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In diesem Buch wird die Welt der Chemie farbenfroh und verständlich präsentiert - von den Grundlagen chemischer Prozesse über die Entstehung der Elemente bis zur Biochemie, der industriellen Chemie und der Chemie der Zukunft. Auf jeweils einer Doppelseite wird dem Leser mit vielen Bildern ein kompakter und klarer Einstieg in eines von insgesamt über 140 spannenden Themen geboten.Weshalb leuchten Glühwürmchen? Was haben Neutronensterne mit den chemischen Elementen zu tun? Wächst Aspirin auf Bäumen? Wieso gibt es so viel Sand in der Wüste? Was ist eigentlich Glyphosat? Was entdeckten die Alchemisten? Wie funktionieren molekulare Maschinen? Die Autoren greifen vielfältige Themen auf und erklären diese anschaulich und allgemein verständlich. Eindrucksvolle Abbildungen helfen dabei, chemische Zusammenhänge zu erkennen, Kristalle zu entdecken oder Moleküle sichtbar zu machen.Faszinierende Chemie nimmt Sie mit auf eine Entdeckungsreise in die wunderbare Welt dieser beeindruckenden Wissenschaft. Ein Buch zum Schmökern, Querlesen, Durchblättern und Genießen!

 

 

Aus dem Inhalt:

Einleitung V / Inhalt IX // 1 Die Basis der Chemie 1 / Der Weg zum Atom - Warum Materie kein Kontinuum ist 2 / Die Substruktur der Atome Ein Hauch von Nichts 4 / Die Wellenfunktion im Wasserstoffatom - Elektronen kreisen nicht, sie schwingen 6 / Das Schalenmodell der Atomhülle - Vom Pauli-Prinzip zu den Orbitalen 8 / Das Periodensystem Ordnung im Zoo der Elemente 10 / Die Stabilität der Atomkerne - Eine Gratwanderung 12 / Radioaktive Zerfälle Atomkerne suchen das Gleichgewicht 14 / Chemische Reaktionsgleichungen - Die Sprache der Chemie 16 // Die chemische Bindung - In den Elektronen steckt die Kraft 18 / Das Wasserstoffmolekül - Elektronen wellen verbinden Atome 20 / Was ist Entropie? - Eine Brücke zwischen Mikro- und Makrowelt 22 / Die Triebkraft chemischer Reaktionen - Entropie und Gibbs-Energie 24 / Katalysatoren - Wie man Schwung in eine Reaktion bringt 26 / Säuren und Basen -- Protonen auf Wanderschaft 28 / pH-Wert und Mol - Wasser ist nicht nur H2O 30 / Strukturformeln - Wie Moleküle dargestellt werden 32 / Die Oktettregel - Nützlich aber nicht unumstößlich 34 / Benzol Ein Ring, sie zu binden 1 36 / Die elektrochemische Spannungsreihe - Edle und unedle Metalle 38 // 2 Vom Urknall zu den Elementen 41 / Der Urknall - Startschuss für das Universum 42 / Materie im expandierenden Universum - Atome, dunkle Materie und dunkle Energie 44 // Die nukleare Heliumsynthese Das frühe Universum als Fusionsreaktor 46 / Die ersten Atome - und das älteste Licht der Welt 48 / Erste Sterne und Galaxien entstehen - Aufbruch zu den schweren Elementen 50 / Im Fusionsofen der Sterne - Wie man schwere Elemente macht 52 / Supernovae - Explosive Elemententstehung 54 / Verschmelzung von Neutronensternen - Elementschmiede bei kosmischer Kollision 56 / Die Häufigkeiten chemischer Elemente - und wie es dazu kommt 58 / Spektrallinien - Der optische Fingerabdruck der Elemente 60 / Das interstellare Medium - Gas und Staub im Weltraum 62 / Molekülwolken - Staubkörner als kosmische Minilabore 64 / Biomoleküle im Weltall - Auf den Spuren der Ursprünge des Lebens 66 / Wasser im Sonnensystem - Vom Krater-Eis Merkurs bis zu den Eismonden 68 / Meteoriten - Himmlisches Eisen und Widmanstätten-Figuren 70 // 3 Chemie der Erde und der Planeten 73 / Woraus bestehen Planeten? - Auf