die Stoffumwandlung, d.h. welche Stoffe werden eingesetzt (Edukte), welche erhält man durch die chemische Reaktion (Produkte).
Zum Anderen sagt die Reaktionsgleichung auch etwas über die stöchiometrischen Verhältnisse aus, in denen die Edukte eingesetzt werden müssen bzw. die Produkte entstehen.

Beispiel: die Ammoniak-Synthese nach Haber-Bosch:

Reaktionsordnung

Die Reaktionsordnung gibt an, in welcher Weise die Stoffkonzentrationen die Geschwindigkeit des geschwindigkeitsbestimmenden Teilschrittes beeinflussen.
Die Reaktionsordnung lässt sich nicht aus der Reaktionsgleichung ablesen.

Redoxpotenzial

Das Redoxpotenzial gibt die Elektromotorische Kraft einer Halbzelle an, gemessen gegen die Normalwasserstoffelektrode (NHE), deren Redoxpotenzial willkürlich gleich Null gesetzt wurde.

Redoxreaktion

Findet eine Oxidation statt, geht mit dieser auch immer eine Reduktion einher, daher bezeichnet man den Gesamtvorgang als Redoxreaktion. Der Elektronenaustausch setzt demnach sowohl einen Elektronendonor als auch einen Elektronenakzeptor voraus, dabei werden genau so viele Elektronen abgegeben, wie auch aufgenommen werden.

Reduktion

Historisch verstand man unter einer Reduktion den Entzug von Sauerstoff, heutzutage spricht man von einer Reduktion, wenn ein Element Elektronen aufnimmt, und sich dabei die Oxidationszahl des Elementes verringert. In biochemischen Prozessen ist eine Reduktion meist mit einer Aufnahme von Wasserstoff verbunden.

Reduktionsmittel

Reduktionsmittel reduzieren andere Stoffe und werden dabei selbst oxidiert. Gebräuchliche Reduktionsmittel sind z.B. Natrium oder Magnesium.

Reinstoff

Ein Reinstoff kann nicht durch physikalische Methoden in weitere Komponenten / Stoffe zerlegt werden. Reinstoffe sind z.B. die Gase Sauerstoff und Stickstoff, während Luft dagegen kein Reinstoff ist. Auch Wasser ist ein Reinstoff, Benzin dagegen nicht.

Ribonucleinsäure (RNA)

Die Nucleinsäure RNA besteht aus vielen Nucleotiden, welche durch Phosphorsäureester-Brücken verbunden sind. Im Gegensatz zur DNA ist der Zuckerbestandteil die ringförmige Form der Ribose. Außerdem ist die Nucleinbase Thymin in der RNA durch Uracil ersetzt.

Ribose

Ribose ist eine Ketose mit fünf Kohlenstoffatomen und gehört damit zu den Pentosen. In der ringförmigen Konstitution ist sie Bestandteil der Nucleinsäure RNA, die 2-Desoxyribose ist Bestandteil der DNA.

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Saccharose

Saccharose ist ein Disaccharid, gebildet aus Fructose und Glucose.

Salz

Salze sind Verbindungen, in denen ionische Bindungen zu finden sind, dies ist meist der Fall bei einer Bindung zwischen Metallen und Nichtmetall-Elementen.
Die Metalle geben dabei Elektronen ab und bilden Kationen, die Nichtmetalle werden durch Aufnahme von Elektronen zu Anionen. Diese sind durch elektrostatische Wechselwirkungen aneinander gebunden und bilden Ionengitter aus.

schwerlösliches Salz

Ein schwerlösliches Salz ist nahezu unslöslich in dem gegebenen Lösungsmittel. Wann ein Salz schwerlöslich ist oder nicht, hängt vor allem von der Lösungsenthalpie ab.
Die Lösungsenthalpie berechnet sich als Summe der beim Lösungsvorgang aufzubringenden Gitterenergie des Salzes und der Hydratationsenthalpie. Ist der aufzubringende Betrag der Gitterenergie sehr viel größer als die Energie, welche durch die Umgebung zur Verfügung gestellt werden aknn, so gelingt es nicht, die Ionen aus dem Ionengitter herauszulösen, das Salz löst sich nicht auf.

