Anfrage

Wissenschaft Chemie
#1

Liebe/-r Experte/-in,

Wir haben die Moleküldynamik der Alkane ein wenig betrachtet. Es haben sich mir in der Zwischenzeit einige Fragen aufgetan.

  1. Raumtemperatur bietet eine Aktivierungsengergie von 75 kJ/mol. Wie hoch ist die Aktivierungsenergie beim absoluen Nullpunkt von -273,15°C? Wie gross ist sie bei 0°C?
    Ist die von der Umgebung gebotene Aktivierungsenergie linear proportional zu der Temperatur?

  2. Wie schnell pro Sekunde wechselt die mesomere Form des Phosphations?

  3. Wird beim Spalten des ATP zu ADP+P+ 2H+ die 30.5KJ/mol nur als Wärme frei? Woher bekommt der Gleitfilmanent-Mechanismus der Muskelzellen die für die Kontraktion der Muskelnfasern notwendig ist die Energie, ist dies reine Wärmeenergie, welche die?
    Aus der Biologie weiss ich: Das in den Motoneuronen entstehende elektrochemische Potenzial führt zur Kontraktion.
    Ich kann mir jedoch nicht vorstellen, wie denn die Wärmeenergie, die bei der Spaltung des ATP frei wird, nun dazu führt, dass sich der Muskel kontrahieren kann.

  4. Wie stellt man die Newman-Projektion der Verbindung (Z)-3,3-Dibrom-3,3-Dichlor-hexan dar?

Besten Dank für Ihre Antwort.

Freundliche Grüsse

Daniel

#2

Hallo Daniel,
als Anorganiker kann ich Dir leider auf Deine schon sehr speziellen Fragen keine brauchbaren Antworten geben.
Falls Dir niemand in Wer-weiß-Was weiter hilft, solltest Du Dich an ein Universitätsinstitut für Organische oder Biochemie wenden. Dort findet sich immer jemand, der Bescheid weiß.
Allerdings: Du musst die Motivation für Deine Fragen wesentlich genauer erläutern! „Wir haben die Moleküldynamik der Alkane ein wenig betrachtet“ reicht da bei Weitem nicht aus. Wenn ich mir die Mühe mache, eine Expertise zu verfassen, will ich schon wissen, in welchem Ausbildungsstand Du Dich befindest und warum Du genau diese Fragen stellst.
Ohnehin habe ich den Verdacht, dass es sich um Hausaufgaben oder Seminarthemen handelt; hier solltest Du Dir überlegen, ob es Dir wirklich hilft, die Antworten von Experten „vorkauen“ zu lassen.
Beste Grüße -
Rolf Sievers

#3

Das nächste Mal nur ein Thema, überprüfte Rechtschreibung und richtige Zeichensetzung und ein Betreff. Und wenigstens einmal durchgelesen, um die Satzstellung zu überarbeiten. Die Nachricht ist stellenweise sehr schwer zu lesen.

  1. Raumtemperatur bietet eine Aktivierungsengergie von 75
    kJ/mol.

Das ist ein völlig falscher Bezug. Die Aktivierungsenergie ist die Energie, die einem System zugeführt werden muß, damit eine bestimmte Reaktion innerhalb dieses Systems überhaupt abläuft. Diese notwendige Aktivierungsenergie ist spezifisch für jede Reaktion.

  1. Wie schnell pro Sekunde wechselt die mesomere Form des
    Phosphations?

Was hat das mit Alkanen zu tun? Wie auch immer, in der Lösung ist das zweite Elektronenpaar der Doppelbindung über das ganze Ion delokalisiert. Es wechselt also nichts.

  1. Wird beim Spalten des ATP zu ADP+P+ 2H+ die 30.5KJ/mol nur
    als Wärme frei?

Ja.

Woher bekommt der Gleitfilmanent-Mechanismus
der Muskelzellen die für die Kontraktion der Muskelnfasern
notwendig ist die Energie, ist dies reine Wärmeenergie, welche
die?

Ich rate Dir, in der Bibliothek Deines Vertrauens einige Zeit mit dem Lesen eines Lehrbuchs der Biochemie zu verbringen. Zum Beispiel:

Lehrbuch der Biochemie
http://www.buch.de/shop/home/suchartikel/lehrbuch_de…

Aus der Biologie weiss ich: Das in den Motoneuronen
entstehende elektrochemische Potenzial führt zur Kontraktion.
Ich kann mir jedoch nicht vorstellen, wie denn die
Wärmeenergie, die bei der Spaltung des ATP frei wird, nun dazu
führt, dass sich der Muskel kontrahieren kann.

