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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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Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Organische Verbindungen mit funktionellen Gruppen“.

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Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Reaktionen organischer Verbindungen“.

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* 31.07.1800 in Eschersheim (heute ein Frankfurter Stadtteil),
† 23.09.1882 in Göttingen

Friedrich Wöhler war ein deutscher Professor für Chemie und Pharmazie, aber auch promovierter Mediziner. An der Universität in Göttingen lehrte und forschte er bis zu seinem Tode 1882. Er war gleichzeitig Direktor des chemischen Labors der Medizinischen Fakultät und Generalinspektor des Apothekenwesens im Königreich Hannover.

Seine bedeutendste Leistung, mit der WÖHLER weltberühmt wurde, ist die Herstellung von Harnstoff im Labor. Damit gelang es ihm, die Lehre von der Lebenskraft „vis vitalis“ zu widerlegen.

Zellen nehmen zu ihrer Energieversorgung Glucose (Traubenzucker) auf, welche im Cytoplasma und in den Mitochondrien von Eukaryoten vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut wird. Am Ende des Abbauweges gewinnt die Zelle mit Hilfe der frei werdenden Energie die energiereiche Verbindung ATP, die für viele Stoffwechselvorgänge als universelle Energiequelle für den Organismus erforderlich ist. Zur Zellatmung zählen die Prozesse der Glykolyse, des Citratzyklus und der Atmungskette.

Substituenten am Aromaten mit einem –I- und/oder einem –M-Effekt erniedrigen die Elektronendichte im $\pi –$System. Das führt zu einer Deaktivierung des Aromaten, die Reaktivität sinkt. Umgekehrt aktivieren Substituenten mit einem +I- und/oder +M-Effekt den Aromaten. Damit steigt die Reaktivität. Außerdem haben die Substituenten einen dirigierenden Effekt, das heißt die Position der Zweitsubstitution wird durch den Erstsubstituenten bestimmt. Substituenten mit einem +I- und/oder einem +M-Effekt dirigieren in die ortho- oder para-Position, Substituenten mit einem –I und/oder einem –M-Effekt dirigieren ausschließlich in die meta-Position.

Die Abgase von Kraftwerken enthalten als Haupbestandteile Kohlenstoffdioxid, Schwefeldioxid, Stickoxide und Staub. Um die Emission dieser Umweltschadstoffe zu reduzieren wurden verschiedene Verfahren zur Reinigung der industriellen Abgase entwickelt, die je nach Bedarf kombiniert eingesetzt werden können. Das DeNOx-Verfahren dient zur Beseitigung der Stickoxide (NO${}_{\text{X}}$) und in der Rauchgasentschwefelung wird das Schwefeldioxid entfernt.
Zur Entfernung des Schwefeldioxides aus dem Abgas der Schwefelsäure-Herstellung wurde ein spezielles Verfahren entwickelt, um das SO${}_2$ zurückzugewinnen und wieder dem Produktionskreislauf zuzuführen.

Kommunale Abwässer sind häusliche und gewerbliche Abwässer. Abwässer enthalten Schwebstoffe und Schadstoffe. Gelangen sie unbehandelt in die Gewässer, gefährden sie die Trinkwasserversorgung und die im Wasser lebenden Organismen.

Daher wird das gesammelte Abwasser in Kläranlagen gereinigt. In der BRD fallen jährlich ca. 8 Milliarden m³ Abwasser an, das sind täglich etwa 128 l / Einwohner. Hinzu kommen die industriellen Abwässer.

Erdöl dient außer zur Gewinnung von Brenn- und Kraftstoffen auch als Rohstoff für die chemische Industrie. So erhält man aus dem Erdöl wichtige Aromaten, z. B. Benzen und Toluen, oder wichtige Alkene wie Ethen, Propen und Butadien, die als Ausgangsstoffe zur Herstellung von Kunststoffen und Chemiefasern benötigt werden. Der Industriezweig, der sich mit der Weiterverarbeitung von Erdöl für die chemische Industrie befasst, wird Petrochemie genannt.
Alkene werden durch thermische Spaltung (Pyrolyse) von Benzin gewonnen. Weil zur Vermeidung der Rußbildung bei der Reaktion Wasserdampf zugesetzt wird, heißt das Verfahren auch „Steamcracken“.