Salzlösung

Gibt man ein Salz in ein polares Lösungsmittel, so dissoziiert das Salz in seine Ionen. Die Menge des Salzes, bezogen auf einen Liter Lösungsmittel, wird als Löslichkeit bezeichnet.

Beim Auflösen laufen zwei Vorgänge ab:

• Die Lösungsmoleküle wechselwirken mit den Ionen des Kristallgitters und lösen einzelne Ionen dort heraus. Dabei muss die Gitterenergie aufgebracht werden, es handelt sich um einen endothermen Vorgang.

• Die entstehenden Ionen werden von den Molekülen des Lösungsmittels umgeben (solvatisiert). Im Fall von Wasser als Lösungsmittel spricht man von Hydratation. Dieser Vorgang ist exotherm.

Sauerstoffradikal

Molekularer Sauerstoff liegt radikalisch vor, das O₂-Molekül besitzt zwei ungepaarte Elektronen.

Säure

Es gibt mehrere Säure-Defintionen: nach Arrhenius und Brönsted ist eine Säure in der Lage ein Proton abzuspalten. Lewis definiert eine Säure als Elektronenpaar-Akzeptor, d.h. als eine Verbindung mit einer Elektronenlücke.

konjugiertes Säure-Base-Paar

Betrachtet man die Definitionen von Brönsted, so erkennt man einen Zusammenhang zwischen einer Brönsted-Säure und einer Brönsted-Base. Gibt eine Brönsted-Säure HA ihr Proton ab, so wird sie nach Brönsted zur so genannten konjugierten Base A^-. Die Säure HA und die Base A^- bilden ein konjugiertes (oder korrespondierendes) Säure-Base-Paar.
Wenn eine Brönsted-Säure HA ihr Proton abgibt, muss es gleichzeitig eine Brönsted-Base B geben, die dieses Proton aufnimmt. An Säure-Base-Reaktionen nach Brönsted sind somit immer zwei konjugierte Säure-Base-Paare beteiligt.

Schiff'sche Base

Als Imine oder Schiff'sche Basen werden organische Verbindungen bezeichnet, die eine Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung besitzen und bei denen am Kohlenstoff-Atom und am Stickstoff-Atom nur noch Alkyl-, bzw. Arylreste gebunden sind.
In der Biochemie sind Schiff'sche Basen als Zwischenprodukt bei der Transaminierung mit Hilfe von Pyridoxalphosphat (PALP) von Bedeutung.

Schwefelsäure

Schwefelsäure hat die Summenformel H₂SO₄ ist eine zweiprotonige anorganische Säure, wobei die Abspaltung beider Protonen nahezu vollständig verläuft. Das entstehende Sulfat-Anion ist eine sehr schwache Base.

Seife

Als Seifen werden die Kalium- oder Natrium-Salze von langkettigen Fettsäuren bezeichnet. Aufgrund des hydrophilen und des hydrophoben Anteils gehören Seifen zu den Tensiden, den oberflächenaktiven Stoffen. Seifen entstehen bei der alkalischen Esterspaltung ("Verseifung") von Acylglycerinen.

Sekundärstruktur

Die Anordnung der Proteinkette wird Sekundärstruktur genannt. Die wichtigsten Sekundärstrukturen sind die α-Helix und die β-Faltblattstruktur. Diese Strukturen werden durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert.

Sesselkonformation

Die Sesselkonformation ist ein Rotationsisomer eines Sechsringes. über eine Halbsesselkonformation, eine Twistkonformation und eine Wannenkonformation kann sich eine Sessenkonformation in eine zweite Sesselkonformation umwandeln. Dabei werde die äquatorialen Substituenten zu axialen Substituenten und umgekehrt.
Die Sesslekonformation ist, ebenso wie die Twistkonformation, ein Konformer, liegt aber energetisch unterhalb der Twistkonformation.

