Prüfung 2 · Mathematik & Chemie

Alles aus den Heften erklärt, gerechnet und korrigiert · Stand 8. November 2026

Was kommt in der Prüfung dran?

Auf deinen Fotos sind zwei Fächer. Jedes hat einen eigenen Tab oben. Ich habe nichts ausgelassen: jede Seite aus dem Heft ist erklärt, mit Beispielen, Übungen mit Lösungen, Quiz und einer Probeprüfung.

Mathematik
  • Funktionen: funktionaler Zusammenhang, 4 Darstellungen
  • Definitions- und Wertebereich
  • Lineare Funktionen f(x) = m·x + q
  • Nullstellen
  • Funktionsgleichung aus dem Graphen
  • Punktprobe
  • Gegenseitige Lage von Geraden, Schnittpunkt
  • Parallele und orthogonale Geraden durch einen Punkt

→ Zum Mathe-Tab

Chemie
  • Chromatographie: Prinzip, Fachwörter
  • Dünnschichtchromatographie (DC), RF-Wert, Versuch
  • Säulenchromatographie, Vergleich mit DC
  • Gaschromatographie (GC), Retentionszeit
  • Chromatogramme auswerten: Peaks, Höhe, Fläche, Kalibrierung
  • HPLC und die Aufgabe «Thomapyrin»

→ Zum Chemie-Tab

Fehler in deinen Heftnotizen (korrigiert)

Beim Durchlesen sind mir diese Stellen aufgefallen. Jede ist unten auf der Seite im Detail erklärt.

Mathematik
  1. Orthogonale Gerade durch Q(−3|−3): im Heft steht q = 1.5. Richtig ist q = −1.5, also y = ½x − 1.5. → Abschnitt
  2. Beispiel 2 (Funktionsgleichung aus Graph): die Gerade fällt, also ist m = −5/2, nicht +5/2. Richtig: f(x) = −5/2·x + 5. → Abschnitt
  3. Beispiel 3: richtig geschrieben heisst es f(x) = −x + 8 (im Heft steht «x − + 8»).
  4. Steigung 1/3 und q = 1: darf man nur kombinieren, wenn beides vom gleichen Graphen abgelesen wurde (das war die Warnung im Heft).
Chemie
  1. Fazit Aceton / Petrolether: die Notizen sind sehr wahrscheinlich vertauscht. Aceton (polar) = Farbstoffe sehr gut löslich, laufen weit; Petrolether (unpolar) = kaum löslich, bleiben am Start. Schau auf dein echtes Chromatogramm! → Abschnitt
  2. Satz «Stoffe mit guter Löslichkeit laufen weiter und haften sich gut …» ist unklar geschrieben. Richtig: gut löslich + schwach haftend = weit oben; stark haftend = bleibt unten. → Abschnitt
  3. Thomapyrin c): Fläche = Höhe × Breite auf halber Höhe, also A = h · b50% (nicht «h·b/2»). Und: 18 mm² bei 16 mm² = 1 mg/ml ergibt 1.125 mg/ml, nicht 1.9. → Abschnitt
  4. Säulenchromatographie-Tabelle: die Zeile «Reinstoff weiter verarbeitbar» ist richtig, aber unklar formuliert: Lösungsmittel verdampfen, dann hat man den reinen Stoff. → Abschnitt

Notenrechner

Formel: Note = erreichte Punkte ÷ maximale Punkte × 5 + 1 (in der Schweiz üblich; deine Lehrperson kann anders runden).

Lernplan in 5 Schritten

  1. Erst die Checkliste im Fach durchgehen: was kann ich schon?
  2. Theorie lesen, die gelben Kästen («Merke») auswendig lernen.
  3. Mit den Rechnern/Simulationen spielen, bis es klick macht.
  4. Übungen zuerst selbst lösen, erst dann «Lösung» aufklappen.
  5. Am Schluss die Probeprüfung ohne Spickzettel und mit Zeit (45 Minuten pro Fach).

📐 Mathematik: Funktionen und Geraden

Checkliste: Was kann ich schon?

1 · Funktionen: der funktionale Zusammenhang

Merke Ein funktionaler Zusammenhang beschreibt die Beziehung zwischen zwei (oder mehr) Grössen. Der Wert der einen Grösse (die abhängige Variable) hängt vom Wert einer anderen Grösse ab (die unabhängige Variable).
Das heisst: Wenn ich die unabhängige Variable kenne, kann ich die abhängige bestimmen. Zu jedem Input gibt es genau einen Output.

Kurz: Was? x wird auf y abgebildet. Wie? x → f(x) = …

BeispielUnabhängig (Input)Abhängig (Output)Vorschrift
AkkuverbrauchNutzungszeitAkkustandJede Stunde Handynutzung: Akkustand −8 %
Geheimschrift («Enigma»)AutoBvupErsetze jeden Buchstaben durch den nächsten im Alphabet
BusfahrenAbfahrtszeitAnkunftszeitFahrplan
Busfahren (andersherum)gewünschte AnkunftszeitAbfahrtszeitFahrplan rückwärts
AutofahrenGeschwindigkeitBenzinverbrauchMesswerte / Formel

Beim Akku-Beispiel im Heft: 3 h Nutzung → 76 %. 8 h Nutzung → 36 %. Probe: 100 − 8·3 = 76 ✓, 100 − 8·8 = 36 ✓.

SpielenAkku-Funktion

SpielenGeheimschrift (jeder Buchstabe → nächster Buchstabe)

→

Das ist eine Funktion: Zu jedem Input gibt es genau einen Output. Z wird zu A.

2 · Die vier Darstellungen einer Funktion

Wir bleiben beim Akku. Dieselbe Funktion kann man auf 4 Arten zeigen:

① Verbale Beschreibung
«Jede Stunde Smartphone-Nutzung lässt den Akkustand um 8 % einer Volladung sinken.»
② Tabelle
Nutzungszeit0 h1 h2 h3 h3.5 h4 h
Akkustand100 %92 %84 %76 %72 %68 %
③ Graph (Funktionsgraph)

Erinnerung (Einschub): Hat man zwei Mengen A = {1,2,3} und B = {a,b,c}, dann ist A × B die Menge aller Paare (x,y): (1,a), (1,b), (1,c), (2,a), (2,b), (2,c), (3,a), (3,b), (3,c). Das sind die Koordinaten. Das Koordinatensystem beschreibt die Verknüpfung zweier verschiedener Mengen.

Beim Akku: A = Handynutzungszeit = [0; ∞), B = Akkustand = [0; 100]. Der Graph der Funktion ist eine Auswahl von Punkten aus A × B.

④ Funktionsterm / Funktionsgleichung
f: t ↦ 100 % − t · 8 %
  • f = Name der Funktion
  • t = unabhängige Variable (Argument)
  • rechts vom Pfeil = die abhängige Grösse (die Funktionsvorschrift)
Funktionsgleichung: f(t) = 100 % − t · 8 %

3 · Definitions- und Wertebereich

Merke D (Definitionsbereich) = alle erlaubten Inputs (x-Werte).
W (Wertebereich) = alle Outputs, die wirklich herauskommen (y-Werte).
Eckige Klammer [a; b] heisst: von a bis b, a und b sind dabei.

