Nein, der Ozean ist mit Echolot vollständig kartographiert — wenn es tiefere Stellen gäbe, hätte man sie schon vor mehr als einem halben Jahrhundert gefunden.
Irgendetwas, was man nicht für respektabel hält. Es wird vor allem für nicht stichhaltige Argumente verwendet. Sie redet wieder von XXX und dem ganzen Gedöns sagt man, wenn man XXX für nicht relevant oder zumindest überbewertet hält.
Du tust so, als ob der Ring planar wäre und legst ihn in die Papierebene (er ist nicht in Wirklichkeit nicht planar, aber dazu kommen wir noch). Da Du 3 Substituenten hast, kannst Du die Substituenten räumlich auf 2³=8 Arten anordnen: Alle ober der Papierebene, einen unterhalb (3 Möglichkeiten), zwei unterhalb (auch drei Möglichkeiten) und alle unterhalb. Diese acht Strukturen zeichnest Du Dir auf. Hier kommen sie alle, durchnumeriert von α bis ϑ.
Als nächstes mußt Du Dubletten eliminieren, also die Strukturen, die ein und dasselbe sind. Dazu fragst Du Dich, welche man durch Drehungen des ganzen Moleküls ineinander überführen kann, und streichst entsprechend weg.
- α und ϑ sind dasselbe, drehe dazu um eine Achse, die den Mittelpunkt des Sechsringes und das C-Atom, an dem die Ethylgruppe hängt, enthält. Dadurch werden die beiden Methylgruppen vertauscht, und alles, was vorher über dem Ring lag, liegt danach darunter. Insgesamt kommt dann jeweils das andere Molekül heraus.
- Ebenso sind β und ζ dasselbe. Die Methylgruppe, die bei β unten und über der Papierebene liegt, kommt nach der Drehung rechts und hinter der Papierebene heraus, genauso wie sie in ζ liegt.
- Durch dieselbe Argumentation sind auch γ und η dasselbe.
- Zuletzt sind auch δ und ε dasselbe
Also haben wir insgesamt vier Stereoisomere gefunden: α, β, γ und δ.
- Dabei bilden β und γ ein Enantiomerenpaar. Das sieht man daran, daß sie durch Spiegelung ineinander übergehen. Spiegelung an der Papierebene führt z.B. β in η über, und wir haben bereits gesehen, daß η und γ dasselbe sind. Man kann aber auch eine Spiegelebene finden, die β direkt in γ überführt; sie muß durch das C-Atom, das die Ethylgruppe trägt, und den Mittelpunkt des Ringes gehen, und auf die Ring- bzw. Papierebene normal stehen.
- Dagegen steht α für sich allein. Du siehst, daß es kein Enantiomer zu irgendetwas sein kann, weil es durch Spiegelung in sich selbst übergeht, also achiral sein muß (nimm wieder dieselbe Spiegelebene wie oben beschrieben).
- Auch δ steht für sich allein, aus demselben Grund.
Wir haben also als Stereoisomere das Enantiomerenpaar β/γ gefunden, und dazu zwei weitere Diastereomere α und δ. Moleküle wie α und δ enthalten zwar asymmetrische C-Atome, sind aber nicht chiral; solche Moleküle bezeichnet man auch als meso-Verbindungen, und die gibt es immer dann, wenn Paare oder höhere Tupel von äquivalenten asymmetrischen C-Atomen auftreten. In unserem Fall sind die Ringatome, die die Methylgruppen tragen, zueinander äquivalent (ich werde jetzt nicht genau definieren, was ich mit äquivalent meine, es sollte eigentlich intuitiv klar sein, daß man die beiden nicht wirklich gut unterscheiden kann).