Siedepunkt

Der Siedepunkt ist definiert als diejenige Temperatur, bei der ein Stoff durch Zufuhr von Wärmeenergie in seiner Gesamtheit vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht, ohne dass sich dabei die Temperatur des Stoffes ändert. Die zugeführte Engergie wird komplett in die Änderung des Aggregatzustandes gesteckt.

elektrochemische Spannungsreihe

Ordnet man Metalle und Nichtmetalle nach ihrem Elektrodenpotenzial, so gelangt man zur elektrochemischen Spannungsreihe. Für Wasserstoff wurde das Standardpotenzial gleich Null gesetzt. Bei Metallen mit negativem Standardpotenzial spricht man von unedlen Metallen, diese liegen bevorzugt in der oxidierten (kationischen) Form vor, edle Metalle liegen eher elementar vor und besitzen ein positives Standardpotenzial.

Spurenelement

Chemische Elemente, die in kleinster Menge für den Körper eine sehr wichtige Bedeutung haben. Ihr Fehlen hat Mangelerscheinungen zur Folge. Beispiele sind Zink, Mangan, Kobalt und Jod.

Stärke

Stärke ist die pflanzliche Speicherform der Kohlenhydrate (im Gegensatz zum Glycogen bei Mensch und Tier). Sie besteht aus Amylose und Amylopektin, beides sind Polysaccharide, deren Grundbausteine die Disaccharide Maltose bzw. Isomaltose sind. Stärke bildet mit Jod eine Einschlussverbindung, die intensiv blau gefärbt ist. Diese Reaktion ist damit sehr gut als Nachweisreaktion anwendbar.

Stellungsisomere

Stellungsisomere gehören zu den Konstitutionsisomeren, bei denen die Atome zweier Moleküle unterschiedlich miteinander verknüpft sind. Stellungsisomere besitzen die gleiche funktionelle Gruppe, diese sitzt an unterschiedlichen Positionen der Moleküle.

Stereochemie

Die Stereochemie befasst sich mit der räumlichen Anordnung der Atome in einem Molekül. Durch Vergleich zweier Moleküle kann man eine Beziehung dieser Moleküle zueinander ermitteln, die Beziehung wird Isomerie genannt. Es gibt verschiedene Isomeriearten: Konstitutionsisomerie, Strukturisomerie, Stellungsisomerie, Stereoisomerie, Enantiomerie, Diastereomerie u.a.

Stereoisomere

Bei Stereoisomeren ist die Verknüpfung der Atome identisch. Stereoisomere werden unterteilt in Enantiomere und Diastereomere.

Steroid

Das Grundgerüst der Steroide ist das Steran, welche aus drei Cyclohexanringen in der Sesselkonformation besteht.



Ein bekannter Vertreter der Steroide ist das Cholesterin, welches aus 27 Kohlenstoffatomen besteht. Es hat weitreichende Bedeutung für den Aufbau von Membranen im menschlichen Körper, auch die Steroidhomone können aus Cholersterin synthetisiert werden.

Stöchiometrie

Die Stöchiometrie befasst sich mit den quantitativen Informationen, die sich aus einer Reaktionsgleichung ableiten lassen. Sie beruht auf dem Gesetz von der Erhaltung der Masse. Mit ihrer Hilfe lässt sich z.B. ausrechnen, wie viel an Edukten man einsetzten muss, um eine bestimmte Menge an Produkt zu erhalten und umgekehrt.

oberflächenaktiver Stoff

Stoffe mit großer Oberfläche (z.B. so genanntes platiniertes Platin, Aktivkohle oder Graphitpulver) werden als oberflächenaktive Stoffe bezeichnet. Sie haben die Eigenschaft, eine hohe Adsorptionskraft zu besitzen. Dies wird u.a. bei Katalysatoren sowie bei der Normalwasserstoffelektrode (NHE) ausgenutzt.