Akku: Wann ist der Akku bei 0 %? 100 − 8t = 0 → t = 12.5. Nach 12.5 h ist er leer. Also:

D = [0; 12.5]   W = [0; 100]
f: [0; 12.5] → [0; 100],   t ↦ 100 − 8t

Die Teile der Schreibweise: Name f · Definitionsbereich D vor dem Pfeil · Wertebereich W nach dem Pfeil · Argument t (unabhängige Grösse) · Funktionsvorschrift 100 − 8t (abhängige Grösse).

Beispiel 1: f(x) = x²

x−4−3−2−101234
f(x)16941014916

Zum Beispiel f(−4) = (−4)² = 16 und f(−3) = (−3)² = 9.

D = ℝ (alle reellen Zahlen)   W = ℝ≥0 (nur Zahlen ≥ 0, denn ein Quadrat ist nie negativ)
f: ℝ → ℝ≥0, x ↦ x²

Beispiel 2: g(x) = x² nur für einige Zahlen

Input: D = {−4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4}
Output: W = {0, 1, 4, 9, 16}
g: D → W; x ↦ x²

Weil D nur einzelne Zahlen enthält, besteht der Graph nur aus einzelnen Punkten, keine durchgehende Kurve.

4 · Lineare Funktionen

Definition Seien m, q reelle Zahlen. Eine Funktion der Form f(x) = m·x + q heisst lineare Funktion. Ihr Graph ist eine Gerade.
q = y-Achsenabschnitt (hier schneidet die Gerade die y-Achse, Punkt (0|q)).
m = Steigung (wie viel y pro 1 Schritt nach rechts dazukommt).

Betrachtung von q

i) f(x) = x + 0 (m = 1; q = 0)

x−1012
f(x)−1012

ii) g(x) = x + 1 (m = 1; q = 1)

x−1012
g(x)0123

iii) h(x) = x − 2 (m = 1; q = −2)

x−1012
h(x)−3−2−10

Ergebnis: gleiche Steigung, andere q → die Geraden sind parallel und nur nach oben/unten verschoben.

Betrachtung von m

i) f(x) = 1·x (m = 1; q = 0)

x−1012
f(x)−1012

ii) g(x) = 2·x (m = 2; q = 0)

x−1012
g(x)−2024

iii) h(x) = −{1/2}x (m = −{1/2}; q = 0)

x−1012
h(x){1/2}0−{1/2}−1
Merke: was sagt m? m > 0: Gerade steigt (von links nach rechts nach oben) · m < 0: Gerade fällt · m = 0: waagrecht. Je grösser |m|, desto steiler. Bei g ist m = 2/1 = 2: 1 nach rechts, 2 nach oben.
Vertikale Geraden sind nicht möglich Eine senkrechte Gerade (z. B. x = 1.5) hätte zu einem x unendlich viele y-Werte. Eine Funktion gibt aber zu jedem x genau einen y-Wert. Darum ist eine vertikale Gerade keine Funktion.

SpielenGerade selbst einstellen

5 · Nullstellen

Merke Dort, wo der Graph die x-Achse schneidet, ist die Nullstelle. Die Nullstelle hat immer den y-Wert 0. Man rechnet sie aus mit f(x) = 0.

Beispiel: f(x) = {1/2}x − 1

Geometrisch (am Graphen ablesen)
Rechnerisch
y = f(x) = {1/2}x − 1 = 0  |+1
⇔ {1/2}x = 1  |·2
⇔ x = 2

Die Nullstelle ist x = 2, der Punkt ist (2|0).

Allgemein für f(x) = m·x + q

mx + q = 0  |−q
⇔ mx = −q  |:m
⇔ x = −q : m  (= −q/m)

Probe (für x einsetzen): f(−q/m) = m · (−q/m) + q = −q + q = 0 ✓

Bemerkung Die Nullstelle ist eigentlich ein Punkt und hat eine x- und eine y-Koordinate. Hier wären es (2|0) bzw. (−q/m | 0). Weil die y-Koordinate immer 0 ist, nennen wir nur die x-Koordinate «Nullstelle».
Zusatz (nicht im Heft, aber wichtig): bei m = 0 (waagrechte Gerade) darf man nicht durch m teilen. Dann gibt es entweder keine Nullstelle (q ≠ 0) oder jede Stelle ist eine (q = 0).

Übung im Heft: zuerst Nullstelle rechnen, dann Graph zeichnen

FunktionRechnungNullstelle
(1)f(x) = −x + 2−x + 2 = 0 |+x → 2 = xx = 2
(2)f(x) = 4x + 164x + 16 = 0 |−16 → 4x = −16 |:4x = −4
(3)f(x) = 2x − 62x − 6 = 0 |+6 → 2x = 6 |:2x = 3

Zeichen-Rezept: Punkt (0|q) auf der y-Achse und Nullstelle (x₀|0) auf der x-Achse markieren, Gerade durch beide Punkte. Graph (3) fehlte im Heft, hier ergänzt.

ÜbenNullstelle ausrechnen (Zufallsaufgabe)

6 · Funktionsgleichung aus dem Graphen herauslesen

Um f(x) = m·x + q aufzuschreiben, brauchen wir zwei Informationen: den y-Achsenabschnitt q und die Steigung m.

q ablesen
Dort, wo die Gerade die y-Achse schneidet. (Beispiel im Heft: q = 1.)
m mit dem Steigungsdreieck
m = Δy / Δx = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)
Δy = «Höhendifferenz», Δx = «Streckendifferenz». Immer Ende minus Anfang, oben und unten in der gleichen Reihenfolge!
Warnung aus dem Heft Im Heft stand: q = 1; m = 1/3 ⇒ f(x) = 1/3·x + 1, mit der Warnung, dass das nur gilt, wenn man m und q aus demselben Graphen abgelesen hat. In der Skizze waren das zwei verschiedene Zeichnungen. Zum Nachrechnen: die Gerade durch (1.5|1) und (4.5|2) hat m = (2−1)/(4.5−1.5) = 1/3 und q = 1 − 1/3·1.5 = 0.5, also f(x) = 1/3·x + 0.5.

Beispiel 1 (q und m aus dem Graphen)

q = {1/2}
m = Δy/Δx = {1/2} : {5/2} = {1/2}·{2/5} = {1/5}

f(x) = {1/5}x + {1/2}

Beispiel 2 (zwei Punkte: A(1|2.5) und E(2|0))

q = 5
m = Δy/Δx = (0 − {5/2}) / (2 − 1) = −{5/2} / 1 = −{5/2}
(Ende − Anfang: y: 0 − 2.5, x: 2 − 1)

f(x) = −{5/2}x + 5
Korrektur im Heft (Vorzeichen) Im Heft endet die Rechnung mit «+5/2» und f(x) = 5/2·x + 5. Das ist falsch (oder das Minus ist verloren gegangen): Die Gerade fällt, also ist m negativ. Probe mit A: −2.5·1 + 5 = 2.5 ✓. Probe mit E: −2.5·2 + 5 = 0 ✓.

