Chemie: Grundlagen, Aufbauwissen, Anwendungen und Experimente, 8. Auflage

Dieses Lehr- und bungsbuch bercksichtigt die Alltagserfahrungen der Leser mit verarbeiteten Werkstoffen und Stoffen des tglichen Gebrauchs. Es zeigt die Struktur der Materie und deren Einfluss auf die Stoffeigenschaften. Chemische Versuche ergnzen die Kapitel, eine reiche Bebilderung, zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit Lsungen stellen den Lernerfolg sicher. Die aktuelle Auflage enthlt vllig neue Kapitel zur Polymerchemie und Nachhaltigen Chemie. 3834803413......Page 1 Chemie: Grundlagen, Aufbauwissen, Anwendungen und Experimente, 8. Auflage......Page 3 Aus dem Vorwort zur 7. Auflage ......Page 5 Aus dem Vorwort zur 6. Autlage ......Page 6 Inhaltsverzeichnis......Page 7 Teil I Allgemeine und anorganische Chemie ......Page 9 1.1 Von der Alchemie ins 21. Jahrhundert......Page 10 1.2 Chemie im Rohstoffwandel ......Page 11 1.3 Der Stoffbegriff ......Page 12 1.4 Chemische und physikalische Vorgänge ......Page 13 1.6.1 Homogene und heterogene Systeme ......Page 14 1.6.3 Lösungen......Page 15 1.7 Trennung von Stonffemischen ......Page 16 1.8 Analyse und Synthese: So funktioniert Chemie! ......Page 18 Warum laufen chemische Reaktionen ab? ......Page 19 1.9 Chemische Experimente die begeistern! ......Page 20 1.10 Aufgaben mit Lösungen ......Page 21 Literatur zur Allgemeinen und Anoganisehen Chemie ......Page 22 2.1 Vorstellungen vom Atom ......Page 23 2.2 Aufbau der Atome aus Elementarteilchen......Page 24 2.3.1 RUTHERFORDs Streuversuch ......Page 25 Atomare Masseneinheit ......Page 26 2.4 Einblick in die Welt der Quanten ......Page 27 2.5 Optische Linienspektren der Elemente ......Page 28 2.6 Das BOHR'sehe Atommodell......Page 29 2.7 Das wellenmechanische Atommodell (Orbitalmodell) ......Page 32 Hybridorbitale ......Page 36 2.8 Elektronenkonfiguration ......Page 37 Literatur zur Physikalischen Chemie und Datensammlughen ......Page 38 3.1 Der Elementbegriff ......Page 39 3.3 Vorkommen der Elemente......Page 40 3.4 Aufbau des Periodensysterns ......Page 42 3.5 Elektronenkonfiguration der Elemente ......Page 43 3.6.1. Metall- und Nichtmetallcharakter ......Page 46 3.6.3. Valenzelektronen und Oktettregel......Page 49 3.7 Aufgaben mit Lösunen ......Page 50 4.1 Elementarteilchen......Page 52 4.2 Natürliche und künstliche Radioaktivität......Page 54 4.3 Isotope und Massendefekt ......Page 56 Magische Kerne ......Page 57 4.6 Radioaktives Zerfallsgesetz ......Page 58 4.7 Radioaktive Altersbestimmung ......Page 60 4.8.2 Dosimetrsche Größen ......Page 61 4.8.3 Dosis- und Strahlenmessgeräte......Page 63 4.9 Ionisierende Strahlung, Röntgenspektroskoie und Analytik ......Page 64 4.10 Kernreaktionen......Page 67 4.12 Kernspaltung und Kernenergie ......Page 69 Kernreaktoren......Page 70 Urananreicherung und Brennstoffkreislauf ......Page 72 4.13 Kernfusion......Page 73 4.14 Aufgaben mit Lösungen ......Page 75 Literatur zur Radiochemie und instrumentellen Analytik ......Page 76 5 Chemische Bindung und Struktur ......Page 77 5.1 Ionenbindung ......Page 78 5.1.1 Ionenwertigkeit ......Page 81 5.1.2 Koordinationsza hl im Ionengitter......Page 82 5.1.4 Hydrutatiun......Page 83 5.2.1 Strukturformeln nach LEWIS ......Page 84 5.2.2 Atom- und Molekülorbitale ......Page 85 5.2.3 Hybridorbitale und Molekülgeometrie ......Page 86 5.2.4 Hybridorbitale mit d-Elektronen ......Page 87 5.2.5 Atomgitter ......Page 88 5.3.1 Kristallstruktur der Elemente ......Page 89 5.3.2 Halbleiter......Page 91 5.4 Koordinalionsverbindungen ......Page 93 5.4.1 Komplexstahilität und Magnestismus ......Page 96 Spektrochemische Reihe ......Page 97 