Stoffmenge

Anzahl der Teilchen eines Elementes oder einer Verbindung in der Einheit mol.

Stoffumwandlung

Bei einer chemischen Reaktion kommt es zu einer Stoffumwandlung, d.h. ein bestimmter Stoff A reagiert zu einem anderen Stoff B.

α-Strahlung

α-Strahlung besteht aus zweifach positiv geladenen Heliumkernen.

β-Strahlung

β-Strahlung besteht aus Elektronen oder Positronen. In der medizinischen Forschung findet man sie z.B. bei der Verwendung von Tracern oder in der Strahlentherapie.

γ-Strahlung

γ-Strahlung ist elektromagnetische Strahlung. Medizinisch bedeutsam ist sie für die Diagnostik, z.B. bei der Szintigraphie.

Strukturformel

Strukturformeln geben die Konstitution einer Verbindung wieder, welche sich nicht immer aus der Summenformel ergibt.
Als Beispiel sei hier die offenkettige Form der Glucose mit der Summenformel C₆H₁₂O₆ gegeben.

Sublimation

Sublimation ist der Übergang vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand. Der umgekehrte Vorgang heißt Resublimation, teilweise wird aber auch hier nur von Sublimation gesprochen.

Substituent

Wird in einer organischen Verbindung ein an ein Kohlenstoff-Atom gebundenes Wasserstoff-Atom durch ein anderes Atom oder eine Atomgruppe ersetzt, so bezeichnet man die ersetzende Gruppe als Substituenten.

Substitution

Bei einer Substitution wird ein Atom oder eine Atomgruppierung durch ein anderes Atom oder eine andere Atomgruppierung ersetzt.

elektrophile aromatische Substitution

Der Mechanismus der elektrophilen Substitution am Aromaten kann als Additions-Eliminations-Mechanismus aufgefasst werden.
Dabei erfolgt in einem ersten geschwindigkeitsbestimmenden Schritt die Anlagerung des Elektrophils an das aromatische System, welches dabei seinen aromatischen Zustand verliert. Es entsteht ein so genannter "π-Komplex". Von diesem π-Komplex lassen sich mehrere mesomere Grenzstrukturen formulieren.



Zur Wiederherstellung der Aromatizität wird nun in einem zweiten, schnellen Reaktionsschritt ein Proton abgespalten.



Beispiele für die elektrophile Substitution am Aromaten sind die

• Halogenierung
• Nitrierung
• Sulfonierung
• Friedel-Crafts-Alkylierung
• Friedel-Crafts-Acylierung

Sulfan

Das gasförmige Sulfan, auch bekannt als Schwefelwasserstoff, ist eine anorganische, unangenehm riechende und sehr giftige Verbindung der Summenformel H₂S.

Sulfonierung

Einführung einer Sulfonsäuregruppe "-SO₃H" in ein Molekül.

Summenformel

Die Summenformel einer Verbindung gibt das molare Verhältnis der Elemente an, aus denen die Verbindung besteht.
So liegen im Wasser (H₂O) die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 2:1 vor.

Suspension

Als Suspension bezeichnet man ein heterogenes System, bestehend aus einer flüssigen und einer festen Phase (z.B. Butter, Kalkmilch).

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Tautomerie

Als Tautomerie bezeichnet man eine intramolekulare Wasserstoffwanderung. So gibt es bei Ketonen mit α-ständigen Wasserstoff-Atomen ein Gleichgewicht zwischen der Ketoform und der Enolform.

reaktives Teilchen

Es gibt drei verschiedene Arten reaktiver Teilchen:

• Radikale
• Elektrophile
• Nucleophile

Die Art des reaktiven Teilchens bestimmt den Ablauf der Reaktion und auch die Voraussetzungen, die eine Verbindung erfüllen muss, damit überhaupt ein Angriff eines reaktiven Teilchens auf diese Verbindung erfolgt.
Während Radikale so reaktiv sind, dass sie quasi jede Verbindung angreifen können, müssen bei einem elektrophilen bzw. nucleophilen Angriff Orte hoher bzw. niedriger Elektronendichte vorhanden sein.