Beispiel 3

q = 8
m = −1
⇒ f(x) = −x + 8
(NS: −x + 8 = 0 → x = 8)

Im Heft steht «f x = x − + 8», gemeint ist f(x) = −x + 8.

RechnerGerade durch zwei Punkte

Brüche wie 5/2 sind erlaubt.

7 · Punktprobe

Die zentrale FrageLiegt ein gegebener Punkt auf dem Graphen oder nicht?

Was wir wissen:

  1. Eine Funktion verbindet einen Input mit einem Output, also ein x mit einem y-Wert.
  2. Der Graph ist eine visuelle Darstellung ALLER (unendlich vieler) Input-Output-Paare. Der Graph ist eine Ansammlung von unendlich vielen Punkten.

Wenn ein Punkt «auf dem Graphen liegt», dann beschreibt er ein bestimmtes Input-Output-Paar und gehört zu den unendlich vielen Punkten des Graphen. Seine Koordinaten müssen also in der Wertetabelle zusammengehören.

Rezept Punktprobe 1. x-Koordinate des Punkts in die Funktion einsetzen.
2. Kommt genau die y-Koordinate des Punkts heraus? → ja: Punkt liegt auf dem Graphen. Sonst: nein.

Beispiel aus dem Heft: P(1|1)

f(x) = x
x0{1/2}1{3/2}
f(x)0{1/2}1{3/2}
f(1) = 1 ✓ → P liegt auf dem Graphen von f.
g(x) = 1.01·x
x0{1/2}1{3/2}
g(x)00.5051.011.515
g(1) = 1.01 ≠ 1 ✗ → P liegt nicht auf dem Graphen von g.

Warum rechnen? Die beiden Graphen sehen fast gleich aus. Mit blossem Auge sieht man den Unterschied nicht. Die Punktprobe liefert eine sichere Antwort.

RechnerPunktprobe

8 · Gegenseitige Lage von Geraden und Schnittpunkt

Vier Fälle (vergleiche m und q)
FallBedingung
parallelm₁ = m₂ und q₁ ≠ q₂ (kein Schnittpunkt)
identischm₁ = m₂ und q₁ = q₂ (gleiche Gerade)
orthogonal (senkrecht, rechter Winkel)m₁ · m₂ = −1, die Steigung ist der Kehrwert mit umgekehrtem Vorzeichen
schneiden sichalle anderen Fälle → Schnittpunkt S berechnen

Aufgabe 1

g: y = {3/4}x − 1, h: y = {3/4}x + 2. Wie liegen sie zueinander? → Beide haben m = 3/4, aber q = −1 bzw. 2. Sie sind parallel zueinander.

Aufgabe 2

g: y = {3/2}x − 1, h: y = −{2/3}x − 2. → m₁·m₂ = {3/2}·(−{2/3}) = −1. Sie liegen im rechten Winkel (orthogonal) zueinander.

Merke Zwei Geraden sind orthogonal (senkrecht) zueinander, wenn die Steigung m₁ der einen Geraden der Kehrwert der Steigung m₂ der anderen Geraden mit umgekehrtem Vorzeichen ist.
Es gilt: m₁ · m₂ = −1. Zum Beispiel: {3/2} · (−{2/3}) = −1.

Schnittpunkt berechnen

Man sucht einen Punkt, der beide Gleichungen erfüllt. Man setzt die Geraden gleich:

−2x + 2 = −3x + 5  |−2 /+3x
x = 3

Dann x in eine der beiden Geradengleichungen einsetzen:

x in g: y = −2·3 + 2 = −6 + 2 = −4  ⇒ S(3 | −4)

Probe mit h: −3·3 + 5 = −4 ✓

RechnerLage zweier Geraden und Schnittpunkt

9 · Parallele und orthogonale Gerade durch einen Punkt

Gegeben: g: y = −2x + 5.

a) Gerade parallel zu g durch P(4|3)

Parallel heisst gleiche Steigung: m = −2. Punkt einsetzen, um q zu finden:

3 = −2·4 + q  |+8
11 = q
y = −2x + 11

Probe: −2·4 + 11 = 3 ✓

b) Gerade orthogonal zu g durch Q(−3|−3)

Orthogonal: m₂ = −1/m₁ = −1/(−2) = {1/2}. Punkt Q einsetzen:

−3 = {1/2}·(−3) + q
−3 = −1.5 + q  |+1.5
−1.5 = q
y = {1/2}x − 1.5

Probe: {1/2}·(−3) − 1.5 = −1.5 − 1.5 = −3 ✓

Korrektur im Heft Im Heft steht am Ende 3/2 = q → 1.5 = q und y = ½x + 1.5. Das ist falsch, das Vorzeichen von q ist verdreht: aus −3 = −1.5 + q folgt q = −1.5. Mit q = +1.5 würde die Gerade bei x = −3 den Wert 0 haben statt −3, also nicht durch Q gehen.

RechnerGerade durch einen Punkt

Übungen mit Lösungen

Löse zuerst selbst auf Papier. Dann «Lösung» aufklappen.

Ü1 · Wertetabelle. Berechne f(x) = −{1/2}x + 1 für x = −2, 0, 2, 4.
Lösungf(−2) = 1 + 1 = 2; f(0) = 1; f(2) = −1 + 1 = 0; f(4) = −2 + 1 = −1.
Ü2 · Punktprobe. Welche Punkte liegen auf f(x) = 2x − 3? A(1|−1), B(2|2), C(0|−3), D(3|3).
LösungA: 2·1−3 = −1 ✓ · B: 2·2−3 = 1 ≠ 2 ✗ · C: −3 ✓ · D: 2·3−3 = 3 ✓. Auf dem Graphen liegen A, C, D.
Ü3 · Nullstellen. a) −3x + 12 b) {1/2}x + 3 c) 5x d) 2x + 7
Lösunga) x = 12/3 = 4 · b) {1/2}x = −3 → x = −6 · c) x = 0 · d) 2x = −7 → x = −3.5.
Ü4 · Steigung und Punkt. Eine Gerade hat m = −2 und geht durch (1|4). Wie lautet die Gleichung?
Lösung4 = −2·1 + q → q = 6. y = −2x + 6.
Ü5 · Zwei Punkte. Gerade durch A(1|2) und B(3|8).
Lösungm = (8−2)/(3−1) = 3. q: 2 = 3·1 + q → q = −1. y = 3x − 1. Probe B: 9 − 1 = 8 ✓.
Ü6 · Lage. a) y = 2x + 1 und y = 2x − 4 · b) y = 5x − 2 und y = −{1/5}x + 3 · c) y = x + 3 und y = x + 3 · d) y = 3x und y = −x + 4
Lösunga) parallel · b) 5 · (−1/5) = −1 → orthogonal · c) identisch · d) m verschieden, Produkt −3 ≠ −1 → schneiden sich (nicht senkrecht): 3x = −x + 4 → x = 1, S(1|3).
Ü7 · Schnittpunkt. g: y = x + 1, h: y = −2x + 7.
Lösungx + 1 = −2x + 7 → 3x = 6 → x = 2; y = 2 + 1 = 3. S(2|3). Probe h: −4 + 7 = 3 ✓.
Ü8 · Parallel durch Punkt. Parallel zu y = {1/2}x + 3 durch P(−2|1).
Lösungm = 1/2. 1 = {1/2}·(−2) + q = −1 + q → q = 2. y = {1/2}x + 2.
Ü9 · Orthogonal durch Punkt. Orthogonal zu y = 4x − 1 durch (8|0).
Lösungm = −1/4. 0 = −{1/4}·8 + q = −2 + q → q = 2. y = −{1/4}x + 2.
Ü10 · Definitions-/Wertebereich. f(x) = 2x + 1 mit D = [−1; 3]. Bestimme W.
Lösungf(−1) = −1, f(3) = 7, die Gerade steigt. W = [−1; 7]. Schreibweise: f: [−1; 3] → [−1; 7], x ↦ 2x + 1.
Ü11 · Tablet-Akku. Ein Tablet verliert 12 % pro Stunde (Start 100 %). Funktionsgleichung, Akkustand nach 5 h, D und W?
Lösungf(t) = 100 − 12t. f(5) = 100 − 60 = 40 %. Leer bei 100 − 12t = 0 → t = 100/12 = 8.33 h. D = [0; 8.33], W = [0; 100].
Ü12 · Beispiel 3 aus dem Heft nachrechnen. Gerade durch (0|8) und (8|0). Gleichung und Nullstelle?
Lösungm = (0−8)/(8−0) = −1, q = 8. f(x) = −x + 8. Nullstelle x = 8.

