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Bei physikalischen, technischen, chemischen oder biologischen Vorgängen kann Energie von einer Energieform in andere Energieformen umgewandelt werden.

Energieumwandlungen sind häufig auch mit Energieübertragung und Energieentwertung verbunden.

Enzyme sind hochmolekulare Eiweißkörper, die als Biokatalysatoren bei sehr vielen Stoffwechselreaktionen in tierischen sowie pflanzlichen Organismen beteiligt sind. Die an der Reaktion beteiligten Substanzen (Substrate) werden dort angelagert, in der Reaktion umgesetzt und nach Ablauf der Reaktion als Produkt abgelöst. Ein Enzym kann aber nur eine der für das Substrat möglichen Reaktionen katalysieren (Wirkungsspezifität). Außerdem sind Enzyme substratspezifisch, d. h. an jedes Enzym passen nur die Substanzen, die eine bestimmte, zum Enzym passende Struktur besitzen (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Es gibt aber auch Enzyme, die ähnlich gebaute Substanzen umsetzen. In diesem Fall spricht man von Gruppenspezifität.

* 22.09.1791 Newington-Butts
† 25.08.1867 Hampton Court bei London

FARADAY war ein englischer Chemiker und Physiker. Er war viele Jahre Mitglied der „Royal Society“. Bedeutende Entdeckungen machte er auf verschiedenen Gebieten der Elektrizitätslehre und der Chemie. Er entdeckte u. a. die elektromagnetische Induktion, baute Urformen eines Elektromotors und eines Generators, entdeckte Gesetze der Elektrolyse und des Magnetismus. Er führte viele physikalische und chemische Fachbegriffe und das Feldlinienmodell in die Wissenschaft ein.

* 09.09.1737 Bologna
† 04.12.1798 Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Galvanische Quellen (Galvanische Zellen) sind Vorrichtungen die aus einer Anode (minuspol), einer Katode (Pluspol) und einem Elektrolyt bestehen und die auf der Grundlage elektrochemischer Reaktionen (Reduktions-Oxidations-Prozesse) elektrische Energie liefern. Damit ist die Nutzung elektrischer Energie unabhängig vom elektrischen Festnetz möglich.

Das elektrochemische Abscheiden von dünnen Metallschichten wird als Galvanisieren bezeichnet.
Das Verfahren spielt eine große Rolle bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Eisen und Stahl. Trotz seines Namens ist das Galvanisieren ein elektrolytischer Prozess und kann sowohl mit edleren als auch mit unedleren Metallen erfolgen.

Das konstante Konzentrationsverhältnis der Edukte und Produkte charakterisiert die Lage des Gleichgewichts. Es ist unabhängig davon, ob im Kolben zu Beginn nur Ethansäure und Ethanol oder nur Ethansäureethylester und Wasser vorlagen. Die Einstellung des Gleichgewichtszustands erfolgt vonseiten der Ausgangsstoffe genauso wie vonseiten der Reaktionsprodukte.

Das chemische Gleichgewicht ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

• Hin- und Rückreaktion laufen gleichzeitig nebeneinander ab, sodass der Stoffumsatz unvollständig bleibt.
• Nach der Einstellung des Gleichgewichts bleiben die Konzentrationen der Edukte und Produkte konstant (makroskopisch stationärer Zustand).
• Auf Teilchenebene erfolgt ein ständiger Umsatz (submikroskopisch dynamischer Zustand).

* 11.08.1836 in Christiania
† 14.01.1902 in Christiania (dem heutigen Oslo, Norwegen)

CATO MAXIMILIAN GULDBERG war ein norwegischer Mathematiker. Er entwickelte zusammen mit dem Chemiker PETER WAAGE zwischen 1864 und 1867 auf der Grundlage physikochemischer Untersuchungen von Gasen und Lösungen das Massenwirkungsgesetz. Dieses fundamentale chemische Gesetz blieb lange Zeit unbeachtet, bis es 1877 von OSTWALD bestätigt wurde. Der geniale, sehr zurückgezogen lebende Theoretiker leitete ebenfalls weitgehend unbeachtet bereits 1867 die ideale Gasgleichung ab.

* 1818 Salford bei Manchester
† 1889 Sale bei London

Er war ein englischer Physiker, maß das mechanische Wärmeäquivalent und legte damit wesentliche Grundlagen für die Entdeckung des Gesetzes von der Erhaltung der Energie.
Nach ihm ist die heute gebräuchliche Einheit der Energie – das Joule (1 J) benannt.

Die organisierte Experimentalforschung führte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu einer Vielzahl bahnbrechender Entdeckungen. JOHN DALTON entwickelte eine neue, auf experimentellen Ergebnissen beruhende Atomtheorie. Durch Chemiker wie BERZELIUS wurden viele neue Elemente gefunden, sodass man um 1850 bereits 62 Elemente kannte, darunter 50 Metalle. Es entwickelten sich die drei Teilgebiete der klassischen Chemie: die anorganische, die physikalische und die organische Chemie.
Insbesondere die erfolgreiche Synthese von natürlich vorkommenden Stoffen aus anorganischen Ausgangsstoffen durch FRIEDRICH WÖHLER und seine Mitstreiter legte die Grundlage für die organische Synthesechemie.