Aluminium ist heute nach Eisen das bedeutendste Gebrauchsmetall. Ursache dafür ist sein außergewöhnliches Eigenschaftsspektrum. Insbesondere die geringe Dichte hilft bei der Treibstoff- und Energieeinsparung im Verkehrssektor. Dabei ist Aluminium zugleich extrem fest, sehr langlebig und witterungsbeständig. Von Nachteil sind die enorm hohen Energieaufwendungen für die Produktion von Aluminium aus dem Erz Bauxit. Glücklicherweise ist Aluminium in besonderem Maße recyclingfähig, wobei bis zu 95% des Energieaufwands eingespart werden können.

* 07.10.1885 Kopenhagen
† 18.11.1962 Kopenhagen

BOHR war ein bedeutender dänischer Physiker, Professor in Kopenhagen und forschte zeitweise in den USA. Er schuf mit seinem Atommodell wichtige theoretische Grundlagen für die Atomphysik. Mit dem Korrespondenzprinzip und dem Komplementaritätsprinzip entwickelte er wesentliche erkenntnistheoretische Positionen der modernen Physik.

Bor existiert bei Normalbedingungen in verschiedenen Modifikationen. Es weist überwiegend nichtmetallische Eigenschaften auf und ist bei niedrigen Temperaturen reaktionsträge. Bor bildet überwiegend kovalente Verbindungen. -Ionen sind in wässriger Lösung nicht existent. Vom Bor leiten sich in Verbindung mit Kohlenstoff und Stickstoff sehr widerstandsfähige Werkstoffe ab.

Brom, ein Element der 7. Hauptgruppe, ist eine braunrote, reaktive Flüssigkeit. Es wird aus den in den Salzlagerstätten und im Meerwasser enthaltenen Bromid-Ionen durch Oxidation mit Chlor gewonnen. Die Verbindungen des Broms enthalten das Element hauptsächlich in den Oxidationsstufen -I, und V. Es dient überwiegend zur Herstellung bromhaltiger organischer Zwischen- und Endprodukte, wie Methylbromid, Narkosemittel und Flammschutzmittel. AgBr ist als lichtempfindliche Verbindung für die Fotoindustrie von Bedeutung.

Cadmium ist ein weiches, silberweißes Schwermetall der 2. Nebengruppe. Das Metall löst sich in Säuren unter Bildung von Cd-Ionen. Cadmium und seine Verbindungen sind giftig. Metallisches Cadmium ist ein Nebenprodukt der Gewinnung von Zink, da beide Elemente in Form der Sulfide und Carbonate gemeinsam in der Natur vorkommen. Es sind trockene (Reduktion von CdO mit Koks) und nasse (Elektrolytische Abscheidung) Verfahren bekannt. Das Metall wird u. a. zur Herstellung korrosionsbeständiger Überzüge und zur Herstellung von Batterien genutzt.

Caesium ist ein goldgelb glänzendes, bei 29°C schmelzendes, reaktives Alkalimetall (1. Hauptgruppe). Es ist ein seltenes Leichtmetall, das als Begleiter der leichteren Alkalimetalle in geringer Konzentration vorkommt. Durch Reduktion von Cs₂Cr₂O mit Zirkon kann es gewonnen werden. Es findet u. a. Verwendung in Fotozellen. Bei Kernprozessen bildet sich u. a. das für den Menschen gefährliche Isotop Cs (Halbwertszeit 30,1 Jahre), das von verschiedenen Pflanzen (z. B. Pilzen) angereichert wird.

Calcium ist ein silberweißes reaktives Erdalkalimetall. Es reagiert mit Wasser zu Calciumhydroxid, Ca(OH)₂, und beim Erhitzen an der Luft zu einem Gemisch aus Calciumoxid, CaO, und Calciumnitrid, Ca₃N₂. Calcium ist für die Tier- und Pflanzenwelt bedeutsam, da Knochen und Schalen aus Calciumverbindungen bestehen (CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂). Es bildet überwiegend ionische Verbindungen (Ca^{2 +}-Ionen). Wichtige gesteinsbildende Mineralien sind Feldspat, Ca(Al₂Si₃O_{1 8}), und Kalkstein, CaCO₃. Calcium dient in der Metallurgie als Desoxidationsmittel. Technisch bedeutsame Calciumverbindungen sind Ca(OH)₂ (im Kalkmörtel) und Calciumsilicat (im Wassermörtel, Zement).

Californium ist ein künstliches, radioaktives, silberweißes Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das 9. Element dieser Gruppe kann in Milligramm - Mengen (²⁴²Cf) durch Reduktion des Oxides, Cf₂O₃, mit Lanthan hergestellt werden. Es liegt in seinen Verbindungen meist in der Oxidationsstufe III, selten in den in wässrigen Lösungen nicht beständigen Stufen II oder IV vor. Es kann in der Nuklearmedizin eingesetzt werden.