Quiz Mathematik

Probeprüfung Mathematik (32 Punkte, 45 Minuten)

Mit Stoppuhr, ohne Heft. Danach Lösungen vergleichen und den Notenrechner unten benutzen.

A1 (3 P) · Taxi. Grundtarif 6 CHF plus 3 CHF pro km. a) Funktionsgleichung. b) Kosten für 8 km. c) Wie viele km für 45 CHF?
Lösunga) f(x) = 3x + 6 · b) f(8) = 24 + 6 = 30 CHF · c) 3x + 6 = 45 → 3x = 39 → x = 13 km.
A2 (4 P) · Kerze. Eine 20 cm hohe Kerze brennt pro Stunde 2.5 cm ab. Funktionsgleichung, D, W, Schreibweise f: D → W.
Lösungh(t) = 20 − 2.5t. Leer bei 20 − 2.5t = 0 → t = 8. D = [0; 8], W = [0; 20]. h: [0; 8] → [0; 20], t ↦ 20 − 2.5t.
A3 (4 P) · Nullstellen und Graph. a) f(x) = −3x + 12 b) g(x) = {1/2}x + 3. Nullstelle berechnen und Graph zeichnen.
Lösunga) −3x + 12 = 0 → x = 4 (Punkte (0|12), (4|0)) · b) {1/2}x = −3 → x = −6 (Punkte (0|3), (−6|0)).
A4 (4 P) · Gleichung aus Graph. Der Graph geht durch (0|−2) und (3|0). Bestimme die Funktionsgleichung.
Lösungq = −2 (y-Achsenabschnitt). m = (0 − (−2))/(3 − 0) = {2/3}. f(x) = {2/3}x − 2. Probe: {2/3}·3 − 2 = 0 ✓.
A5 (3 P) · Punktprobe. f(x) = 2x − 3: Liegen A(4|5), B(−1|−4), C(1.5|0) auf dem Graphen?
LösungA: 8 − 3 = 5 ✓ · B: −2 − 3 = −5 ≠ −4 ✗ · C: 3 − 3 = 0 ✓. A und C liegen drauf, B nicht.
A6 (3 P) · Lage. a) y = {2/3}x − 1 und y = {2/3}x + 4 · b) y = −4x + 1 und y = {1/4}x − 3 · c) y = 2x − 3 und y = −x + 6.
Lösunga) parallel · b) −4 · 1/4 = −1 → orthogonal · c) schneiden sich.
A7 (3 P) · Schnittpunkt von A6 c).
Lösung2x − 3 = −x + 6 → 3x = 9 → x = 3. y = 2·3 − 3 = 3. S(3|3). Probe: −3 + 6 = 3 ✓.
A8 (4 P) · Parallele. Gerade parallel zu y = 3x − 2 durch P(2|5).
Lösungm = 3. 5 = 3·2 + q → q = −1. y = 3x − 1.
A9 (4 P) · Orthogonale. Gerade orthogonal zu y = −{1/2}x + 1 durch Q(−1|2).
Lösungm₂ = −1/(−1/2) = 2. 2 = 2·(−1) + q → q = 4. y = 2x + 4. Probe: −2 + 4 = 2 ✓.

NoteNotenrechner Mathe

Spickzettel Mathematik

ThemaMerksatz / Formel
FunktionJedem x genau ein y. f: D → W, x ↦ f(x)
Lineare Funktionf(x) = m·x + q · m = Steigung · q = y-Achsenabschnitt
Steigungm = Δy/Δx = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁)
Nullstellef(x) = 0 → x = −q/m
q findenPunkt (x|y) einsetzen: q = y − m·x
Punktprobex einsetzen, kommt y heraus? ja = liegt auf Graph
Parallelm₁ = m₂, q₁ ≠ q₂
Orthogonalm₁·m₂ = −1, d. h. m₂ = −1/m₁
SchnittpunktTerme gleichsetzen → x; x einsetzen → y
Vertikale Geradekeine Funktion

🧪 Chemie: Chromatographie

Checkliste: Was kann ich schon?

1 · Theorie: Was ist Chromatographie?

Merke Die Chromatographie (chromos: die Farbe; graphein: schreiben) ist ein physikalisches Trennverfahren, mit dem man Stoffgemische schnell und schonend trennen kann. So kann man die enthaltenen Reinstoffe identifizieren.
Der Name kommt daher, dass man das Verfahren zuerst für farbige Stoffe (Blattfarbstoffe) benutzt hat.

Wieso «physikalisch»? Es entsteht kein neuer Stoff (keine chemische Reaktion). Die Stoffe werden nur nach ihren Eigenschaften sortiert. Darum ist es auch «schonend».

So funktioniert es: Das Stoffgemisch wird von einem Laufmittel durch eine dünne, poröse Schicht (die Trennschicht) transportiert. Die einzelnen Stoffe werden dabei verschieden schnell und damit verschieden weit transportiert.

Trennschicht kann sein: Fliesspapier (Papierchromatographie) oder eine Glasplatte mit einer dünnen Schicht aus Kieselgel (oder anderen Materialien), das ist die Dünnschichtchromatographie.