dem. Weg in das Energietal 74 / Das Innere der Erde - Eine Reise in die Tiefe 76 / Der Ursprung der Minerale - Eine kurze Entstehungsgeschichte 78 / Olivin - Das grüne Mineral aus den Tiefen der Erde 80 / Zirkon - Zeitkapseln aus der Frühzeit der Erde 82 / Quarz - und der Kreislauf des Sandes 84 / Feldspat - Baustoff der Erdkruste 86 / Pyroxen, Amphibol und Glimmer - Minerale zwischen Olivin und Quarz 88 // Magmatische Gesteine - Basalt, Granit und Co 90 / Metamorphe Gesteine Kratone und die ältesten Gesteine der Erde 92 / Verwitterung und Tonminerale Was der Zahn der Zeit übrig lässt 94 / Eisensulfid Vom Wattenmeer zum Katzengold 96 / Meerwasser und Evaporite Wenn Meere austrocknen 98 / Kalk und Dolomit Wenn Riffe zu Bergen werden 100 / Der Carbonat-Silicat-Zyklus Wo befindet sich das Kohlendioxid der Erde? 102 // Treibhausgase - Die Wärmedecke der Erde 104 / Wandlungsfähiger Kohlenstoff - Graphit und Diamant zwei ungleiche Zwillinge 106 / Methanhydrat Brennendes Eis 108 / Erdöl Das schwarze Gold aus der Tiefe 110 / Kohle Das Erbe urzeitlicher Wälder 112 / Titans eisige Welt - Tholine und Seen aus Methan 114 / los vulkanische Schwefelwelt - Calderen, Lava und Schwefelseen 116 / Materie unter Druck - Chemie bei beengten Verhältnissen 118 / Meteoriteneinschläge - Spurensuche im Gestein 120 / Globale Massensterben - Wenn die Erde zur Todeszone wird 122 / Mit Isotopen auf Spurensuche - Was C-13, C-14 und 0-18 uns verraten 124 // 4 Entstehung des Lebens 127 / Wasser - Ein besonderer Stoff 128 / Entstehung des Lebens Von Molekülen zu Lebewesen 130 // Membranen - Wie ein abgeschlossener Reaktionsraum entsteht 132 / Schwarze Raucher - Seit Urzeiten bis heute ein Hotspot des Lebens 134 / Die frühe Erde - Erste Spuren des Lebens 136 / RNA-Welt - Vom Makromolekül zur Replikation 138 / Chiralität - Wenn Moleküle die Schwingungsebene des Lichts drehen 140 / Entropie und Leben - Wie Ordnung im Chaos entsteht 142 // 5 Biochemie 145 / Die Nanowelt der Zellen Im Reich der Makromoleküle 146 / ATP-Synthese - Der rotierende Energiewandler 148 / Glykolyse Wie man aus Zucker Energie gewinnt 150 / Pyruvat-Oxidation --- und ein gigantischer Enzymkomplex 152 / Der Citratzyklus - Drehscheibe des Stoffwechsels 154 / Die Atmungskette - Knallgasreaktion in kleinen Schritten 156 // Gärung und anaerobe Atmung - Leben ohne Sauerstoff 158 / Photosynthese - Das Licht der Sonne nutzen 160 / Der Calvin-Zyklus Photosynthese Teil II 162 / Zellen simulieren Leben im Computermodell 164 / Ribosomen Molekulare Maschinen für die Proteinproduktion 166 / Flagellen, Cilien - und der Stammbaum des Lebens 168 / Motorproteine und Zellskelett - Das Leben braucht Bewegung 170 / Zucker - Kohlenhydrate sind mehr als nur süß 172 / Fette - Energiespeicher und Baustoff für Membranen 174 / Kalium - Eine Banane zu viel? 176 / Proteine - Vielfältige Moleküle 178 / Verdauung - Von Salzsäure über Enzyme bis zum Mikrobiom 180 / Alkaloide - Giftige Abwehr bei Pflanzen 182 / Terpene - Von Lösungsmitteln bis Vitamin A 184 / Cellulose - Kohlenhydrate als Baustoff und nach wachsender Rohstoff 186 // Eisen im Körper Hämoglobin für den Sauerstofftransport 188 / Boten im Nervensystem - Die chemische Signalübertragung 190 / Drogen im Nervensystem - Konkurrenz um die Rezeptoren 192 / Sehen -- Mit Licht Moleküle schalten 194 / Gifte in der Nahrung - Was Menschen früher (versehentlich) umbrachte 196 / Geruchsstoffe im grünen