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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 27.11.2005, 20:14   #1   Druckbare Version zeigen
Fluke82 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Frage Anfängerfrage von einem Laien

Hallo, ich habe mal eine echte laienhafte Verständnisfrage und bitte daher um Nachsicht. Normalerweise habe ich in meinem Alltag nicht viel mit Chemie am Hut jedoch interessiere ich mich neuerdings sehr für dieses Themengebiet. Nun aber zu meiner eigentlichen Frage.

Ich habe schon im einen oder anderen Chemie- bzw. Physikbuch etwas über Elektronenabgabe bzw. Elektronenaufnahme von Atomen, über fließende Ladungen innerhalb eines Leiters (==>Strom) bzw. Ladungstrennung durch Induktion gelesen. Soweit sogut.
Wenn ich es richtig verstanden habe läßt sich ein Stoff in einen andere dadurch umwandeln indem die jeweiligen Atome entstrechend viele Elektonen aufnehmen bzw. abgeben. Ist das soweit richtig oder habe ich da etwas missverstanden?
Wenn diese Annahme zutrifft und man nun an den Generator denke mit dessen Hilfe z.B. innerhalb einer Kupferspule Ladungen also Elektronen und Protonen der Kuferatome voneinander getrennt werden dann müsste sich das Kupfer doch normalerweise in einen anderen Stoff umwandelt da es dann ja Elektronen abgegeben hat bzw. im schlimmten Fall sogar ganz auflösen. Warum tut er das aber nicht?
Wenn man weiter betrachtet, dass frei bewegliche Elektronen durch einen Kupferdraht geleitet werden, dann müsste das Kupfer doch normalerweise diese Elektronen absorbieren da ja jedes Element betrebt ist den Edelgaszustand zu erreichen und sich somit wiederrum in einen anderen Stoff umwandeln!? Warum bleibt in diesem Fall das Kupfer aber beständig?

Was mir auch noch nicht ganz klar ist, ist was der genaue Unterschied zwischen einem Isotop, einem Molekühl und einem Ion ist?

Des weiteren finde ich es verblüffend, dass z.B. Natrium mit Wasser so heftig reagiert. Nach meinem Verständnis ist doch sowohl Wasser wie auch Natrium jeweils elektrisch neutral. Ist dies soweit richtig? Wenn ja dann frage ich mich wie es sein kann, dass ohne äußere Energiezufuhr diese beiden Stoffe so stark reagieren können, dass bei der Reaktion sogar Wärme entsteht die nach außen abgegeben wird.

Ich hoffe, dass mich dahingehend mal jemand etwas näher aufklären kann. Wenn möglich bitte so, dass auch eine Laie die Zusammenhänge für den Anfang verstehen kann.

Danke im voraus.

Gruß an alle.
Fluke82
Fluke82 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 20:24   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Hallo und willkommen hier!

Das sind aber viele Fragen.

Zitat:
Des weiteren finde ich es verblüffend, dass z.B. Natrium mit Wasser so heftig reagiert. Nach meinem Verständnis ist doch sowohl Wasser wie auch Natrium jeweils elektrisch neutral. Ist dies soweit richtig? Wenn ja dann frage ich mich wie es sein kann, dass ohne äußere Energiezufuhr diese beiden Stoffe so stark reagieren können, dass bei der Reaktion sogar Wärme entsteht die nach außen abgegeben wird.
Natrium ist ein sehr unedles Metall, das mit Wasser nach

2 Na + 2 H2O -> H2 + 2 NaOH

Die Reaktion ist exotherm, was ist daran ungewönlich. Ein Stück Papier, das Du anzündest ist auch neutral und gibt beim Verbrennen Wärme ab.

Zitat:
Wenn man weiter betrachtet, dass frei bewegliche Elektronen durch einen Kupferdraht geleitet werden, dann müsste das Kupfer doch normalerweise diese Elektronen absorbieren da ja jedes Element betrebt ist den Edelgaszustand zu erreichen und sich somit wiederrum in einen anderen Stoff umwandeln!? Warum bleibt in diesem Fall das Kupfer aber beständig?
Kupfer ist oxidierbar nach

Cu0 -> Cu2+ + 2 e-.

Es bilden sich also Kupfersalze. In einem Kupferdraht werden die Elektronen nach nur verschoben (wie ein Wasserschlauch, hinten was rein, vorn kommt was raus.