Die Trennwirkung beruht auf zwei Dingen 1. Haftfähigkeit (Adsorption) der Reinstoffe an der Trennschicht: wie stark klebt der Stoff fest?
2. Löslichkeit im Laufmittel: wie gut wird er gelöst und mitgenommen?
Die Transportgeschwindigkeit hängt von diesen zwei Effekten ab.
FachwortBedeutung
Stationäre PhaseDie Trennschicht, sie bleibt stehen (Kieselgel, Papier; in der Säule: das Füllmaterial)
Mobile PhaseDas Laufmittel (Eluent), es bewegt sich und transportiert die Stoffe
AdsorptionAnhaften an der Oberfläche der stationären Phase
Startlinie / LaufmittelfrontHier tüpfelt man die Proben auf / so weit ist das Laufmittel gelaufen
ChromatogrammDas Ergebnis der Trennung (Flecken bei DC, Peaks bei GC/HPLC)
RF-WertVerhältnis zweier Strecken, kennzeichnet einen Stoff (siehe unten)

Anwendungen: Farbstoffgemische trennen · Inhaltsstoffe feststellen · die Reinheit eines hergestellten Stoffes kontrollieren (Analytiklabor, Qualitätskontrolle) · Stoffe untersuchen, die erst unter UV-Licht sichtbar werden.

Aus dem Heft (Tafelbild) Stofftrennung durch Adsorptionsfähigkeit und Löslichkeit im Laufmittel (Eluent) → unterschiedliche Wanderungsgeschwindigkeit der Substanzen → Vergleich mit bekannten Substanzen.

2 · Dünnschichtchromatographie (DC) und der RF-Wert

Typischer Ablauf

  1. Startlinie mit Bleistift ziehen (Tinte würde selbst mitlaufen).
  2. Proben mit einer Kapillare als kleine Punkte auftragen, trocknen lassen.
  3. DC-Kammer: wenig Laufmittel einfüllen, der Spiegel muss unter der Startlinie sein. Deckel drauf.
  4. Platte hineinstellen und nicht mehr bewegen. Das Laufmittel steigt von unten nach oben.
  5. Herausnehmen, Laufmittelfront sofort markieren, trocknen, auswerten (evtl. UV-Licht).
  6. Strecken messen, RF berechnen.

Der genaue Ablauf steht auf eurem «Arbeitsblatt», das ich nicht habe. Das hier ist der übliche Ablauf.

RF-Wert («ratio of fronts»)
RF = b / a
a = Strecke von der Startlinie bis zur Laufmittelfront
b = Strecke von der Startlinie bis zur Mitte des Flecks
Der RF-Wert hat keine Einheit und liegt immer zwischen 0 und 1. Er ist für jeden Stoff tabelliert für eine definierte Oberfläche (Platte) und ein definiertes Laufmittel. Man darf ihn nur vergleichen, wenn Plattenmaterial (stationäre Phase) und Laufmittel gleich sind.
Faustregel Gut löslich + schwach haftend → läuft weit, RF nahe 1.
Schlecht löslich + stark haftend → bleibt nahe am Start, RF nahe 0.
Korrektur der Tafel-Notiz Unten auf dem Tafelbild steht ein unklarer Satz («Stoffe mit guter Löslichkeit laufen weiter und haften sich gut …»). Gemeint ist: Stoffe mit guter Löslichkeit laufen weiter (und haften weniger). Stoffe, die stark haften (weniger löslich), kommen nicht so hoch zur Laufmittelfront.

RechnerRF berechnen

ÜbenRF-Aufgabe (Zufall)

SimulationWie wirkt das Laufmittel? (Modell)

Drei erfundene Stoffe: A sehr polar (haftet stark an Kieselgel), B mittel, C unpolar. Stell die Polarität des Laufmittels ein oder wähle eines.

Das ist ein vereinfachtes Modell zum Verstehen, keine echten Messwerte aus deinem Versuch.

3 · Versuch B: Welches Laufmittel trennt am besten?

Frage: Welches Laufmittel ergibt die beste Trennung der Farbstoffgemische (Testfarbstoffgemische I und II)?
Laufmittel: a) Aceton · b) Petrolether · c) Toluol
Material: 3 DC-Kammern mit Deckel, 3 Kieselgel-Platten, Farbstoffgemische I und II
Auswertung: Versuchsergebnisse in die Chromatogramme eintragen (je Platte: Gemisch I und Gemisch II, Startlinie, Laufmittelfront), dann ein Fazit zur Eignung als Laufmittel.

Was ist ein «gutes» Laufmittel? Die Flecken sind deutlich getrennt und haben RF-Werte im mittleren Bereich (ungefähr 0.2 bis 0.8). Nicht alle am Start (RF ≈ 0), nicht alle an der Front (RF ≈ 1).

LaufmittelDeine NotizKorrigiert / erklärt
a) Aceton (polar)«Nicht löslich in diesem Laufmittel»Wahrscheinlich umgekehrt: Farbstoffe sind meist polar und lösen sich in Aceton sehr gut. Sie laufen mit der Front mit (RF nahe 1), die Trennung ist schlecht.
b) Petrolether (unpolar)«Sehr löslich»Wahrscheinlich umgekehrt: polare Farbstoffe lösen sich in Petrolether kaum. Sie bleiben am Start (RF nahe 0), die Trennung ist schlecht.
c) Toluol (mittel)«Mittlere Löslichkeit beider Farbstoffe»Stimmt. Mittlere Löslichkeit = Flecken wandern unterschiedlich weit → beste Trennung. Toluol ist hier am besten geeignet.
Wichtig: prüf es an deinen echten Platten! Ich habe deine ausgefüllten Chromatogramme nicht gesehen (die Kästchen waren leer). Wenn bei Aceton dein Fleck nahe der Front war und bei Petrolether nahe am Start, dann stimmt meine Korrektur. Falls es bei deiner Platte wirklich umgekehrt war, gilt, was du gemessen hast. Das Messergebnis zählt immer mehr als die Erwartung.

Zusatz im Heft: «RF → 2 ausgemessene Längen auf der DC; gleiches Plattenmaterial (stationäre Phase) + Laufmittel». Richtig: RF ist das Verhältnis der zwei gemessenen Strecken b und a und nur vergleichbar, wenn stationäre Phase und Laufmittel gleich sind.

4 · Säulenchromatographie (SC)

Trennung eines Farbstoffgemisches in seine Komponenten. Ähnlich wie bei der DC nutzt man die unterschiedliche Adsorptionsfähigkeit (Haftfähigkeit) von Stoffen an der stationären Phase bzw. die unterschiedliche Löslichkeit im Laufmittel.

Unterschied zur DC Mit der Säulenchromatographie können grössere Stoffmengen voneinander getrennt und nacheinander aufgefangen werden.

AnimationTrennvorgang in der Säule (Stoff A, B, C)

Stoff A haftet am schwächsten / löst sich am besten → kommt zuerst unten heraus. Stoff B in der Mitte. Stoff C haftet am stärksten → bleibt am längsten oben.