Ist eine Aussage.

  1. Wie stellt man die Newman-Projektion der Verbindung
    (Z)-3,3-Dibrom-3,3-Dichlor-hexan dar?

Diese Verbindung existiert nicht.

Besten Dank für Ihre Antwort.

Freundliche Grüsse

Daniel

#4

Ich bin leider zur Zeit zu einem Krankenhausaufenthalt gezwungen und dadurch nicht in der Lage, die Fragen (mit Hilfe von etwas Literatur) zu beantworten. Tut mir leid - hoffe sie finden einen gesunden Chemiker. Gruß Alfred Sander

#5

Sorry Daniel, ich habe davon keine Ahnung.
Willi

#6

Lieber Rolf Sievers

Tut mir leid, dass ich vergessen habe meinen Wissensstand anzugeben. Ich habe eine dreijährige Lehre als Chemielaborant abgeschlossen, hole nun die Erwachsenenmatur nach und möchte in eineinhalb Jahren Chemie an der ETH studieren, weil mich die Chemie fasziniert.

(Reicht dies als Motivationsbegründung?)

Die Fragen sind tatsächlich von mir. Ich weiss allerdings nicht, weshalb Sie mich als Hausaufgabenhilfe-Interessenten in Verdacht ziehen.

Für die Anregungen bedanke ich mich dennoch.

Beste Grüsse
Daniel Aeppli

#7

Besten Dank für Ihre Antwort.

1.) Aus den Unterlagen des erhaltenen Skriptes (in der Maturitätsschule) lese ich:
„Das folgende Energiediagramm zeigt die Energiewerte bei einer Drehung des Ethans um die eigene C-C Achse. Ea = Aktivierungsenergie. Raumtemperatur leifert eine Aktivierungsenergie von 75 kJ/mol“.
Nachdem ich Ihre Antwort gelesen habe komme ich auf die Annahme: Die Aussage über den Wert der Aktivierungsenergie bezieht sich lediglich auf das Ethan. Ist diese Aussage so richtig?

3.) „ist dies reine Wärmeenergie, welche die?“ Tut mir leid des nicht genaueren Durchlesen des eigenen Textes.

4.) Mir ist ein Flüchtigkeitsfehler unterlaufen. Eigentlich möchte ich wissen, wie die Verbindung
(Z)-3,3-Dibrom-4,4-Dichlor-hexan in der Newman-Projektion dargestellt wird?
(Motivationsbegründung: Ich habe diese ausgesucht, weil ich weiss, wie es aussehen würde bei einer C-Kette mit vier C-Atomen. Die Chlor- und Bromsubstituenten habe ich hinzugefügt, damit es für mich zum Nachvollziehen übersichtlicher ist und damit ich eventuell etwas neues über die durch die stärkere Elektronegativität des Chlors erzwungene Abstossung der Cl- und Br-Atome erfahre.)

#8

Besten Dank für Ihre Antwort.

1.) Aus den Unterlagen des erhaltenen Skriptes (in der
Maturitätsschule) lese ich:
„Das folgende Energiediagramm zeigt die Energiewerte bei einer
Drehung des Ethans um die eigene C-C Achse. Ea =
Aktivierungsenergie. Raumtemperatur leifert eine
Aktivierungsenergie von 75 kJ/mol“.
Nachdem ich Ihre Antwort gelesen habe komme ich auf die
Annahme: Die Aussage über den Wert der Aktivierungsenergie
bezieht sich lediglich auf das Ethan. Ist diese Aussage so
richtig?

Der Satz „Raumtemperatur liefert eine Aktivierungsenergie von 75 kJ/mol.“ ist sachlich falsch. Eine Temperatur kann keine Aktivierungsenergie liefern. Die Aktivierungsenergie ist eine feste Größe. Die Aktivierungsenergie für die Drehung der Methylgruppen des Ethan um die C-C- Bindung hat bei jeder Temperatur denselben Betrag (~12,5 kJ/mol). Daran ändert sich nichts. Es ist aber einzusehen, daß die Wärmeenergie, die bei Raumtemperatur dem Ethanmolekül zugeführt wird, mehr als ausreichend ist, um die Rotation in Gang zu bringen.

