- Elektronenkonfiguration und Redoxzustände der
wichtigsten Elemente (C, H, O, N, P, S, Fe, Mn, einige essenzielle Spurenelemente),
die biologischen Veränderungen unterliegen.
- Formale Oxidationszustände von Atomen in organischen
Verbindungen und in Biomassemolekülen, Anwendung des Elektronegativitätskonzeptes
- Bildung und Spaltung chemischer Bindungen
- Funktionelle Gruppen
- Schreibweise und Stöchiometrie chemischer Reaktionen
- Reaktionen zwischen Nukleophilen und Elektrophilen
- Dynamische Gleichgewichte: Säure/Basen-Reaktionen
(pH, Pufferung, Alkalinität), Redoxreaktionen (Elektronendonatoren und -akzeptoren,
Redoxpotentiale), Löslichkeit, Dissoziation, Sorption/Desorption, Komplexierung
- Das pe-Konzept: Stabilitätsdiagramme zur Darstellung
dominanter chemischer Spezies unter natürlichen Bedingungen.
- Reaktionskinetik: Konzentrations-, Temperatur-, Katalysator-Abhängkeiten,
Reaktionsordnungen
- Gleichgewichsthermodynamische Betrachtung von exergonen
und endergonen Reaktionen: Gibb's Energie und Gleichgewichtskoeffizient. Richtung
und Wahrscheinlichkeit von Reaktionsverläufen, Transporte von gelösten Substanzen
durch biologische Membranen sowie Schaffung und Erhaltung von Konzentrationsgradienten,
Nernst Gleichung, elektrochemische Potentiale, elektronenmotorische Kraft.
- Veränderungen von Elektrodenpotentialen (V).
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