Auftrag: Gemeinsamkeiten und Unterschiede (Tabelle)

DünnschichtchromatographieSäulenchromatographie
Gemeinsamkeiten• Brauchen ein Laufmittel (mobile Phase) und eine stationäre Phase
• Trennung beruht auf Haftfähigkeit (Adsorption) und Löslichkeit: die Trennwirkung ist gleich
• Ein Farbstoffgemisch trennt sich in reine Farben auf
• Physikalisch, schonend
Laufmittelzieht ein: steigt von unten nach oben (Kapillarkraft)fliesst durch die Säule von oben nach unten (Schwerkraft)
Mengebraucht weniger Laufmittel und weniger Substanzbraucht mehr Laufmittel, trennt grössere Mengen
ErgebnisFlecken auf der Platte (RF messen)Stoffe kommen nacheinander aus der Säule und werden aufgefangen
WeiterverwendenDie Stoffe bleiben auf der Platte, kaum weiter nutzbarReinstoff ist weiter verarbeitbar: Lösungsmittel verdampfen, dann hat man den reinen Stoff

Ergänzung zu deiner Tabelle: «verdampfen» heisst, dass man das Laufmittel verdampft; es bleibt der Reinstoff. (Im Heft stand «Lösungsmittel + Farbstoffgemisch», das war missverständlich.)

5 · Gaschromatographie (GC)

Das Substanzgemisch wird bei t = 0 s am Säuleneingang eingespritzt. Ein Trägergas (mobile Phase) transportiert die gasförmigen Stoffe durch die Säule. Je nach Haftung an der Säule sind die Stoffe unterschiedlich lang unterwegs. Am Ende steht ein Detektor, der jeden Stoff als Signal (Peak) erkennt.

Retentionszeit tR = Zeit vom Säuleneingang bis zur Ankunft am Detektor! (Beim Peak-Maximum ablesen.)
2 Informationen aus dem Chromatogramm Qualitativ: «Was ist drin?» → aus der Retentionszeit (Vergleich mit bekannten Stoffen).
Quantitativ: «Wie viel ist drin?» → verrät uns Grösse oder Fläche eines solchen Signals (Peak).

SimulationGC-Labor: Haftung und Menge verändern

Stoff 1
Stoff 2
Stoff 3

Stärkere Haftung → Peak kommt später (grössere Retentionszeit). Grössere Menge → grössere Peakfläche. Spätere Peaks sind breiter.

6 · Chromatogramme auswerten: Peaks, Höhe, Fläche, Kalibrierung

Aus dem Arbeitsblatt «Auswertung von (HPLC)-Chromatogrammen» und «Chromatographische Verfahren» (28.10.2026).

Welche Fragen beantwortet die Chromatographie?

Ziele der Trennung (vor allem HPLC und GC) • komplexe Gemische auftrennen • einzelne oder mehrere Verbindungen identifizieren • diese quantifizieren • «Auffangen» = Sammeln einzelner Verbindungen.
Ausgewertet werden immer Peaks: bei GC und HPLC aus dem Detektorsignal über die Zeit, bei der DC mit einem Scanner.

Peakformen

Im Detektor wird eine physikalische Eigenschaft des Stoffes (Analyt) in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses wird gegen die Zeit aufgetragen. Das Ergebnis sind Peaks. Der Wert dazwischen, wenn nichts kommt, ist die Basislinie (Grundlinie).

Symmetrischer Peak = Form der Gauss'schen Glockenkurve (ideale Peak-Form, so steht es auch bei dir im Heft: «Symmetrischer Peak = Gauss»).
Unsymmetrischer Peak: keine ideale Verteilung nach Gauss. Dann ist das chromatographische System nicht optimiert.

Stoffe identifizieren: Retentionsverhalten

Ziel: eine bekannte Substanz im Chromatogramm wiederfinden. Dazu muss die Substanz bekannt sein und als Referenz (Vergleichsstoff) im Labor vorhanden sein.

Das Retentionsverhalten ist für jede Verbindung charakteristisch und hängt ab von:

Trick mit der Mischung Man mischt Probe + Vergleichsstoff und trennt unter verschiedenen Bedingungen. Ist es dieselbe Verbindung, verhalten sich beide immer gleich, man sieht nur einen einzigen Peak (er wird einfach grösser). Sind es verschiedene Verbindungen, zeigen sie zumindest teilweise kleine Unterschiede.

Im Beispiel-Bild im Heft sind zwei Peaks «identisch» (Probe und Standard liegen genau übereinander). Bei den anderen verhalten sich die Stoffe unterschiedlich. Dein Zusatz «Unterschiedliche Mengen → grosse Peaks, kleine Peaks» stimmt: die Peakgrösse zeigt die Menge.

Kalibrierung (Standard mit bekannter Menge)

Merke Kalibrierung = ein mathematisches Modell erstellen, das die Signalgrösse in Abhängigkeit von der Konzentration beschreibt. Dazu misst man eine oder mehrere Standardlösungen mit bekannter Konzentration.
Kalibrierfunktion y = f(x): aus der Konzentration x folgt das Signal y.
Analysefunktion x = g(y): aus dem Signal der Probe die Konzentration berechnen (= die Umkehrfunktion der Kalibrierfunktion).
Die Kalibrierfunktion gilt nur begrenzt (Zeit, Gerät, Messparameter, Messbereich).

Verbindung zur Mathe: Wenn die Fläche zur Konzentration proportional ist, ist die Kalibrierfunktion eine lineare Funktion y = m·x und die Analysefunktion x = y / m. Das ist ein einfacher Dreisatz.

Peakhöhe und Peakfläche

PeakhöhePeakfläche
Was?Abstand von der Basislinie bis zum MaximumFläche zwischen Peak und Basislinie
Wann proportional zur Konzentration?bei gut aufgelösten Peaksbei gut aufgelösten Peaks
GenauigkeitKalibrierung für jede Komponente nötig (Höhe hängt von der Retentionszeit ab). Gut für grobe Abschätzungen, Gasgemische, Prozesschromatographie.liefert auch bei unsymmetrischen Peaks genaue Ergebnisse

Wie bestimmt man die Fläche? Früher: Peak ausschneiden und wägen; auf Millimeterpapier Kästchen auszählen; mit einem Planimeter umfahren. Das ist heute überholt. Heute: Näherungen («schätzen») oder die Integration (Integrationsmethode im Gerät).

Dreiecksmethode (Näherung für ideale Gauss-Kurve)
A = h · b50 %
h = Peakhöhe · b50 % = Peakbreite auf halber Höhe (also bei h/2). Der Peak wird als Dreieck betrachtet. Kleine Unsymmetrien werden so ausgeglichen. Die Methode ist praxistauglich: die Fläche weicht nur ca. 6 % vom Integrationsergebnis ab.

SimulationPeak-Labor: Dreiecksmethode gegen exakte Fläche

Ergänzung (Mathe-Link) Warum A = h·b50? Ein Dreieck hat die Fläche ½·Grundlinie·Höhe. Die Grundlinie des Peak-Dreiecks ist ungefähr doppelt so gross wie b50. Also ½ · 2·b50 · h = h·b50.

Bei der DC kommt (wie du notiert hast) kein Peak heraus, sondern ein Fleck. Hier übersetzt man die Retentionszeit in eine Strecke und spricht von Wanderungsgeschwindigkeit: ein schneller Stoff wandert weit, ein langsamer bleibt unten.

7 · HPLC: ein modernes Trennverfahren

HPLC = High Pressure Liquid Chromatography (Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie). Entwickelt in den 1960er-Jahren aus der Säulenchromatographie. Auch hier trennt man ein Gemisch in einer Säule.