Bereich - Chemische Kommunikation liegt in der Luft 198 / Biolumineszenz - Was Quallen und Glühwürmchen zum Leuchten bringt 200 / Die innere Uhr - Wie uns die Moleküle ticken lassen 202 // 6 Chemie in der Menschheitsgeschichte 205 / Feuer - Roden, Heizen, Trocknen, Licht und Kochen 206 / Schwarzpulver Pyrotechnische Anwendungen 208 / Porzellan - Das weiße Gold aus China 210 / Zement - Von Sand und Mörtel zum Baustoff der Römer 212 / Beton Baustoff der Moderne 214 / Metalle unserer Vorfahren - Wie Ötzi zu seinem Kupferbeil kam 216 / Alkoholische Gärung Hefe unter Atemnot 218 / Vom Alkohol zum Essig Wenn Wein sauer wird 220 / Jagdgifte - Frösche und Pflanzen als Giftlieferanten 222 / Gerben Wie aus Haut Leder wird 224 / Seifen - Was die Germanen den Römern voraus hatten 226 / Naturmedizin - Arzneien aus Wäldern und Wildtieren 228 / Naturfarben und -lacke - Ausdrucksmittel und Handwerk 230 // Kristallfarben Minerale als Rohstoff für Pigmente 232 / Der Stein der Weisen Alchemie 234 // 7 Chemie der Moderne 237 / Stickstoff - Aus der Luft gegriffen: Haber-Bosch-Verfahren 238 / Dünger - Gegen den Hunger der Millionen 240 / Chemische Kampfstoffe - Giftgas und Nervengifte 242 / Säuren Ein Rundgang 244 / Sprengstoffe - Dynamit, TNT, Hexogen 246 / Quecksilber, Cadmium und Blei - Vom Nutzen und Schaden von Schwermetallen 248 / Metallurgie - Vom Bergbau bis zu Eigenschaften nach Wunsch 250 / Seltene Erden - sind auch bloß Metalle, aber wertvolle! 252 / Aluminium - Das schwer zugängliche Leichtgewicht 254 / Metalle aus dem Meer - Manganknollen und Tiefseefräsen 256 / Korrosion - Wenn Sauerstoff einen alt aussehen lässt 258 / Kupfer und Gold - Abbau und Gewinnung 260 / Silicium und seine Oxide - Facetten eines universellen Gerüstbildners 262 / Methan und Etheh - Fossile Alkane, Alkene und Petrochemie 264 / Zeolithe - Katalysatormaterial und Wasserenthärter 266 / Methanol und Ethanol Alkohole für Kraftstoffe 268 / Farbstoffe - Es ist alles so schön bunt hier 270 / Ozon - Am Boden gefährlich, darüber unentbehrlich 272 / Selbstreinigende Oberflächen - Wasser und Schmutz einfach loswerden 274 // Ionische Flüssigkeiten Flüssige Salze 276 / Kunststoffe Mit Neugier und Glück zu neuen Stoffen 278 / Antibiotika - Mit den Waffen der Pilze gegen Bakterien 280 / Glyphosat Der umstrittene Unkraut-Killer 282 / Tenside Aktiv an Oberflächen 284 / Maillard-Reaktion Röststoffe: kross und duftend 286 / Lebensmittelzusätze - Verdickungsmittel, Konservierungsstoffe und mehr 288 / Kaffee Ein Extrakt aus gerösteten Bohnen 290 / Emulgatoren Das Gelbe vom Ei in Saucen 292 / Kaltes Leuchten - Fluoreszenz, Phosphoreszenz und Chemilumineszenz 294 // 8 Chemischer Ausblick 297 / Fullerene Nano-Fußbälle aus Kohlenstoff 298 / Kohlenstoff-Nanoröhren Aufgerollter Kohlenstoff 300 / Graphen - Hauchdünne Lagen aus Kohlenstoff 302 / Der Weltraumlift Fahrstuhl zu den Sternen 304 // Molekulare Maschinen - Wie man sie entwirft und baut 306 / Werkzeuge aus Keramiken Messerscharf und härter als Stahl 308 / Fluoreszenzmikroskopie - Mit Leuchtfarbstoffen jenseits der Auflösungsgrenze 310 / Kryo-Elektronenmikroskopie Tiefe Einblicke in die Nanowelt des Lebens 312 / Spinnenseide - Aus der Natur zur Biofabrikation 314 / Aerogel - Ein anorganisches Leichtgewicht 316 / Das gentechnische Werkzeug CRISPR - Mit Geneditierung Krankheiten herausschneiden? 318 // Das Periodensystem der Elemente 320 / Bildnachweis 321 / Index 331