Elektrochemische Korrosion ist die von der Oberfläche ausgehende Zerstörung eines metallischen Werkstoffs aufgrund von Redoxreaktionen des Metalls mit seiner Umgebung.
Liegen die Orte der Oxidation und der Reduktion in direkter Nachbarschaft zueinander, spricht man von einem Lokalelement. Man unterscheidet die Formen der Säurekorrosion und der Sauerstoffkorrosion. Es gibt verschiedene Formen des Korrosionsschutzes.

Chemische Reaktionen sind Vorgänge, bei denen aus den Ausgangsstoffen neue Stoffe (Reaktionsprodukte) mit neuen Eigenschaften entstehen. Es erfolgt eine Stoffumwandlung, die immer mit einer Energieumwandlungen verbunden ist.
Chemische Reaktionen können mit Wortgleichungen oder Formelgleichungen wiedergegeben werden.
Chemische Reaktionen können nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt werden.

Chemische Reaktionen laufen in unserer Umgebung ständig ab, allerdings nur, wenn bestimmte Voraussetzungen und Bedingungen vorhanden sind. Sonst wäre es nicht zu verstehen, warum man Knallgas unter der Beachtung vorgeschriebener Sicherheitsvorkehrungen herstellen und auch eine Weile aufbewahren kann, warum eine Kerze im geschlossenen Raum erlischt, warum Metallteile in bestimmten Gegenden schneller rosten und warum man Zucker im Gemisch mit ein wenig Zigarettenasche entzünden kann.

Chemische Reaktionen sind Vorgänge, bei denen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften entstehen. Es erfolgt eine Stoffumwandlung durch Umordnung von Teilchen und chemischen Bindungen.
Gleichzeitig sind chemische Reaktionen immer mit Energieumwandlungen verbunden.
Chemische Reaktionen können mit Wortgleichungen oder Formelgleichungen beschrieben werden.

Zu einer chemischen Reaktion kommt es, wenn Teilchen der Ausgangsstoffe wirksam zusammenstoßen. Je schneller sich die Konzentration der reagierenden Ausgangsstoffe ändert, umso höher ist die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion.

Ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Änderung der Konzentration der reagierenden Ausgangsstoffe in einer bestimmten Zeit.

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist von der Temperatur und der Konzentration der Ausgangsstoffe abhängig. Sie wächst sowohl mit steigender Temperatur als auch mit steigender Konzentration der Ausgangsstoffe.

Bei Redoxreaktionen laufen Oxidation und Reduktion gleichzeitig ab. Redoxreaktionen sind durch einen Elektronenübergang gekennzeichnet. Bei der Teilreaktion Oxidation werden Elektronen abgegeben. Bei der Teilreaktion Reduktion werden Elektronen aufgenommen. Bevor die Elektronenübertragung bekannt war, ging man davon aus, dass Redoxreaktionen immer mit dem Übergang von Sauerstoff verbunden sind.

In allen Bereichen unseres Lebens begegnen wir Redoxreaktionen. Das fängt in den Organismen an, in denen Redoxreaktionen die Grundlage des Lebens darstellen, so handelt es sich beispielsweise bei der Atmung und der Fotosynthese um Redoxprozesse.
In der Industrie beruht die Herstellung vieler Produkte wie Schwefelsäure, Ammoniak und Salpetersäure oder verschiedenster organischer Stoffe auf Redoxreaktionen.
Zur Energiegewinnung werden fossile Energieträger verbrannt, d. h. sie werden oxidiert, wobei Luftsauerstoff reduziert wird.
Wichtige Reaktionen zur Gewinnung von Metallen, in der Lebensmittelindustrie oder in der chemischen Analytik sind ebenfalls Redoxreaktionen.

Je höher die Temperatur ist, desto schneller verlaufen chemische Reaktionen. Die RGT-Regel ist eine Faustregel, die für fast alle chemischen und physiologischen Reaktionen anwendbar ist. Sie besagt, dass sich bei einer Temperaturerhöhung um 10 K die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt bis vervierfacht. Die Stoßtheorie beschreibt die Gründe dieser Regel.

* 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.

Die elektrische Spannung gibt an, wie stark der Antrieb des elektrischen Stromes ist.
 

Die elektrische Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung sich in jeder Sekunde durch den Querschnitt eines elektrischen Leiters bewegt.

* 30.08.1852 in Rotterdam, 
† 01.03.1911 in Berlin

J. H. VAN'T HOFF war ein niederländischer Physiker und Chemiker. Er lehrte als Professor Chemie, Mineralogie und Geologie in Amsterdam. VAN'T HOFF war einer der Mitbegründer der physikalischen Chemie. Er begründete die Stereochemie. Am bekanntesten wurde VAN'T HOFF jedoch durch die Beschreibungen chemischer Gleichgewichte und die Entwicklung des Massenwirkungsgesetzes. Die bekannte RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel) stammt von ihm. Für die Entdeckung der Gesetze der Reaktionskinetik sowie des osmotischen Drucks in Lösungen erhielt VAN'T HOFF 1901 den Nobelpreis für Chemie. Er war damit der Erste, der den Nobelpreis für Chemie bekam.

Als Verbrennung bezeichnet man die Reaktion von Stoffen mit Oxidationsmitteln wie Sauerstoff unter Lichterscheinungen und Wärmeabgabe. Für die Entstehung eines Feuers müssen drei Bedingungen erfüllt sein:

• Vorhandensein eines brennbaren Stoffs,
• Zufuhr von Luft,
• Erreichen der Entzündungstemperatur des brennbaren Stoffs.