Zitat:
Was mir auch noch nicht ganz klar ist, ist was der genaue Unterschied zwischen einem Isotop, einem Molekühl und einem Ion ist?
Suchfunktion http://www.chemieonline.de/forum/search.php oder google.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 20:29   #3   Druckbare Version zeigen
Styk Männlich
Mitglied
Beiträge: 7
Cool AW: Anfängerfrage von einem Laien

Hallo :-)

Also da müssen wir mal ein paar grundsätzliche Dinge klären! Durch Elektronenauf - und abgabe enstehen keine neuen Stoffe. Du kannst so lediglich Ionen Herstellen. Um aber einen ganz neuen Stoff herzustellen müsstest du Atome zu Molekülen oder zu Atomgittern reagieren lassen. Alternativ könnte man aus den Kernen der Atome auch Protonen entfernen oder hinzufügen ( theoretisch! Praktisch ist das quasi unmöglich ), auch das würde zu neuen Stoffen führen.
Also ist jetzt hoffentlich klar dass sich ein Kupferdraht durch Stromfluss nicht in einen anderen Stoff verwandelt :-)
Und Ionen entstehen in einem Kupferdraht auch nicht, denn es werden lediglich Elektronen hin und hergeschoben.

Der Unterschied zwischen Isotop, Ion und Molekül:
Puh wie soll man sich da kurz fassen...Isotope sind Atome mit derselben Anzahl Protonen und Elektronen, aber einer unterschiedlichen Anzahl Neutronen, deshalb sind sie unterschiedlich schwer.
Ein Ion ist ein ehemaliges Atom, welches Elektronen aufgenommen oder abgegen hat, wodurch es nun geladen ist.
Ein Molekül kommt zustande, wenn sie zwei Atome zwei Elektronen "teilen". Man bezeichnet dies als Elektronenpaarbindung. Unter dem Stichwort wirst du sicher noch mehr dazu finden! Nicht zu verwechseln mit Ionengittern, solche Verbindungen bezeichnet man nicht als Moleküle.

Natrium reagiert mit Wasser weil Natrium ein sehr sehr unedles Metall ist. Diese treten als Elektronendonatoren auf. Um es verständlich zu sagen: Sie werfen mit Elektronen nur so um sich ;-) Deshalb kann es leicht mit Wasser zur Natriumhydroxid reagieren! Da das ein exothermer Vorgang ist, wird energie frei ( in Form von Wärme ).

Ich hoffe ich konnte helfen. Wenn ich was näher erklären soll, frag einfach nochmal nach
Styk ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 22:10   #4   Druckbare Version zeigen
Fluke82 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Frage AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
2 Na + 2 H2O -> H2 + 2 NaOH
Ich bemerke gerade, dass sich für mich noch ein paar Fragen bezüglich chemischer Reaktionsgleichungen stellen. Was ist eigentlich in einer Reaktionsgleichung der Unterschied zwischen "2H" und "H2"? Soweit ich das weis bezeichnet die Schreibweise "H2" doch 2 Wasserstoffatome mit jeweils einem Proton und einem Elektron (und 2 Atomkernen). Wenn das so ist was bitteschön hat es dann mit der Schreibweise "2H" auf sich. Das ist doch dann im Prinzip das Gleiche, oder!? Bei 2H2O würde ich das Ganze ja noch verstehen denn dabei würde es sich dann ja um 2 komplette Wasseratome handeln, oder!?

Zitat:
Cu0 -> Cu2+ + 2e-
Was bedeutet in dieser Gleichung die "2+". Ich dachte immer Atome können lediglich Elektronen abgeben jedoch keine Protonen aufnehmen.
In diesem Zusammenhang gleich noch eine Frage, was bedeutet "oxidierbar" im Detail. Ich kenne das nur in dem Zusammenhang, dass sich die Oberfläche eines Metalls nachdem es einer Zeit lang der Luft ausgesetzt war verändert (verblaßt).

Zitat:
In einem Kupferdraht werden die Elektronen nach nur verschoben (wie ein Wasserschlauch, hinten was rein, vorn kommt was raus.
Das ist mir soweit klar. Mal angenommen man speißt auf der einen Seite ein einzelnes Elektron ein dann frage ich mich, was das erste Kupferatom das, dieses neu eingespeißte Elektron aufgenommen hat dazu veranlassen sollte dieses "freiwillig" wieder an das benachbarte Kupferatom abzugeben?