Zuletzt können wir uns noch optionalerweise dem Problem widmen, daß die Sechsringe in Wirklichkeit nicht planar sind, sondern in einer Kronen-Form vorliegen, bei der die Atome abwechselnd unter und über der Papierebene stehen; Du hast also zwei Möglichkeiten, wie Du die Sechsringe falten kannst, und entscheidest Doch dabei für die, die mehr äquatoriale Substituenten hat (bei einem Ringatom, das ober der Papierebene zu liegen kommt, ist der Substituent äquatorial, der in der flachen Darstellung unter der Papierebene liegt). Oder alternativ gesagt: Falte die Ringe so, daß die Atome, die Substituenten vor der Papierebene tragen, bevorzugt unter die Papierebene zu liegen kommen.
So wie ich die Vögel α–δ aufgeschrieben habe, muß das Atom, das die Ethylgruppe trägt, immer unter die Papierebene. Aber vermutlich wird dieser letzte Schritt von Dir eh nicht erwartet.
Gute Frage. Der erste Schritt zur richtigen Antwort ist: Die Symmetrie ist C₂ᵥ (die Symmetrie eines gleichschenkeligen Dreiecks), und ein Molekül mit dieser Symmetrie hat notwendigerweise ein Dipolmoment, weil der Scheitel (das mittlere O) eine eindeutige Vorzugsrichtung vorgibt.
Nun könntest Du Dich fragen, warum das Molekül diese komische Form hat und nicht linear oder gleichseitig–dreieckig ist. Ersteres wird durch die VSEPR-Regeln ausgeschlossen, zweiteres … hmm … naja, es kommt halt so raus, wenn man die Schrödingergleichung für den Grundzustand betrachtet, und mir fällt kein gutes qualitatives Argument ein, warum es so und nicht anders sein muß. Es gibt aber wirklich einen angeregten Zustand mit D₃ₕ-Symmetrie, der entsprechend kein Dipolmoment hat.
Eine andere Frage ist, warum das Dipolmoment so überraschend groß ist; zwischen Atomen desselben Elements würde man eigentlich keine hohe Polarität erwarten. Aber die Schrödingergleichung läßt dem Molekül keine andere Wahl: Die beiden höchsten besetzten bindenden Orbitale haben mehr Elektronendichte an den beiden terminalen O-Atomen, und das bewirkt eine unsymmetrische Elektronenverteilung und entsprechend eine merkliche Trennung zwischen den Schwerpunkten der Kernladungen und er Elektronenladungen.
Wenn Du keine Quantenmechanik kannst, mußt Du Dich letztlich mit der Antwort zufriedengeben, daß die Bindungssituation in diesem Molekül einigermaßen speziell ist, und daß es daher eine Handvoll Faustregeln, die sonst fast immer gelten, verletzen kann.
Du hast recht: Wenn Du HA und NaOH im Verhältnis 2:1 mischt, dann gilt die Gleichheit c(HA)=c(A¯) nur näherungsweise, weil wegen der Gleichgewichte eine kleine Menge HA ihr H⁺ aufnimmt oder alternativ A¯ eines aufnimmt; diese Reaktionen brauchen wir natürlich zum Einstellen des pH-Wertes.
Die einfachen Beispiele haben schwache Säuren wie Essigsäure (pKₐ=4.75) — d.h., wir wissen, daß der pH der Lösung 4.75 sein muß, also haben wir c(H₃O⁺)=10¯⁴·⁷⁵=1.8⋅10¯⁵ mol/l.Bei einer typischen Titration hat man Aber Konzentrationen von ≈10¯² bis 10¯³ mol/l im Titrierkolben, also muß nur grob 1% der Moleküle die Protolyse mitmachen, und es gilt immer noch c(HA)≈c(A¯).
- Stell Dir vor, Du mischt NaOH und CH₃COOH (beides c=0.1 mol/l) im Verhältnis 1:2. Nach simpler Rechnung würdest Du erwarten, daß c(HA)=c(A¯)=0.03333 mol/l. Du weißt aber auch, daß c(H₃O⁺)=1.8⋅10¯⁵ mol/l, also müssen ebensoviele HA ihr Proton abgegeben haben, also sind die echten Konzentrationen beider Spezies 0.03333±1.8⋅10¯⁵, und das liegt immer noch sehr nahe bei 0.03333, nämlich c(HA)=0.03331 mol/l und c(A¯)=0.03335 mol/l.