Normale SäulenchromatographieHPLC
Korngrösse des Pulversgröbersehr fein: nur 3–10 µm
Oberflächekleinergrösser → bessere Trennleistung
Länge der Säule für vollständige Trennungmehrere Zentimeternur wenige Millimeter
Antrieb der mobilen PhaseSchwerkraftPumpe, Druck ca. 300 bar
Geräteinfache Glassäuleaufwändiges Gerät
Vorteilgrössere Mengen auffangenGemische mit sehr vielen Komponenten in kurzer Zeit auftrennen
Warum feineres Pulver? Kleinere Körner = grössere Oberfläche, die mit der mobilen Phase in Berührung kommt. Dadurch gibt es mehr «Haft-und-Löse-Vorgänge» und die Trennleistung steigt. Darum reicht eine kurze Säule. Weil das Pulver so fein ist, fliesst die Flüssigkeit nicht mehr von allein durch, deshalb braucht man den hohen Druck.

8 · Aufgabe 1: Untersuchung von Thomapyrin (HPLC)

Thomapyrin ist ein Schmerzmittel gegen leichte bis mittelstarke Schmerzen und enthält mehrere Wirkstoffe. Gegeben: ein Standard-Chromatogramm (bekannte Stoffe, je 1 mg/ml) und das Chromatogramm der Thomapyrin-Lösung.

Stoffe im Standard: 1 Paracetamol · 2 Coffein · 3 2-Acetamidophenon · 4 Acetanilid · 5 Acetylsalicylsäure · 6 Phenacetin. («Kalibrierung: Substanz und Menge sind bekannt»)

a) Retentionszeiten im Standard

Aus deinen Notizen (Peak-Maxima, in Minuten):

Peak1 Paracetamol2 Coffein3 2-Acetamidophenon4 Acetanilid5 Acetylsalicylsäure6 Phenacetin
tR (min)1.01.82.33.23.94.8

Ablesewerte können ±0.1 min abweichen. Der erste Wert war in deiner Handschrift schwer lesbar (1.0 min).

b) Welche Stoffe sind in Thomapyrin?

Man vergleicht die Retentionszeiten der Thomapyrin-Peaks mit dem Standard («Vergleichen, so findet man die Stoffe heraus»). Die Peaks der Tablettenlösung liegen bei den Retentionszeiten von Peak 1, 2 und 5:

Antwort (so steht es auch in deinem Heft) Thomapyrin A = Paracetamol (Peak 1) · Thomapyrin B = Coffein (Peak 2) · Thomapyrin C = Acetylsalicylsäure (Peak 5)

c) Gehalt der drei Stoffe

Der Gehalt ist proportional zur Signalfläche. Fläche = Höhe × Breite auf halber Höhe: A = h · b50 %. Vorgehen:

  1. Bei jedem Peak: Höhe h messen. Halbe Höhe (h : 2) ausrechnen, dort die Breite b50 messen.
  2. Fläche A = h · b50 in mm².
  3. Der Standard hat 1 mg/ml → Dreisatz: Konzentration der Probe = AProbe / AStandard · 1 mg/ml.

Dein Beispiel im Heft (Peak 1): h = 9 mm → h : 2 = 4.5 mm (dort misst man b). b50 = 2 mm. A = 9 · 2 = 18 mm² ✓. Wenn die Standardfläche 16 mm² ≙ 1 mg/ml ist, dann gilt:

c = 18 mm² / 16 mm² · 1 mg/ml = 1.125 mg/ml ≈ 1.1 mg/ml
Korrekturen (bitte mit deinem Original-Blatt prüfen) • In deinen Notizen steht «18 mm² ≙ 1.9 mg». Mit dem Dreisatz kommt 1.125 mg/ml heraus, nicht 1.9. Wenn die Zahlen 16 und 18 stimmen, ist 1.9 ein Rechenfehler.
• Die Einheit ist mg/ml (Konzentration), nicht nur «mg».
• Für die Fläche brauchst du A = h · b50. In der Teilaufgabe d) hast du «A = h·b/2» geschrieben. Das ist die Dreiecksfläche mit der ganzen Grundlinie. Mit b50 (Halbwertsbreite) wird nicht durch 2 geteilt.
• Ich konnte die Höhen und Breiten der Peaks 2 und 5 in der Tablettenlösung auf dem Foto nicht sicher ablesen. Benutze den Rechner unten mit deinen gemessenen Werten.

RechnerGehalt über Peakfläche (Dreisatz)

Startwerte = die Zahlen aus deinem Heft für Peak 1 (bitte mit Original prüfen).

Standard
Probe

d) Wie sähe ein DC von Thomapyrin aus?

Mit demselben Laufmittel und derselben stationären Phase trennt die DC dieselben drei Stoffe, aber man sieht Flecken statt Peaks, keine Peaks. Auf der Platte entstehen drei Flecken, die die gleiche Reihenfolge wie bei der Retentionszeit haben: Paracetamol (Nr. 1) wandert am schnellsten, bzw. am weitesten, dann Coffein (Nr. 2), Acetylsalicylsäure (Nr. 5) am wenigsten weit (wie in deiner Skizze). Die Retentionszeit wird in eine Strecke («Wanderungsgeschwindigkeit») übersetzt. Zur Auswertung kann man zusätzlich die RF-Werte berechnen.

Die genaue Höhe der Flecken ist hier nur schematisch gezeichnet, nach der Reihenfolge der Retentionszeiten.

Vergleich aller Methoden

DCSäule (SC)HPLCGC
Mobile PhaseLaufmittel (flüssig)Laufmittel (flüssig)Flüssigkeit, mit PumpeTrägergas
Stationäre PhaseKieselgel auf Platte / PapierFüllung der Säulesehr feines Pulver in kurzer SäuleFüllung / Beschichtung der Säule
AntriebKapillarkraft (aufwärts)Schwerkraft (abwärts)Druck ~300 barGasstrom
ErgebnisFlecken, RFFraktionen, aufgefangenPeaks, RetentionszeitPeaks, Retentionszeit
Mengesehr weniggrössere Mengenanalytischanalytisch