Cerium ist das 1. Element der Reihe der Lanthanoide und damit das erste 4f-Element. Es ist das häufigste Element dieser Gruppe. Entsprechend seiner Valenzelektronenkonfiguration 4f¹ 5d¹ 6s² kann es neben Ce(III)-Verbindungen auch solche mit der Oxidationszahl IV bilden, wobei allerdings infolge der festeren Bindung des 4f-Elektrons die Oxidationsstufe III bevorzugt ausgebildet wird. Das dehnbare Schwermetall reagiert mit Sauerstoff und mit den Halogenen oberhalb 200°C. Wichtigster Rohstoff ist der Monazitsand. Nach Abtrennung der anderen Seltenerdmetalle wird CeF₃ abgeschieden, aus dem durch Reduktion mit Calcium das Metall gewonnen wird. Cer-Mischmetall (50% Ce, 50% Fe) wird zu Zündsteinen verarbeitet. Ce(IV)-Verbindungn werden als Oxidationsmittel in der Organischen Chemie verwendet.

Chlor ist ein bei Normalbedingungen gelbgrünes, reaktionsfähiges Gas (Halogen, VII. Hauptgruppe), das besonders mit elektropositiven Elementen zu salzartigen Verbindungen reagiert, in denen dann Chlorid-Ionen, Cl^-, vorliegen. Aber auch mit den Oxidationsstufen I, III, V und VII werden zahlreiche Verbindungen gebildet. Die Salze der riesigen Lagerstätten (z. B. Steinsalz, NaCl; Carnallit, ) werden aufgearbeitet und Chlor wird daraus durch Elektrolyse gewonnen. Verwendung findet Chlor bei der Synthese zahlreicher organischer Zwischen- und Endprodukte (z. B. Polyvinylchlorid, Tetrachlormethan).

Chrom ist ein silberglänzendes zähes Schwermetall der 6. Nebengruppe. Es bildet zahlreiche farbige Verbindungen, hauptsächlich mit den Oxidationsstufen II, himmelblaue [Cr(H₂O)₆]^{2 +} - Ionen, III, violette [Cr(H₂O)₆]^{3 +} - Ionen, und VI, gelbe CrO₄ ^{2 -} - Ionen. Chrom ist ein wichtiger Legierungsbestandteil für nichtrostende, hitzebeständige Stähle. Beim Verchromen wird das Element elektrochemisch abgeschieden. Chrom(VI)-Verbindungen sind toxisch.

Cobalt ist ein dem Eisen und dem Nickel ähnliches Schwermetall, das zu den Elementen der 8. Nebengruppe gehört. Es ist ein erst bei höheren Temperaturen reaktives, glänzendes, hartes Metall, das in seinen Verbindungen überwiegend in den Oxidationsstufen II und III vorliegt. Das Metall, das aus Co₃O₄ durch Reduktion mit Aluminium gewonnen werden kann, dient zur Herstellung korrosionsbeständiger Legierungen und Schneidwerkzeuge. Cobalt ist ein für den Menschen essenzielles Spurenelement. Es ist im Vitamin B 12 enthalten.

Copernicium wurde erstmals 1996 von S. HOFMANN und seinen Mitarbeitern in Darmstadt hergestellt. Es ist ein Element der 12. Gruppe (2. Nebengruppe) und damit ein schweres Homologes des Quecksilbers. Genaue Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen liegen noch nicht vor.

Curium ist ein silberweißes, reaktives, und formbares Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das stabilste Isotop ²⁴⁷Cm hat eine Halbwertszeit von 1,56 10⁷ Jahren. Curium wird im Kernreaktor aus Plutonium gebildet. Einige Isotope können in 100g-Mengen hergestellt werden. Das Metall (7. Element der Gruppe der Actinoide) wird u. a. aus CmF₃ durch Reduktion mit Barium gewonnen. Cm(IV)-Ionen oxidieren Wasser. Die stabilste Oxidationsstufe ist Cm(III).

* 06.09.1766 in Eaglesfield,
† 27.07.1844 in Manchester

JOHN DALTON arbeitete als Privatlehrer in Großbritannien. Er widmete sich verschiedenen Forschungsarbeiten in den Bereichen Geografie, Meteorologie, Physik, Astronomie und Botanik. Während seiner Forschungen erkannte er das Gesetz der multiplen Proportionen, erarbeitete eine Atommassentabelle mit sechs Elementen und 13 Verbindungen und beschrieb das Wärmeausdehnungsgesetz bei Gasen. Daneben begründete er eine neue Atomtheorie.