- Bei stärkerer Verdünnung (oder einem höheren pKₐ-Wert für die Essigsäure) wären die Abweichungen stärker, und es gilt dann auch nicht mehr exakt pH=pKₐ.
- Machen wir dasselbe Experiment mit einer 0.001 mol/l NaOH bzw. CH₃COOH. In diesem Fall hat die Lösung pH=4.79, also ein kleines Stück höher als der pKₐ, und die Konzentrationen betragen c(CH₃COOH)=0.000317 mol/l und c(CH₃CO₂¯)=0.000349 mol/l.
- Du siehst also: weil wir ungefähr pH=5 haben, weichen die Gleichgewichtskonzentrationen erst in der fünften Nachkommastelle von der erwarteten Gleichheit ab.
Das ist dieselbe Reaktion, es werden nur unterschiedliche Schreibweisen fürs Aluminiumacetat verwendet — bei Salzen organischer Säuren herrscht oft keine Einigkeit bezüglich der Reihenfolge der Ionen.
(Ich habe aber Zweifel, daß bei dieser Reaktion wirklich das Triacetat entsteht, ich hätte bestenfalls mit einem basischen Acetat gerechnet)
Diese hier haben auch nette Rundungen: ஐ und ஜ (beide aus dem tamiḻischen Alphabet).
Beim Lösen von Ba(OH)₂ bilden sich Ba²⁺ und 2 OH¯. In einer 0.02 mol/l Ba(OH)₂-Lösung gilt also c(Ba²⁺)=0.02 mol/l und c(OH¯)=0.04 mol/l.
Für den pH sind nur die OH¯-Ionen relevant. Wie groß ist nun der pH einer 0.04 mol/l OH¯-Lösung? Das ist offenbar dasselbe wie eine 0.04 mol/l NaOH-Lösung (die nur ein OH¯ pro Formeleinheit liefert), also so rechnen wie immer: pH=14+lg(c)=12.6, und fertig.
Abgesehen von den Vögeln, die echte Dinosaurier sind, hat leider kein Dinosaurier die K/Pg-Grenze überlebt. Andernfalls hätte man ja Fossilien von Dinosauriern im Känozoikum finden müssen — über die mehr als 60 Millionen Jahre hätten sie sich wohl kaum verstecken können, und hypothetische heute lebende Tier können schon gar nicht unbemerkt bleiben, haben doch ein paar Milliarden Menschen ständig ihre Handys dabei.
Es gibt sogar ein Beispiel von einem überraschenden Überlebenden aus dem Mesozoikum:: Eine Linie von mesozoischen Krokodilen, die Sebecidae, die mit den heutigen Krokodilen nur weitläufig verwandt sind, überlebte bis vor vergleichsweise kurze Zeit. Das waren vergleichsweise riesige, landbewohnende Raubtiere, z.B. Barinasuchus (6 m lang, gut 1½ Tonnen schwer, lebte vor ca. 12 Millionen Jahren). Eine solche Linie von Großtieren kann nicht leicht übersehen werden, und man hat Fossilien von mehreren Arten ausgegraben. Letztlich starben sie im Miozän aus, aber natürlich weiß man von ihnen, weil sie ihre Knochen in der Erde hinterlassen haben.
Ich kenne mich da nicht wirklich aus, aber ich würde vermuten, daß Du bei dieser Vorgangsweise von der Anharmonizität ausgebremst wirst. Denn die Schwingungsniveaux sind ja in einem realen Molekül nicht äquidistant; je näher Du ans Dissoziationslimit kommst, desto enger liegen die Energien der Schwingungszustände.
Außerdem sind 2 eV nicht Infrarot, sondern liegen im Sichtbaren (620 nm, rot).
