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Nucleophile sind Reagenzien, die über mindestens ein freies Elektronenpaar verfügen. Mit diesem Elektronenpaar greifen sie am Kohlenstoffatom an und verdrängen einen anderen Substituenten. Es gibt neutrale Nucleophile und anionische Nucleophile. Die Stärke eines Nucleophils wird als Nucleophilie bezeichnet und kennzeichnet die Reaktionsgeschwindigkeit mit einem Substrat. Die Nucleophilie ist stark vom Lösungsmittel abhängig.

Der optische Drehwert ist ein Maß für die Veränderung der Polarisationsebene des linear polarisierten Lichtes nach der Wechselwirkung mit einer chiralen Substanz. Er kann nur experimentell mit einem Polarimeter bestimmt werden. Optisch rechtsdrehende Substanzen haben einen positiven, optisch linksdrehende Substanzen einen negativen Wert. Die Angabe erfolgt in Grad und bezieht sich auf eine Temperatur T, eine Konzentration c und eine Wellenlänge $\lambda .$

Die Menschheit nutzt schon seit Jahrtausenden Stoffe aus der Natur als Baustoffe, Nahrung, Arzneimittel oder zur Herstellung von Kleidung. Bis ins 19. Jahrhundert hinein trennte man dabei strikt nach anorganischen Stoffen, welche aus der unbelebten Natur gewonnen wurden und organischen Stoffen, die nur in Lebewesen durch das Wirken einer von Gott verliehenen „Lebenskraft“ entstanden.

Sind anorganische und organische Stoffe ähnlich oder völlig verschieden aufgebaut? Ist die Trennung der beiden Gruppen nach heutigem Kenntnisstand noch gerechtfertigt?

Die polychlorierten Biphenyle gehören zur Stoffklasse der Chlorkohlenwasserstoffe. Durch die unterschiedliche Anzahl und Stellung der Chloratome sind 209 isomere Verbindungen möglich. PCB’s wurden ab 1929 industriell produziert und insbesondere als Isolationsmaterial und als Hydraulikflüssigkeit eingesetzt. Polychlorierte Verbindungen, wie die polychlorierten Biphenyle (PCB) sind schwer abbaubare, gut fettlösliche Substanzen. Sie werden oft im Fettgewebe eingelagert. In Nahrungsketten kommt es häufig zu einer sehr starken Anreicherung dieser Stoffe, die dann eine gesundheitsschädliche Wirkung zeigen kann.

Phenol (Hydroxybenzen) ist der einfachste Vertreter der Stoffklasse der Phenole. Das Phenol ist giftig, kommt als reiner Stoff in der Natur selten vor, und wir deshalb größtenteils synthetisch hergestellt.
Als Phenole bezeichnet man alle vom Benzen abgeleiteten aromatischen Verbindungen, die mindestens eine OH-Gruppe direkt am aromatischen Ring enthalten. Aufgrund des Einflusses des aromatischen $\Pi$-Elektronensystems auf die freien Elektronenpaare des Sauerstoffs unterscheiden sich die Phenole in ihren Eigenschaften deutlich von den aliphatischen Alkoholen.

Aminosäuren sind die Bausteine der Eiweiße. Aus nur 20 von ihnen werden alle Eiweiße gebildet, aus denen die Zellen aller Lebewesen, auch des Menschen, bestehen. Die Vielfalt der Eiweiße ist Grundlage für die unterschiedlichen Funktionen, die sie haben.

Eiweiße (Proteine) sind kompliziert gebaute makromolekulare Verbindungen, die vorwiegend oder ausschließlich aus Aminosäuren aufgebaut sind. Würde man diese Makromoleküle durch chemische Reaktionen in ihre Bausteine zerlegen, kommt man zu einem erstaunlichen Resultat. Nur 22 verschiedene Aminosäuren sind am Aufbau der Biopolymere beteiligt. Trotzdem ist ihre Vielfalt gewaltig. Im menschlichen Organismus findet man mehr als 100 000 verschiedene Eiweiße, die alle spezifische Funktionen erfüllen. Nach ihrer Funktion unterteilt man die Proteine in verscheidene Gruppen.

PVC ist die allgemeingültige Abkürzung für den Kunststoff Polyvinylchlorid. Die Herstellung erfolgt durch die radikalische Polymerisation von Vinylchlorid (Monochlorethen).

