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Formeln für die Klausurlimnochemie

Formeln für die Klausurlimnochemie. „bitte wissen sie das“-Liste. Massenwirkungsgesetz. aA + bB. cC + dD. c c (C)∙ c d (D). K=. c a (A)∙ c b (B). Schwache Säuren. c(H + )∙ c(A - ). c(H + )=c(A - ). K S =. c(HA). K S ∙ c(HA) = c 2 (H + ). . K S ∙ c(HA) = c(H + ). Salzlösungen.

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Formeln für die Klausurlimnochemie

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Presentation Transcript

  1. Formeln für die Klausurlimnochemie „bitte wissen sie das“-Liste

  2. Massenwirkungsgesetz aA + bB cC + dD cc(C)∙ cd (D) K= ca (A)∙ cb (B)

  3. Schwache Säuren c(H+)∙ c(A-) c(H+)=c(A-) KS= c(HA) KS ∙ c(HA) = c2(H+)  KS ∙ c(HA) = c(H+)

  4. Salzlösungen • Salze dissoziieren und können basisch oder alkalisch wirken KatA • Kat++ A- • basisch: • A- + H2O AH + OH- • sauer: • Kat+ + H2O KatOH + H +

  5. z.B. Acetat-puffer + Herleitung aus MWG! HA • H++ A- CH3COOH • H++ CH3COO- c(H+)∙ c(CH3COO-) KS= c(CH3COOH) c(CH3COO-) ( ( pKS=pH- log c(CH3COOH)

  6. Henry-Gesetz c(Afl) [ [ molare Konzentration mol = KH= Partialdruck pA L ∙ bar [ / c(Afl) [ molare Konzentration = KH= molare Konzentration c(Agas) n p= RT pV=nRT V

  7. Sauerstoffmessung mit Clark-Elektrode(1962…Spiegel-Affäre, Beatles + Stones) • O2 (aq.)+ 2 H2O + 4 e - 4 OH- • 4 Ag 4 Ag+ + 4 e -

  8. CSB und BSB5 im Vergleich BSB5 = Abbauquotient AQ CSB

  9. Redoxintensität pε + Herleitung aus MWG! Ox1 + n e- Red1 c(Red1) K= c(Ox1)∙ cn (e-) mit: pε =-lg(c(e-)) c(Ox1) 1 1 pε = lgK + lg n n c(Red1)

  10. Redoxintensität pε + Herleitung aus MWG! 1 Mit: pε 0 = lgK n c(Ox1) 1 pε = pε 0 + lg n c(Red1)

  11. Proteinogene Aminosäure H O H C C N H OH R Säure-Gruppe Amin-Gruppe

  12. H H O O H H C C N C C N H H OH OH R1 R2 Wasser- abspaltung H H O O H C C C N C N H OH R1 H R2 Peptidbindung

  13. Nitrifikation 1. Ammoniumoxidation NH3+ 1,5 O2 NO2- + H2O + H+ Nitroso… …monas …coccus …spira 2. Nitritoxidation NO2- + 0,5 O2 NO3- Nitro… • pH-Wert Erniedrigung • Aber: pH-Optimum für Nitrifikanten 7,5 bis 8,3 • Selbsthemmung • Temperaturen größer 8°C • nötig: Sauerstoff (Belebungsbecken!!) • C-Quelle: meist CO2

  14. Denitrifikation 1. Nitratreduktion NO3- + 2 H+ +2 e-NO2- + H2O 2. Nitritreduktion NO2- + 2 H+ + e-NO + H2O 3. Stickstoffmonoxidreduktion 2 NO + 2 H+ + 2 e- N2O + H2O 4. Distickstoffoxidreduktion N2O + 2 H+ + 2 e- N2 + H2O

  15. KOW: n-Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizient • Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff löst sich zum Teil in n-Octanol (wasserunlöslicher Alkohol) AWasser AOctanol c(AOctanol) KOW= c(AWasser) Auf Grund möglicher extreme KOW-Werte, Darstellung als log KOW (Achtung: nicht minus log)

  16. Kd-Koeffizient • Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff sorbiert an einem Feststoff Afl Asorbiert c(Asorbiert) Kd= c(Afl)

  17. KOC: Verteilungskoeffizient zwischen Wasser und organischer Substanz des Bodens • Massenwirkungsgesetz für den Fall: in Wasser gelöster Stoff sorbiert zum Teil an organische Substanz Afl Asorbiert an corg c(Asorbiert an corg) KOC= Kd*fc, org= c(Afl)

  18. Isotherme, nach Henry • Linear, entspricht Freundlich Isotherme mit n=1 • Keine maximale Beladung • Alle Sorptionsplätze gleichwertig und im Überschuss vorhanden Beladung q (mg/g) q = K c c(Afl) KH= c(Agas) Gleichgewichtskonzentration c (mg/L)

  19. Isotherme nach Freundlich q = K cn, mit 1>n>0 Beladung q (mg/g) • Konkave Form • Keine maximale Beladung • Ein-Stoff-Isotherme geht durch den Ursprung Gleichgewichtskonzentration c (mg/L)

  20. Isotherme nach Langmuir • Herleitung aus MWG…am Overhead + Herleitung aus MWG! KL c q = qmax 1+ KL c KL : Geschwindigkeit Sorption gegenüber Desorption qmax: maximale Beladung

  21. Sauerstoffbedarf • Enteisenung • Entmanganung • Nitrifikation • Methanoxidation 4 Fe2+ + O2 + 2(x + 2)H2O  -->  2 Fe2O3 · x H2O + 8 H+ 2 Mn2+ + O2  + 2 H2O   -->   2 MnO2 + 4 H+ NH3+ 2 O2 --> NO3- + H2O + H+ CH4+ 2 O2 --> CO2+ 2 H2O

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