Fragen und Antworten zum Abfragen

Was bedeutet das Wort Chromatographie?chromos = Farbe, graphein = schreiben («Farbschreiben»).
Wieso ist die Chromatographie ein physikalisches Trennverfahren?Es entstehen keine neuen Stoffe, die Stoffe werden nur nach Eigenschaften (Haftung, Löslichkeit) getrennt.
Von welchen zwei Effekten hängt die Transportgeschwindigkeit ab?Wie stark der Stoff an der Trennschicht haftet (Adsorption) und wie gut er im Laufmittel gelöst und mitgenommen wird.
Was ist die stationäre, was die mobile Phase?Stationär = Trennschicht / Säulenfüllung (bleibt stehen). Mobil = Laufmittel / Trägergas (bewegt sich).
Wie berechnet man RF?RF = b / a (b = Strecke Start bis Fleckmitte, a = Strecke Start bis Laufmittelfront). Wert zwischen 0 und 1, ohne Einheit.
Wann darf man RF-Werte vergleichen?Nur bei gleicher stationärer Phase (Plattenmaterial) und gleichem Laufmittel.
Wozu braucht man die Chromatographie? (Anwendungen)Farbstoffgemische trennen, Inhaltsstoffe feststellen, Reinheit prüfen (Qualitätskontrolle), Stoffe sichtbar machen, die nur unter UV-Licht leuchten.
Was ist der Hauptunterschied zwischen DC und SC?Mit der SC kann man grössere Stoffmengen trennen und nacheinander auffangen. Bei der DC fliesst das Laufmittel von unten nach oben, bei der SC von oben nach unten.
Was ist die Retentionszeit?Die Zeit vom Säuleneingang bis zur Ankunft des Stoffes am Detektor.
Welche 2 Informationen liefert ein Gaschromatogramm?Qualitativ («Was ist drin?») aus der Retentionszeit; quantitativ («Wie viel ist drin?») aus Peakhöhe oder Peakfläche.
Wie sieht ein idealer Peak aus?Symmetrisch, wie eine Gauss'sche Glockenkurve. Unsymmetrisch = System nicht optimiert.
Was ist Kalibrierung?Man misst Standards mit bekannter Konzentration und erstellt ein Modell «Signal in Abhängigkeit von der Konzentration», um später aus dem Signal einer Probe die Konzentration zu berechnen.
Peakhöhe oder Peakfläche: was ist genauer?Die Peakfläche, auch bei unsymmetrischen Peaks.
Wie berechnet man die Peakfläche nach der Dreiecksmethode?A = h · b50 % (Höhe mal Breite auf halber Höhe), Abweichung ca. 6 % zur Integration.
Wie identifiziert man einen Stoff mit einem Vergleichsstoff?Probe und Vergleichsstoff mischen und trennen. Ist es derselbe Stoff, gibt es nur einen einzigen Peak (der grösser wird).
Was ist HPLC und was ist anders als bei der normalen Säule?High Pressure Liquid Chromatography: viel feineres Pulver (3–10 µm), Pumpe mit ca. 300 bar statt Schwerkraft, nur wenige Millimeter Säule nötig, bessere Trennleistung.

Quiz Chemie

Probeprüfung Chemie (30 Punkte, 45 Minuten)

C1 (3 P) Erkläre, was Chromatographie ist, und begründe, warum es ein physikalisches Trennverfahren ist.
LösungTrennverfahren für Stoffgemische: Laufmittel transportiert die Stoffe verschieden weit durch eine Trennschicht, so lassen sich Reinstoffe trennen und identifizieren. Physikalisch, weil keine chemische Reaktion stattfindet und keine neuen Stoffe entstehen.
C2 (3 P) Wovon hängt es ab, wie weit ein Stoff auf einer DC-Platte wandert?
LösungVon der Haftfähigkeit (Adsorption) an der Trennschicht (starke Haftung = bleibt unten) und von der Löslichkeit im Laufmittel (gute Löslichkeit = wandert weit).
C3 (4 P) Auf einer DC-Platte ist die Laufmittelfront 8.0 cm von der Startlinie entfernt. Fleck A liegt bei 2.0 cm, Fleck B bei 5.6 cm. Berechne RF. Welcher Stoff löst sich besser im Laufmittel? Welcher haftet stärker?
LösungRF(A) = 2.0/8.0 = 0.25. RF(B) = 5.6/8.0 = 0.70. B wandert weiter → löst sich besser im Laufmittel. A haftet stärker an der Platte.
C4 (3 P) Bei einem Versuch hatten alle Flecken mit Aceton RF ≈ 1, mit Petrolether RF ≈ 0, mit Toluol lagen sie dazwischen verteilt. Welches Laufmittel ist am besten und warum?
LösungToluol: nur dort sind die Flecken deutlich getrennt und im mittleren RF-Bereich. Aceton löst alles zu gut (alles an der Front), Petrolether zu schlecht (alles am Start).
C5 (4 P) Nenne zwei Gemeinsamkeiten und zwei Unterschiede von DC und Säulenchromatographie.
LösungGemeinsam: Laufmittel nötig; Trennung durch Adsorption und Löslichkeit; Farbstoffgemisch trennt sich in reine Farben. Unterschiede: DC braucht weniger Laufmittel und Substanz, SC mehr und trennt grössere Mengen; Laufmittel steigt bei DC von unten nach oben, fliesst bei SC von oben nach unten; bei SC kann man den Reinstoff auffangen und weiterverarbeiten.
C6 (4 P) Was ist die Retentionszeit? Was erfährt man qualitativ, was quantitativ aus einem Gaschromatogramm?
LösungRetentionszeit = Zeit vom Säuleneingang bis zur Ankunft am Detektor. Qualitativ («Was ist drin?») aus der Retentionszeit (Vergleich mit Referenz). Quantitativ («Wie viel ist drin?») aus Grösse oder Fläche des Peaks.
C7 (3 P) Nenne drei wichtige Regeln bei der Durchführung einer DC und begründe sie.
LösungStartlinie mit Bleistift (Tinte würde mitlaufen). Laufmittelspiegel unter der Startlinie (sonst lösen sich die Proben im Becken). Deckel auf die Kammer (gleichmässige Dampfsättigung, weniger Verdunstung). Laufmittelfront sofort nach dem Herausnehmen markieren.
C8 (3 P) Ein Standard (1 mg/ml) hat eine Peakfläche von 24 mm². Ein Peak der Probe hat h = 12 mm und b50 = 3 mm. Berechne Fläche und Konzentration.
LösungA = h·b50 = 12 · 3 = 36 mm². c = 36/24 · 1 mg/ml = 1.5 mg/ml.
C9 (3 P) Was ist eine Kalibrierung und wozu braucht man sie?
LösungMan misst Standardlösungen bekannter Konzentration und stellt so den Zusammenhang Signal ↔ Konzentration auf (Kalibrierfunktion). Mit der Umkehrung (Analysefunktion) berechnet man aus dem Signal einer Probe deren unbekannte Konzentration.

NoteNotenrechner Chemie

Spickzettel Chemie

ThemaMerksatz
Chromatographiephysikalisches Trennverfahren · stationäre + mobile Phase · Adsorption + Löslichkeit
RFb / a (0 bis 1) · nur bei gleicher Platte und gleichem Laufmittel vergleichbar
Starke Haftungkleiner RF, bleibt unten
Gute Löslichkeitgrosser RF, wandert weit
DC vs. SCDC wenig Menge, von unten nach oben · SC mehr Menge, von oben nach unten, auffangen
GCTrägergas · Detektor · Retentionszeit = Eingang bis Detektor
Qualitativ / quantitativ«Was?» = Retentionszeit · «Wie viel?» = Peakhöhe / Peakfläche
Peakideal = Gauss, symmetrisch
Fläche (Dreieck)A = h · b50 % (Abweichung ca. 6 %)
KalibrierungStandard mit bekannter Menge → Konzentration = AProbe/AStandard · cStandard
HPLCfeines Pulver 3–10 µm · ca. 300 bar · Pumpe · kurze Säule