Es wird zwischen Hart- und Weich-PVC unterschieden. Letzteres enthält Weichmacher, die die zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Polymerketten herabsetzen, sodass der Kunststoff weich und biegsam wird. Weich-PVC wird z. B. in Kunstleder oder als Fußbodenbelag verwendet, Hart-PVC hingegen zur Herstellung von Dachrinnen und Bauteilen. Wegen seiner umweltgefährdenden Eigenschaften durch das enthaltene Chlor ist es zunehmend in die öffentliche Diskussion geraten.

* 13.09.1887 in Vukovar (Kroatien)
† 26.09.1976 in Mammern (Thurgau)

Leopold Stephen Ruzicka war ein schweizerischer Chemiker, der aus Kroatien stammte. Er arbeitete und lehrte als Professor für Chemie in Karlsruhe, in Utrecht und in Zürich. Sein Hauptwerk bestand in der Strukturaufklärung vieler komplizierter Naturstoffe, z. B. der Steroide. Ruzicka synthetisierte als Erster das männliche Sexualhormon Androsteron aus Cholesterin. Gemeinsam mit Adolf F. J. Butenandt erhielt er 1939 den Nobelpreis für Chemie.

* 09.12.1742 in Stralsund,
† 21.05.1786 in Köping

CARL WILHELM SCHEELE wurde am 9. Dezember 1742 im damals schwedischen Stralsund geboren. Nach seiner Ausbildung war er sein Leben lang als Apotheker tätig. Ab 1776 besaß er eine eigenen Apotheke in Köping. Seine gesamte Freizeit widmete er jedoch der Chemie. Große Verdienste waren die Entdeckung einer Vielzahl von Elementen sowie die Erforschung einer Reihe von Substanzen. Wahre Pionierleistungen vollbrachte er auf dem Gebiet der anorganischen Chemie, wo er die Anzahl der bisher bekannten Säuren auf 13 erhöhte. Neben verschiedenen anderen Arbeiten führte er viele Untersuchungen durch, die vor allem für die analytische Chemie von Bedeutung waren. Bemerkenswert sind auch seine Vorarbeiten für chemisch-technische Prozesse wie die Fotografie.

Enzyme sind Biokatalysatoren, die chemische Reaktionen innerhalb eines Organismus beschleunigen. Die meisten Enzyme sind proteiner Herkunft. Die Wirkung der meisten Enzyme ist in der Regel sehr spezifisch. Zum einen bezieht sich diese Spezifik auf den Reaktionstyp zum anderen auf die Substrate, deren Umsetzung sie katalysieren. Hochspezifische Enzyme katalysieren nur die Spaltung eines Bindungstyps (also eines Substrats), andere besitzen eine enge Kopplung an den Reaktionstyp (Wirkungsspezifität), akzeptieren aber eine Vielzahl verschiedener Substrate. Enzyme „erkennen“ ihre Substrate in sehr charakteristischer Weise. Die Ursache dafür liegt im aktiven Zentrum, das den Substraten eines Enzyms angepasst ist.

Die Gruppe der anorganischen Stoffe besteht aus etwa hunderttausend unterschiedlichen chemischen Verbindungen, die die verschiedenen Elemente des Periodensystems enthalten. Im Gegensatz dazu gibt es mehrere Millionen organische Stoffe. Die Zahl ist verblüffend, da sich die organischen Verbindungen zum größten Teil nur aus 5 bis 6 Elementen (Kohlenstoff und Wasserstoff, häufig noch Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel) zusammensetzen.

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, organische Moleküle mit Formeln zu beschreiben. Die Summenformel gibt nur die stöchiometrische Zusammensetzung wieder. Struktur- und Stereoformeln zeigen, wie die einzelnen Atome im Molekül miteinander verbunden sind. Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise und Skelettformeln sind spezielle Formen organische Moleküle darzustellen.

Unter Tee im allgemeinen Sinne versteht man Getränke, die durch Abkochen bestimmter Pflanzenteile hergestellt werden. Tee im engeren Sinne ist der Aufguss von Blättern der Teepflanze (Camellia sinensis). Die Teeblätter, die das anregend wirkende Alkaloid Koffein enthalten, werden vor Ort zum fertigen Endprodukt – grüner und schwarzer Tee – verarbeitet. Die erste schriftliche Erwähnung des Getränks stammt aus dem China des dritten Jahrtausends v. Chr. In China und Japan war und ist der Tee nicht nur Getränk, sondern auch kultisches Objekt (Teehäuser, Teezeremonie). Holländische und vor allem britische Schiffe brachten den Tee ab dem 17. Jahrhundert nach Europa, wo er in Großbritannien und Irland zum Nationalgetränk wurde.