Zitat:
Um aber einen ganz neuen Stoff herzustellen müsstest du Atome zu Molekülen oder zu Atomgittern reagieren lassen. Alternativ könnte man aus den Kernen der Atome auch Protonen entfernen oder hinzufügen ( theoretisch! Praktisch ist das quasi unmöglich ), auch das würde zu neuen Stoffen führen.
Das heißt also zusammengefasst man muß quasi mehrere Atomkerne "fusionieren" lassen um einen neuen Stoff herzustellen also die Anzahl der Atomkerne erhöhen. Habe ich das soweit richtig verstanden?
Ich dachte eigentlich immer, dass sich Atomkerne eines Stoffes nicht sehr gut bewegen können da sie verglichen mit den Elektronen viel zu schwer sind. Daher erscheint mir das auf den ersten Blick ziemlich schwierig und nur unter Zufuhr größerer Energiemengen möglich. Oder verstehe ich da etwas ganz flasch!? Interessant wäre in diesem Zusammenhang für mich auch mal was für ein Stoff denn entsteht wenn ein Atomnkern gar keine Elektronen mehr besitzt also alle abgegeben hat.

Zitat:
Ein Ion ist ein ehemaliges Atom, welches Elektronen aufgenommen oder abgegen hat, wodurch es nun geladen ist.
Das heißt also im Umkehrschluss bei der Ladungstrennung z.B. im Generator entstehen lauter Ionen!?

Zitat:
Um es verständlich zu sagen: Sie werfen mit Elektronen nur so um sich ;-) Deshalb kann es leicht mit Wasser zur Natriumhydroxid reagieren!
Daraus entnehme ich dann, dass Natrium von Natur aus negativ geladen ist da laut dieser Aussage dann ja ein Elektronenüberschuss im Natrium herscht!?
Fluke82 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 22:56   #5   Druckbare Version zeigen
MonaLou weiblich 
Mitglied
Beiträge: 192
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Zitat von Fluke82
Ich bemerke gerade, dass sich für mich noch ein paar Fragen bezüglich chemischer Reaktionsgleichungen stellen. Was ist eigentlich in einer Reaktionsgleichung der Unterschied zwischen "2H" und "H2"?
Wasserstoff kommt als Gas in Molekülform vor, also als H2. Das heißt, die beiden Atome schließen sich zu einem Molekül zusammen.
2 H hingegen sind zwei einzelne Atome.

Zitat:
Zitat von Fluke82
Was bedeutet in dieser Gleichung die "2+". Ich dachte immer Atome können lediglich Elektronen abgeben jedoch keine Protonen aufnehmen.
"2+" bedeutet zweifach positiv geladen. Um positiv geladen zu werden brauch ein Stoff keine Protonen aufnehmen, sondern es werden Elektronen abgegeben. Durch die Elektronenabgabe gibt es mehr Protonen als Elektronen, daher die positive Ladung.

Zitat:
Zitat von Fluke82
Daraus entnehme ich dann, dass Natrium von Natur aus negativ geladen ist da laut dieser Aussage dann ja ein Elektronenüberschuss im Natrium herscht!?
Alle Elemtente sind von Natur aus neutral, so auch Natrium. Dass das Natrium gerne Elektronen abgeben möchte, liegt daran, dass jedes Atom gerne eine vollbesetzte Außenschale haben möchte. Da Natrium dafür sozusagen ein Elektron zuviel hat, gibt es lieber eins ab, als sieben aufzunehmen.
MonaLou ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:01   #6   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Elemente und Verbindungen haben keine Ladungen, die sind "Null" geladen. Bsp. Natriumchlorid: Na1+ + Cl1-: +1-1 = O

Zitat:
2H" und "H2"?
Die normale 2 gibt die Anzahl der Atome an, also hier 2 Atome Wasserstoff. H2 ist ein Wasserstoffmolekül (2 Wasserstoffatome aneinander gebunden).
Was wäre dann 2 H2?

Zitat:
Das heißt also im Umkehrschluss bei der Ladungstrennung z.B. im Generator entstehen lauter Ionen!?
Nein. Elektrische Ladung und "chemische" (physikalisch-chemische triffts genauer) Ladung sind hier zwei verschiedene Dinge.

Zitat:
Daraus entnehme ich dann, dass Natrium von Natur aus negativ geladen ist da laut dieser Aussage dann ja ein Elektronenüberschuss im Natrium herscht!?
Natrium ist überhaupt nicht geladen. Es ist ein ganz normales Element. Es besitzt seine Aussenelektronen noch.