Teilreaktion / Folgereaktion

Reagiert ein Stoff A zu einem Stoff B, welcher dann weiter zu Stoff C reagiert, so werden die beiden aufeinander folgenden Reaktionen als Teilreaktionen oder Folgereaktionen bezeichnet.

geschwindigkeitsbestimmender Teilschritt

In einer Reaktion, die aus mehreren aufeinander folgenden Teilreaktionen besteht, ist der langsamste Teilschritt der geschwindigkeitsbestimmende. Die Reaktionsordnung dieses Teilschrittes ist dann auch die Reaktionsordnung der Gesamtreaktion.

Tertiärstruktur

Als Tertiärstruktur wird die Art und Weise der dreidimensionalen Faltung der Aminosäure-Ketten bezeichnet.

Tetrose

Kohlenhydrate, die vier Kohlenstoffatome besitzen, werden als Tetrosen bezeichnet. Je nach funktioneller Gruppe der Kohlenhydrate unterscheidet man Aldotetrosen und Ketotetrosen.

Thermodynamik

Die Thermodynamik ist die Lehre von den energetischen Zusammenhängen bei chemischen Reaktionen. So wird bei allen Vorgängen entweder Energie geliefert oder verbraucht. Betrachtet man die energetischen Anfangs- und Endzustände, so lassen sich Aussagen über die Richtung der Reaktion treffen.

Thiazol

Ein organischer Heterocyclus. Der Ring besteht aus fünf Atomen, drei Kohlenstoff-Atome und jeweils ein Stickstoff- und ein Sauerstoff-Atom.

Thioether

Organische Verbindung, bei der zwei Alkylreste über ein Schwefelatom miteinander verbunden sind.

Thiol

Organische Verbindung, die als funktionelle Gruppe eine SH-Gruppe enthält.

Titration

Die Titration ist eine qantitative Bestimmungsmethode. Es gibt verschiedene Arten der Titration, z.B. die Fällungstitration oder die Neutralisationstitration.
Eine Neutralisationstitration dient u.a. zur Ermittlung der Konzentrationen einer vorliegenden Säure oder Base. Die Analysemethode beruht darauf, dass man die zu bestimmende Säure oder Base mit einer Base bzw. Säure von bekannter Konzentration portionsweise versetzt, bis der Äquivalenzpunkt der Säure-Base-Reaktion erreicht ist. Ein Indikator zeigt diesen Äquivalenzpunkt an. Über das molare Verhältnis und die verbrauchte Stoffmenge des Titers kann dann die unbekannte Konzentration berechnet werden.

Transaminierung

Die (oxidative) Transaminierung ist eine typische Reaktion der Aminosäuren im Organismus. Dabei wird eine nicht benötigte Aminosäure in ihre Ketosäure umgewandelt und die Aminogruppe auf eine andere Ketosäure übertragen, wobei eine gerade benötigte Aminosäure entsteht. Exemplarisch sei das gezeigt am Beispiel der Aspartat-Aminotransferase (AST) (früher auch als Glutamat-Oxalacetat-Transaminase (GOT) bezeichnet).

Triacylglycerin (TAG)

Triacylglycerine sind dreifache Ester des Glycerins, an welches drei Fettsäuren gebunden sind. Die TAGs bilden das Depotfett des Körpers.

Triose

Kohlenhydrate, die drei Kohlenstoffatome besitzen, werden als Triosen bezeichnet. Je nach der funktionellen Gruppe der Kohlenhydrate unterscheidet man Aldotriosen und Ketotriosen.