Neben der systematischen Nomenklatur der Stoffe existieren auch vielfältige Trivialnamen. Diese können Abkürzungen darstellen oder wurden gebildet auf der Grundlage von Eigenschaften der Stoffe, deren Vorkommen, als Erinnerung an deren Entdecker oder sie wurden aus ursprünglichen Warenzeichen übernommen. Oft erleichtern sie den Umgang, weil viele systematische Namen, besonders in der organischen Chemie, sehr lang und kompliziert sind. In der chemischen Fachliteratur werden sie deshalb häufig neben den systematischen Namen verwendet. Jedem Trivialnamen kann ein systematischer Name zugeordnet werden.

Vanillin ist ein Aromastoff der Vanillefrüchte und hat einen charakteristischen Duft und Geschmack. Das Aroma wird unterschiedlich verwendet. Beispielsweise wird Vanillin oft als Zusatz- bzw. Aromastoff in Nahrungsmitteln eingesetzt. Auch in einigen Arzneimitteln findet man diesen Zusatzstoff. Doch Vanillin kann auch schädlich sein. Zuviel Speiseeis verdirbt nämlich nicht nur den Magen, sondern hindert bestimmte Enzyme, Medikamente oder Drogen abzubauen. Es kann aber auch bestimmte Wirkungen von Medikamenten verstärken.

* 15.01.1895 in Helsinki
† 11.11.1973 in Helsinki

ARTTURI ILMARI VIRTANEN war ein finnischer Chemiker, dessen Spezialgebiet die Landwirtschaft war. Er erforschte die Konservierung von Grünfutter mithilfe der Milchsäuregärung und befasste sich mit dem Stoffwechsel der Knöllchenbakterien. 1945 erhielt Virtanen den Nobelpreis für Chemie.

Vitamine sind essenzielle Bestandteile der Nahrung. Sie werden nur in sehr geringen Mengen benötigt, haben aber viele Funktionen im Organismus zu erfüllen.

Die Einteilung der Vitamine erfolgt nach ihrer Löslichkeit in fettlösliche und wasserlösliche Vitamine. Die wasserlöslichen Vitamine, z. B. die Vitamine der

• B-Gruppen und
• Vitamin C

werden vom Körper nicht gespeichert und müssen deshalb täglich ersetzt werden.
Die fettlöslichen Vitamine

A, D, E und K

können im Körper, vor allem in der Leber, gespeichert und bei Bedarf an die Zellen abgegeben werden. Bei der Nahrungszubereitung ist das zu berücksichtigen.

* 06.04.1928 in Chicago (Illinois/USA)Der in Chicago (USA) geborene Biologe JAMES D. WATSON forschte zusammen mit seinem Kollegen FRANCIS H. C. CRICK (1916-2004) an der Struktur der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA). Sie stellten 1953 ihr WATSON-CRICK-Modell vor, eine räumliche Darstellung der DNA in Gestalt einer Doppelhelix. Das Modell bietet als wesentliches Merkmal eine Erklärung dafür, wie sich die DNA selbst reproduzieren kann. Dieses Forschungsergebnis von WATSON und CRICK gilt als Meilenstein in der Biologie und wurde 1962 mit dem Nobelpreis für Medizin/Physiologie gewürdigt. WATSON setzte in der Folgezeit an verschiedenen Instituten seine Forschungen zu Nucleinsäuren fort.

* 13. 08. 1872 in Karlsruhe
† 03. 08. 1942 in Muralto bei Locarno (Schweiz)

Richard Willstätter war ein deutscher Chemiker, lehrte als Professor in München und war ab 1912 Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Chemie in Berlin. 1939 emigrierte er in die Schweiz.
Willstätter untersuchte die Struktur von Pflanzenfarbstoffen und Alkaloiden. Auch den Aufbau des Kokains erforschte er. 1915 erhielt er den Nobelpreis für Chemie.

* 25.12.1876 in Berlin
† 09.06.1959 in Göttingen

Adolf Otto Reinhold Windaus war ein deutscher Chemiker. Er gilt als Begründer der modernen Vitaminforschung, analysierte die Struktur des Giftes Colchicin (Colchizin) aus der Herbstzeitlosen, kristallisierte das Vitamin D, isolierte das Vitamin B1, erforschte das Histidin und die Struktur von Digitalisglycosiden.
A. Windaus erhielt 1928 den Nobelpreis für Chemie in Anerkennung seiner Forschungen zu Vitaminen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Biochemie“.

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

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Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe“.

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Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße“.

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Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Struktur und Isomerie organischer Verbindungen“.

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