Nur in Selbstgesprächen, denn hier würde mich keiner verstehen.
Willst Du darauf hinaus, daß die Essigsäure im Dampf dimer vorlegt?
Du sagst nicht, mit welchen Zahlen Du gerechnet hast. Die Geschwindigkeit ist v=U/T=2πr/T≈30 km/s, wenn T die Länge eines Jahres T=31557600 s ist und r=1.5⋅10¹¹ m der Radius der Erdbahn. Hast Du das auch? Dann ist die Winkelgeschwindigkeit ω=2π/T=v/r≈2⋅10¯⁷ s¯¹ und es gibt keinen Widerspruch — vermutlich hast Du Dich einfach irgendwo vertippt.
Die Winkelgeschwindigkeit ist natürlich in Radians pro Sekunde, zum Umrechnen in Grad pro Sekunde brauchst Du den Umrechnungsfaktor 180/π.
Das sagt man (oder sagt man besser nicht) von Damen, insbesondere jungen, die durch ihr Verhalten die Aufmerksamkeit notgeiler Herren erregen, und noch anderes.
N₂ ist ein unpolares Molekül und daher mäßig in Öl löslich — hier habe ich ein fast 100 Jahre altes Paper gefunden, das die Löslichkeit mit ca. 55 ml N₂-Gas pro Liter eines gereinigten, nur aus Alkanen bestehenden Öls angibt (sie schreiben dort 71 ml, aber das muß man noch auf 80% N₂-Gehalt der Luft runterrechnen).
Das ist nicht sonderlich viel, aber doch deutlich mehr, als sich in Wasser lösen würde (ca. 12 ml Gas pro Liter).
In Deiner Angabe ist ein Tippfehler drin — das Löslichkeitsprodukt muß 2⋅10¯⁷ mol³/l³ betragen. Löslichkeitsprodukte für schwerlösliche Salze sind immer viel kleiner als 1.
Ansonsten hast Du richtig gerechnet: c(F¯) = √(Kₛₚ/c(Ba²⁺)) ≈ 4.5 mol/l
Das hängt stark davon ab, ob Du in Nord- oder Südeuropa wohnst — in Trondheim sind die Leute wesentlich hellhäutiger und hellhaariger, da würde man einen afrikanischen Vorfahren natürlich viel länger erkennen können als in Palermo, wo die Leute von vorneherein vielfach schwarze Haare und nußbraune Haut haben.
Andererseits: Wenn kümmert das?
Bei einem Flüssigkeitsthermometer nutzt Du die Ausdehnung einer Flüssigkeit, um die Temperatur zu bestimmen. Die Ausdehnung verändert also das Volumen der Flüssigkeit, und deshalb steigt sie z.B. ein einem Rohr unterschiedlich hoch.
Die Voraussetzung, daß das funktioniert, ist natürlich, daß die Flüssigkeit bei jeder Temperatur ein anderes Volumen hat, so daß man eindeutig vom Volumen auf die Temperatur zurückrechnen kann (in der Praxis steckt diese Rückrechnung in der Skala des Thermometers, man muß also nicht selber mit dem Taschenrechner ans Werk gehen).
Wasser hat aber eine Dichteanomalie: Es ist bei 4 °C am dichtesten, im Temperaturintervall zwischen 0 °C und 8.2 °C gibt es daher keine eindeutige Rückrechnung zwischen Dichte (und daher Volumen) und Temperatur. Z.B. hat Wasser bei 2.5 °C und 5.5 °C exakt dieselbe Dichte, daher wäre die Wassersäule für beide Temperaturen exakt gleich hoch.