Tripeptid

Reagiert die Aminogruppe einer Aminosäure mit der Carboxyl-Gruppe einer zweiten Aminosäure, und deren Aminogruppe wiederum mit der Carboxyl-Gruppe einer dritten Aminosäure, so bildet sich unter Ausbildung einer Peptidbindung ein Tripeptid.

Twistkonformation

Die Twistkonformation ist ein Rotationsisomer eines Sechsringes. Da sie sich in einem Energieminimum befindet ist die Twistkonformation, wie auch die Sesselkonformation, ein Konformer.

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Übergangszustand / aktivierter Komplex

Ein Übergangszustand (früher auch als "aktivierter Komplex" bezeichnet) wird während der Reaktion der Edukte zu den Produkten durchlaufen. Es ist ein sehr kurzlebiger, instabiler Zustand und stellt im Energiediagramm ein Energiemaximum dar. Übergangszustände können im Gegensatz zu Zwischenprodukten nicht isoliert werden.

Umgebungsdruck

Der Umgebungsdruck (Normaldruck) ist:

• 760 mm Hg
• 760 Torr
• 1 atm
• 1013 mbar
• 1,013 · 10⁵ Pa

Umlagerung

Bei einer Umlagerung wechseln Atome oder Atomgruppen ihre Bindungspartner innerhalb eines Moleküles. Ein Beispiel für eine solche Umlagerung ist die Keto-Enol-Tautomerie, bei der es zu einer intramolekularen Wanderung eines Wasserstoff-Atomes kommt.

Uronsäuren

Wird bei einer Hexose die primäre Alkohol-Gruppe zur Carboxyl-Gruppe oxidiert, so entsteht eine "Uron-Säure". Aus Glucose wird so die Glucuronsäure.

UV-Absorption

Substanzen können Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich gut absorbieren. Dabei regen die Wellenlängen Elektronen an, welche so auf ein höheres Energieniveau gelangen. Die Elektronen konjugierter π-Systeme können schon durch UV-Licht angeregt werden, bei Auftragung der Absorption gegen die jeweilige Wellenlänge erhält man ein Absorptionsspektrum der entsprechenden Verbindung.

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Van der Waals-Kräfte

Van der Waals-Kräfte sind Anziehungskräfte, die durch die Bewegung der Elektronen um die Atomkerne entstehen. Dadurch kommt es auch in eigentlich unpolaren Verbindungen zur kurzfristigen Ausbildung von Dipolen. Van der Waals-Kräfte sind im Vergleich zu ionischen Bindungskräften und Atombindungen sehr klein.

chemische Verbindung

Eine Verbindung ist ein Zusammenschluss mehrerer Atome verschiedener Elemente. Eine Verbindung kann nur durch chemische Methoden in die einzelnen Elemente zerlegt werden.
Es gibt mehrere Arten von chemischen Verbindungen: Ionische Verbindungen, Moleküle, intermetallische Verbindungen und Komplexe.

1,1-Verknüpfung / 1,4-Verknüpfung / 1,6-Verknüpfung

Verknüpft man Monosaccharide, so gibt es verschiedene Varianten. Das anomere Kohlenstoff-Atom des einen Monosaccharids kann mit dem anomeren C-Atom des anderen Monosaccharids eine acetalische Bindung eingehen (1,1-Verknüpfung), oder mit den Kohlenstoff-Atomen 4 oder 6 des anderen Monosaccharids eine halbacetalische Bindung eingehen (1,4-Verknüpfung bzw. 1,6-Verknüpfung).

Viskosität

Die Viskosität ist ein Maß für die Zähigkeit einer Flüssigkeit. So besitzt z.B. Honig eine höhere Viskosität als Wasser.