Zitat:
Was bedeutet in dieser Gleichung die "2+". Ich dachte immer Atome können lediglich Elektronen abgeben jedoch keine Protonen aufnehmen.
Nicht von + und - verwirren lassen. + = Elektronenabgabe, - = Elektronenaufnahme. Ich geb dem Cu2+ seine 2 Elektronen wieder, und es wird zu Kupfer. Wieder die Ladung: +2-2=0

Zitat:
oxidierbar
Oxidation ist im weitesten Sinne Elektronenabgabe, auch siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidation

Zitat:
Mal angenommen man speißt auf der einen Seite ein einzelnes Elektron ein dann frage ich mich, was das erste Kupferatom das, dieses neu eingespeißte Elektron aufgenommen hat dazu veranlassen sollte dieses "freiwillig" wieder an das benachbarte Kupferatom abzugeben?
Funktioniert nicht. Kupfer hat keine Ladung, man kann also auch kein Elektron dazugeben.

Zitat:
Interessant wäre in diesem Zusammenhang für mich auch mal was für ein Stoff denn entsteht wenn ein Atomnkern gar keine Elektronen mehr besitzt also alle abgegeben hat.
Also nur noch Protonen und Neutronen. Is irgendwas radiochemisches, mir wills nur grad nicht einfallen.

Interessant dürfte für dich auch die Oktettregel sein:
(auch hier gibts Ausnahmen, klar. Siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Oktettregel)
Wenn Elemente Verbindungen eingehen, wollen sie 8 Aussenelektronen haben (Schale voll besetzt). Natrium und Chlor, z.b. reagiert zu Natriumchlorid: 7+1=8. Das funktioniert bei jeder Verbindung.
Guck mal hier: http://www.uni-giessen.de/chemie/vorlesung/einfuehrung_oc/1000main.htm
Da hat jedes Atom in einer Verbindung seine 8 Aussenelektronen (zähl mal ab ); die Atome "teilen" sich die 8.
2 Aussenelektronen werden auch als Strich dargestellt.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:05   #7   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Zitat von kaliumcyanid
Also nur noch Protonen und Neutronen. Is irgendwas radiochemisches, mir wills nur grad nicht einfallen.
Man würde es wohl den Atomkern des entsprechenden Elements nennen
__________________
Gruß belsan

Fachfragen bitte im Forum stellen und nicht per PN.
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:05   #8   Druckbare Version zeigen
MonaLou weiblich 
Mitglied
Beiträge: 192
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Zitat von Fluke82
In diesem Zusammenhang gleich noch eine Frage, was bedeutet "oxidierbar" im Detail. Ich kenne das nur in dem Zusammenhang, dass sich die Oberfläche eines Metalls nachdem es einer Zeit lang der Luft ausgesetzt war verändert (verblaßt).
Ich würde sagen, oxidierbar bedeutet, dass das entsprechende Atom oder Molekül in der Lage ist, Elektronen abzugeben. Oxidation ist Elektronenabgabe.
Oberflächen von Metallen verändern sich, da die entsprechenden Metalle mit dem in der Luft entstandenen Sauerstoff reagieren (oxidiert werden), es entstehen neue Verbindungen, die aners aussehen als das Metall selbst.

Zitat:
Zitat von Fluke82
Interessant wäre in diesem Zusammenhang für mich auch mal was für ein Stoff denn entsteht wenn ein Atomnkern gar keine Elektronen mehr besitzt also alle abgegeben hat.
Ein positiv geladener, würde ich sagen Wenn z.B. H-Atome ihr einziges Elektron abgeben, sind das dann H+-Ionen.
MonaLou ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:08   #9   Druckbare Version zeigen
Fluke82 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Daumen hoch AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Da Natrium dafür sozusagen ein Elektron zuviel hat, gibt es lieber eins ab, als sieben aufzunehmen.
Ah, ok. Das erklärt schon mal einiges . Ich nehme dann mal an, dass Wasser ein Elektron zu wenig hat, das es dann gerne vom Natrium aufnimmt. Das erklärt dann natürlich auch warum die Reaktion ohne Zufuhr externer Energie ausgelöst wird. Bei der Reaktion wird dann wohl die Energie, die zwischen der äußersten Elektronens-Schale und der nächst inneren besteht in Form von Wärmeenergie nach außen freigesetzt, oder!?
Danke für diese Antwort. Das hat zu meinem Verständnis schon mal so einiges beigetragen .