Theoretisch könnte man ein Wasserthermometer für höhere Temperaturen, also zwischen 8.2 °C und 100 °C, durchaus verwenden. Aber erstens ist das ein recht kleiner Temperaturbereich (Quecksilberthermometer funktionieren z.B. zwischen −38 °C und +630 °C, was viel bequemer ist), und zweitens hat man noch das Problem, daß die Ausdehnung nicht näherungsweise linear mit der Temperatur steigt; im unteren Bereich der Temperatur würden die Gradstriche viel enger aneinander liegen als im oberen. Das würde die Benutzung eines solchen Thermometers unnötig verkomplizieren.
Zusätzlich hätte das Wasserthermometer auch noch den praktischen Nachteil, daß es zerbricht, wenn irgendein ignoranter Student damit eine Temperatur unter Null Grad messen will, weil das Wasser dann gefriert, sich dabei ausdehnt und das Glas zerfetzt
Die schnelle Antwort ist: Aktivitäten können auf verschiedene Arten definiert werden, und keine davon ist besser oder schlechter als die andere; alle diese Definitionen unterscheiden sich nur durch Faktoren, die nicht von der Konzentration abhängen.
Die Idee, was eine Aktivität sein soll, kann man am besten auf die folgende Art zusammenfassen: In einer idealen Lösung, in der der gelöste Stoff nur mit den zahlreich vorhandenen Lösungsmittelmolekülen aber nicht mit seinesgleichen interagiert, steigt das chemische Potential des gelösten Stoffes proportional zur Zahl der Teilchen, also jedes hinzugefügte Teilchen des gelösten Stoffes trägt dasselbe Inkrement zum chemischen Potential bei (und daher auch dasselbe Inkrement zum gesamten ΔG der Lösung). In einer realen Lösung ist das nicht so, aber um die einfache Proportionalität zu bewahren, kann man mit einer „korrigierten“ oder „effektiven“ Teilchenzahl arbeiten, bzw. mit einer korrigierten Konzentration (korrigierte Teilchen pro Volumen), die man dann Aktivität nennt.
Normalerweise baut man die Aktivitäten so, daß man für verschiedene Stoffe verschieden definiert, einfach weil es so am bequemsten ist: Reinstoffe kriegen einfach a=1 (das Lösungsmittel auch, weil es näherungsweise rein ist), Gase kriegen den Partialdruck bzw. die Fugazität (weil man sich nicht mit weiteren Stoffkonstanten wie Löslichkeit herumärgern will), und für gelöste Stoffe nimmt man die Konzentration, meist in der vorgeschriebenen Einheit mol/l, gegebenenfalls korrigiert um einen Aktivitätskoeffizienten.
Da die vielen Möglichkeiten, wie man das definieren kann, alle zueinander proportional sind, erfüllen alle das Massenwirkungsgesetz (da wird ja nur miteinander multipliziert), aber die Werte der Gleichgewichtskonstanten hängen von der Konvention ab, mit der man die Aktivitäten definiert; die verschiedenen Zahlenwerte für die Gleichgewichtskonstanten sind dann ebenfalls nur über konstante Faktoren miteinander verbunden.
Die Logarithmen der Gleichgewichtskonstanten sind dann irgendwelche ΔG-Werte, die sich dann um konstante additive Beiträge unterscheiden weil ln(a⋅b)=ln(a)+ln(b). Diese additiven Beiträge im ΔG bekommt man dann über die Referenzzustände in den Griff (z.B. 25 °C, 1 bar, Aktivitäten nach obiger Vorschrift). Solange man sich an diese Konventionen hält, ist das ganze konsistent, obwohl die Aktivitäten nach unterschiedlichen Konventionen bestimmt werden.
Die Angabe ist verwirrend und überkomplex formuliert. Alles, was Du wissen musst, steht hier:
HCI-Lösung mit einer Konzentration von 0,5⋅10¯² mol/L
Ein HCl-Molekül liefert in Wasser ein H₃O⁺, aber pro Ba(OH)₂ entstehen zwei OH¯-Ionen. Daher musst Du die halbe Konzentration Ba(OH)₂ zugeben, das ist 0.25⋅10¯² mol/l bzw. 0.0025 mol/l.