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Wasser

Wasser hat die Summenformel H₂O. Der Gefrier- bzw. Siedepunkt des Wassers (0 °C bzw. 100 °C) wurden als Fixpunkte für die Temperaturskala in Grad Celsius verwendet. Aufgrund seiner gewinkelten Struktur besitzt Wasser ein Dipolmoment. Lösungsmittel werden unterschieden in wasserlösliche (hydrophile) und wasserunlösliche (hydrophobe/lipophile) Lösungsmittel.

Wasserstoffbrückenbindung

Bei einer Wassersoffbrückenbindung kommt es zu einer anziehenden Wechselwirkung eines freien Elektronenpaares eines Heteroatomes (N, O oder S) mit einem positiv polarisierten Wasserstoffatom. Die Wasserstoffbrückenbindung führt bei einigen Verbindungen (z.B. Wasser) zu sehr viel höheren Schmelz- oder Siedepunkten, als es vom Molgewicht her zu erwarten wäre.

hydrophobe Wechselwirkungen

Befinden sich hydrophobe Substanzen in einer wässrigen Lösung, so lagern sich die hydrophoben Substanzen bzw. die hydrophoben Teile der Substanzen so zusammen, dass die Oberfläche zur wässrigen Lösung möglichst klein wird, es bilden sich Lipid-Doppelschichten, Micellen oder Visikel aus.

Wöhler'sche Harnstoffsynthese

Bei der Synthese des Harnstoffs nach Wöhler wird eine wässrige Lösung von anorganischem Ammoniumthiocyanat eingedampft.

NH₄OCN → CO(NH₂)₂

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elektrochemische Zelle

In einer elektrochemischen Zelle wird durch Anlegen einer Spannung eine Elektrolyse der Lösung ausgelöst. Dabei wandern Ionen der Lösung zu den jeweiligen Elektroden, wo sie entladen werden.

Zellpotenzial

Kraft, mit der die Galvanische Zelle Elektronen bewegt. (→ Elektromotorische Kraft)

Zellulose

Zellulose ist ein Poylsaccharid, das aus Glucose-Monomeren aufgebaut ist. Da die Glucose-Einheiten β-glykosidisch gebunden sind, ist Zellulose durch die körpereigenen Enzyme nicht zu hydrolysieren, Zellulose gehört damit zu den Ballaststoffen.

Zentrifugation

Die Zentrifugation ist ein Verfahren zur Trennung einzelner Stoffe eines Stoffgemisches. In einer Zentrifuge werden Behälter mit dem Stoffgemisch mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Die Zentrifugalkraft nimmt mit der Masse der Bestandteile zu, die Bestandteile mit der größten Dichte setzen sich damit zuerst ab, die mit der geringsten Dichte als letztes.

Zitronensäure

Zitronensäure ist eine organische Verbindung mit drei Carboxyl-Gruppen, sie gehört damit zu den Tricarbonsäuren.

Zuckeralkohol

Wird die Aldehyd-Gruppe oder Keto-Gruppe eines Zuckers reduziert, so erhält man die Zuckeralkohole. Dabei kann aus verschiedenen Zuckern der selbe Zuckeralkohol entstehen. So kann sowohl bei der Reduktion von Glucose als auch bei der Reduktion von Fructose der Zuckeralkohol Sorbit (auch Sorbitol genannt) entstehen.

Zweitsubstitution

Wird ein substituiertes Benzolmolekül nochmals substituiert, so gibt es prinzipiell drei mögliche Substitutionspunkte. Diese Positionen werden mit ortho, meta und para bezeichnet. Die Position der Zweitsubstitution ist von der Art des Erstsubstituenten abhängig.

Zwischenprodukt

Verläuft eine Reaktion in mehreren Schritten, bildet sich mindestens ein Zwischenprodukt, bis im letzten Reaktionsschritt das endgültige Produkt entsteht. Betrachtet man das Energiediagramm einer Reaktion, so finden sich Zwischenstufen immer in den Energieminima wieder, was sie von den Übergangszuständen unterscheidet, die Energiemaxima darstellen. Zwischenprodukte können unter geeigneten Bedingungen isoliert werden.