Derjenige, der das Skript verfasst hat, sollte es dringend überarbeiten.

3.) „ist dies reine Wärmeenergie, welche die?“ Tut mir leid
des nicht genaueren Durchlesen des eigenen Textes.

Wiederholungsfehler.

4.) Mir ist ein Flüchtigkeitsfehler unterlaufen. Eigentlich
möchte ich wissen, wie die Verbindung
(Z)-3,3-Dibrom-4,4-Dichlor-hexan in der Newman-Projektion
dargestellt wird?
(Motivationsbegründung: Ich habe diese ausgesucht, weil ich
weiss, wie es aussehen würde bei einer C-Kette mit vier
C-Atomen. Die Chlor- und Bromsubstituenten habe ich
hinzugefügt, damit es für mich zum Nachvollziehen
übersichtlicher ist und damit ich eventuell etwas neues über
die durch die stärkere Elektronegativität des Chlors
erzwungene Abstossung der Cl- und Br-Atome erfahre.)

Da ich keine Möglichkeit habe, hier Bilder einzufügen, schlage ich vor, Du zeichnest das Molekül in der Newman-Projektion mit dem Zeichenprogramm Deiner Wahl (z.B. ISISDraw unter Windows, XDrawChem unter Linux) und lädst es auf ein Bild- oder Downloadportal Deiner Wahl (http://imageshack.us oder http://rapidshare.com) hoch und schickst mir den Link.

#9

Hallo Daniel,
die Frage ist bei mir nicht angekommen, ich konnte daher auch nicht reagieren…
Deine Fragen betreffen eher die physikalische Chemie bzw die Biochemie, und auf diesen Gebieten bin ich nicht zuhause.
MfG
chemikus

#10

Hallo Chemikus!

Danke trotzdem vielmals für deine Antwort.

Liebe Grüsse
Daniel

#11

Hallo Daniel,

ich bin gerade nochmal über Deine unbeantwortete Frage von 2010 an mich gestolpert.
Die Fragen lesen sich für mich so, wie aus einer Hausaufgabe oder einem Wettbewerb. Hast Du auch heute immer noch Interesse an deren Beantwortung? Falls ja, würde ich mir jetzt doch nochmal die Mühe machen, sie soweit ich kann zu beantworten.

Zu Frage 4 kann ich Dir auf jeden Fall schon mal sagen, dass es so ein Molekül gar nicht geben kann, weil am C3 neben des zwei Nachbar-Cs noch vier weitere Atome gebunden sind, also 6 in Total, und soviele Bindungen kann das C3 im Hexan (und auch sonstwo) nicht bilden.

Gruß,
Martin

#12

Hallo Martin,

Vielen Dank für deine Antwort. Ich freue mich stets auf Mails, die ich nicht erwartet habe. Kommenden Montag beginnen die Basisprüfungen (Studium Chemie Ende 2.Semester).

Ich versuche gerade, meine Frage rückblickend selbst zu beantworten mit meinem gegenwärtigen Wissensstand.

  1. „Raumtemperatur bietet eine Aktivierungsengergie von 75 kJ/mol“ Diese Aussage stimmt nicht wirklich. Reaktionen mit einer Aktivierungsenergie von ca. 20kcal/mol laufen bei RT oft sehr schnell ab, ohne dass die Zugabe eines Katalysators oder Erhitzen notwändig wäre. Die Energie für die Reaktion wird aus der Umgebung aufgenommen. Natürlich ist mir bewusst, dass auch bei einer Reaktion mit sehr hoher Aktivierungsenergie ohne Erhitzen Produkte entstehen können (Gleichgewichtseinstellung).

Stichworte, die mich immer noch interessieren sind, dass
-QM Tunneln (da das Potential, oder einfacher ausgedrückt die Aktivierungsenergie einen festen Wert hat, also nicht gleich unendlich ist und somit zu einer in der Praxis vernachlässigbaren Wahrscheinlichkeit Produkte entstehen).
-Der Zusammenhang der Bolzmann-Verteilung (Verteilung der kinetischen Energie der Edukte; korrelierend mit Temperatur des jeweiligen Teilchens (Temperatur als Mass der kinet. E des Teilchens)) mit der Arrhenius-Gleichung(thermodynamische Gleichgewichtseinstellung). Der kinetische Aspekt ist bezüglich dieser Frage 1) aber wichtiger als der thermodynamische.

  1. Die Lebensdauer einer mesomeren Struktur ist vermutlich