Die innerste Elektronen-Schale (also die erste gleich nach dem Atomkern) kann meiner Erinnerung nach aber lediglich 2 Elektronen aufnehmen. Alle anderen dagegen maximal 8. Erinnere ich mich da richtig!? Wieviel Elektronen-Schalen gibt es eigentlich maximal?
Fluke82 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:11   #10   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
es entstehen neue Verbindungen, die aners aussehen als das Metall selbst.
dito. Einfaches Beispiel, auch mit Bezug zu den von Fluke82 genannten Begriffen:
Eisen rostet, es wird oxidiert. Also bildet sich Eisenoxid. Und das ist rot.
Eisenoxid: http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/Fotos/Pigmente_klein/alpha_fe2o3_bayferrox110.jpg

Zitat:
Ich nehme dann mal an, dass Wasser ein Elektron zu wenig hat, das es dann gerne vom Natrium aufnimmt.
Nein. Verbindungen haben keine Ladungen, das haben nur Ionen.
Nach deinen Vorrausetzungen würde sich NaH2O bilden. Existiert aber nicht.
Das Natrium reisst Wasserstoff und Sauerstoff an sich, das Oktett ist erfüllt. Wasserstoff bleibt über. Das Natrium zerreist also die Verbindung, und das braucht Energie.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:12   #11   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Zitat von Fluke82
Bei der Reaktion wird dann wohl die Energie, die zwischen der äußersten Elektronens-Schale und der nächst inneren besteht in Form von Wärmeenergie nach außen freigesetzt, oder!?
Danke für diese Antwort. Das hat zu meinem Verständnis schon mal so einiges beigetragen .
Mit Verlaub. Ich glaube da fehlt es doch noch sehr am Grundverständnis.
Innere Schalen sind eigentlich bei chemischen Reaktionen an gar nichts beteiligt.

Darf man Fragen in welchem Zusammenhang die Fragen auftauchen ?
Dann könnte man versuchen ein etwas zusammenhängenderes Bild zu vermitteln.
__________________
Gruß belsan

Fachfragen bitte im Forum stellen und nicht per PN.
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:17   #12   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Was die Schalen betrifft, hilft das hier vielleicht weiter:
http://www.chemie-master.de/index.html?http://www.chemie-master.de/lex/begriffe/e17.html
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:18   #13   Druckbare Version zeigen
MonaLou weiblich 
Mitglied
Beiträge: 192
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Hm, eigentlich müsste Wasser "genau richtig viel" Elektronen haben...

Das mit den Elektronen-Schalen ist eigentlich auch nur eine Modellvorstellung, die sozusagen längt überholt ist, aber sehr anschaulich.

Mit den Schalen wird es ab der 4. Periode etwas komplizierter, wenn die Nebengruppenelemente hinzukommen. Wenn ich mich richtig erinnere, werden dann erstmal zusätzliche Elektronen auf die darunterliegende(n) Schalen gepackt und nicht die äußere Schale immer weiter aufgefüllt.

Bei den bisher "entdeckten" Elementen sind glaube ich sieben Schalen Maximum, aber wenn ich halbwegs richtig informiert bin, versucht man ja, "neue" Elemente sozusagen herzustellen, die allerdings nicht besonders stabil sind... Allerdings sind so durchaus mehr Schalen denkbar, je nachdem, wie groß die Atome werden...
MonaLou ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:20   #14   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Fluke sollte erstmal nur mit den Hauptgruppen anfangen, sonst verwirrt das zu sehr. Schön eins nach dem anderen.

Zitat:
Hm, eigentlich müsste Wasser "genau richtig viel" Elektronen haben...
Hat es doch auch. 8 Stück.
http://www.chemieplanet.de/images/kovalen4.gif Zähl mal nach...
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2005, 23:35   #15   Druckbare Version zeigen
MonaLou weiblich 
Mitglied
Beiträge: 192
AW: Anfängerfrage von einem Laien

Zitat:
Zitat von kaliumcyanid
Hat es doch auch. 8 Stück.
Eigentlich hab ich daran auch nicht gezweifelt, nur irgendwie war ich kurzzeitig verwirrt... Wahrscheinlich, weil ich nicht erklären konnte, warum die beiden reagieren. (Als wir eigentlich Alkalimetalle behandeln sollten haben wir das Periodensystem auswendig gelernt... ) Außer mit dieser tollen Chemiker-Erklärung "weil es energetisch günstiger ist" oder so...
MonaLou ist offline   Mit Zitat antworten
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