Liganden- und Kristallfeldtheorie ......Page 98 5.5.1 Unspezifische Wechselwirkungen ......Page 99 5.5.2 Spezifische Wechselwirkungen ......Page 100 5.6.1 Kristallformen und -systeme ......Page 102 5.6.3 Kristallstrukturanalyse ......Page 105 5.7.1 Gitterdefekte und Metallografie ......Page 106 5.7.3 Härte......Page 108 5.8.1 Kristallgemische und Mischkristalle ......Page 109 5.8.2 Eisen-Kohlenstoff-Legierungen ......Page 110 5.8.3 Legierung und Behandlung der Stähle......Page 111 5.8.4 Nichteisenmetalle ......Page 113 5.8.5 Sintermetalle ......Page 115 5.10 Verbundwerkstoffe (Komposite) ......Page 116 Weiß -blau mit Kupfersulfat ......Page 117 5.12 Aufgaben mit Lösungen ......Page 118 Literatur zur chemischen Bindung und Werkstofftechnik ......Page 122 6.1.1 Chemische Formeln......Page 123 6.1.2 Wertigkeitsbegriffe ......Page 124 Gesetz der Äqulvalentmassen ......Page 125 6.2 Chemische Mengenbegriffe ......Page 126 6.3 Volumenverhältnisse bei chemischen Reaktionen......Page 128 6.4 So gelingen stöchiometrische Berechnungen! ......Page 130 6.5.2 Freie Enthalpie ......Page 132 6.5.3 Thermechemische Gesetze......Page 133 6.5.4 Verbrennungswärme ......Page 135 6.5.5 Aktivierungs- und Zündenergie ......Page 136 6.6.1 Reaktionsgeschwindigkeit ......Page 137 6.6.2 Massenwirkungsgesetz (MWG) ......Page 138 6.6.3 LE CHATELIER -Prinzip ......Page 139 6.7 Katalyse: Wie man Reaktionen Beine macht! ......Page 140 Katalytische Abgasreinigung im Auto......Page 142 Ölfleckversuch: Wie greβ ist ein Molekül? ......Page 143 6.9 Aufgaben mit Lösungen ......Page 144 Literatur zur Technischen Chemie, Thermodynamik und Reaktionstechnik ......Page 148 7.1 Wie wirken Säuren und Basen?......Page 149 7.2 Benennung anorganischer Säuren und Salze leicht gemacht! ......Page 151 7.3.1 Salzsäure (HCI) ......Page 153 7.3.3 Fluorwasscrsteffsäurc (HF) ......Page 154 7.3A Schwefelsäure (H2SO4) ......Page 155 Rauchgasentschwefelung ......Page 156 7.3.6 Salpetersäure (HNO3) ......Page 157 Denoxierung („Rauchgas-Enstickung“) ......Page 158 Phosphate in Lebensmitteln ......Page 159 7.4 Anorganisehe Basen ......Page 160 7.5.1 Dissoziationsgrad und Protolyse ......Page 162 7.5.2 pK.Wert und Ionenprodukt ......Page 163 7.5.3 Supersäuren ......Page 164 7.6 Acidität, Basizität und pH-Rechnung ......Page 165 7.7 Neutralisation, Hydrolyse, Titrationskurven ......Page 167 7.8 Indikatoren und H-Puffer ......Page 169 7.9 Konzentrationsmaße......Page 170 7.11 Titrationsformel und Maßanalyse ......Page 173 Gasvolumetrie ......Page 175 7.12 Chemische Experimente die beistern! ......Page 176 7.13 Aufgaben mit Lösungen ......Page 177 8.1 Löslichkeit und Löslichkeitsprodukt ......Page 179 Löslichkeitsprodukt ......Page 180 8.2 Wann muss man mit Aktivitäten rechnen?......Page 181 DEBYE-HÜCKEL-Theorie der Elektrolyte ......Page 182 pH-Abhängigkeit der Hydroxidfällung ......Page 183 Löslichkeit vun Niederschlägen......Page 184 8.5.1 Wasserhärte......Page 185 8.5.2 Wasservollentsa lzung......Page 186 8.5.3 Kennwerte der Wasserqualität ......Page 187 8.5.4 Sauerstoffgehalt und Güteklassen ......Page 188 8.5.6 Chemie der Abwasserreinigung......Page 189 8.6 Aufgaben mit Lösungen ......Page 191 Literatur zur Analvtischen Chemie und Umweltchemie......Page 192 9.1 Oxidation, Reduktion, Redoxsysteme ......Page 193 9.2 Ohne Grenzflächen keine Elektrochemie!......Page 195 Spannungsreihe ......Page 196 9.4 Galvanische Elemente und Korrosion......Page 198 Redoxetektroden und -indikatoren ......Page 199 NERNST-Gleichung ......Page 200 9.5 Batterien und Akkumulatoren......Page 201 9.6 Brennstoffzellen......Page 203 9.7 Elektrolyse und Galvanotechnik ......Page 206 9.7.1 FARADAY'sche Gesetze ......Page 207 9.7.2 Elektrolytische Stofffewinnung ......Page 208 9.7.3 Galvanotechnik ......Page 209 9.8 Elektrodenvoränge ......Page 211 9.9.1 Potentiometrische pH- Messung ......Page 212 Potentiometrische Titration ......Page 213 9.9.2 Ampercmetrte und Voltammetrie......Page 214 9.9.4 Coulometrie ......Page 216 9.10 Redoxkatalyse und biologische Enegiewandlung ......Page 217 9.11 Chemische Experimente die beistern! ......Page 218 9.12 Aufgaben mit Lösungen ......Page 220 Literatur zur Elektrochemie......Page 222 Teil II Organische Chemie ......Page 223 10.1 Alkane und die Vielfalt des Kohlenstoffs......Page 225 10.2 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe und Aromaten ......Page 227 Radikalische Substitution (SR)......Page 228 Addition von Brom an 1,3-Butadien ......Page 229 Elektrophile Substitution (SE) bei Aromaten ......Page 231 10.4 Aufgaben mit Lösungen ......Page 233 Literatur zur Organischen Chemie, Biochemie und Lebensmittelchemie ......Page 234 11.1 Funktionelle Gruppen und Nomenklatur ......Page 235 11.2 Halogenkohlenwasserstoffe ......Page 236 Nucleophile Substitution und Eliminierung ......Page 237 11.3 Alkohole, Phenole und Ether......Page 238 Nucleophile Addition an CO-Gruppen ......Page 241 Aldoladdition und -kondensation ......Page 243 11.5 Carbonsäuren und ihre Derivate ......Page 244 Ester, Fette, Seifen, Waschmittel ......Page 246 Aromatische Carbonsäuren und ihre Ester ......Page 247 Amine, Arzneimittel und Azofarbstoffe ......Page 248 Azofarbstoffe ......Page 249 Nitrile, Isocyanate, Urethane ......Page 250 Aminosäuren, Peptide, Proteine......Page 251 11.7 Chemische Experimente die begeistern! ......Page 253 11.8 Aufgaben mit Lösungen ......Page 254 12.1 Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere ......Page 256 12.2.1 Additionspolymerisation I: Kettenreaktionen bei Alkenen ......Page 258 Polyurethane (PUR) ......Page 259 12.2.3 Kendensatinnspolymerisation bei Carbonylverbindungen ......Page 260 Polyester (PES) ......Page 261 Phenoplaste (PF) ......Page 262 Silicone (SI)......Page 263 Proteine (► 11.6) ......Page 264 12.5 Polymerstruktur uod chemisch- physikalische Eigeoschaften ......Page 265 12.6 Kunststoffadditive ......Page 267 12.7 Chemische Experimente die begeistern! ......Page 268 Literatur......Page 270 13.1 Atomökonomie und umweltverträgliche Chemikalien ......Page 271 Heterogene Katalyse mit Zeolithen ......Page 272 Heterogene Basenkatalysatoren ......Page 273 Phosphinkomplexe......Page 274 Technische Essigsäure- Synthese ......Page 275 Polymersynthese ......Page 276 EPDM-Elastomere ......Page 277 13.4 Biokonversion: Enzymatische Katalyse ......Page 278 13.5.1 Energetische Verwertung von Biomasse ......Page 279 13.5.3 Fettsäuren, Tenside und Schmierstoffe ......Page 280 13.5.4 Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen ......Page 281 13.5.6 Synthesegas und Bioraffinerie ......Page 282 13.6.2 Mikrowellen- und Sonochemie ......Page 283 Literatur zur Nachhaltigen Chemie ......Page 284 Teil III Gefahrstoffe und Arbeitsschutz ......Page 285 14.1 Umgang mit Gefahrstoffen ......Page 286 14.2 Gefahrensymbole, Gefahrstofftransport, Chemikalienlager ......Page 287 EU-Gefahrensymbole und Risiken ......Page 288 Global Harmonisches System (GHS) und Gefahguttransport(UN) ......Page 289 14.3 Arbeitsschutzkennzahlen und Innenraumbelastungen ......Page 291 Literatur und Internetadressen zu Toxikologie und Arbeitsschutz ......Page 294 back-matter......Page 295 E ......Page 296 G......Page 297 K......Page 298 M......Page 299 P......Page 300 S......Page 301 V......Page 302 Z ......Page 303