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Kompakte Aufbereitung des Faches Chemie mit folgenden Themen: Energetik und Kinetik; Chemische Gleichgewichte; Redoxreaktionen; Organische Stoffklassen; Natur-, Kunst- und Farbstoffe. Zum Nachschlagen und Wiederholen für die Oberstufe.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort / / Chemische Thermodynamik / 1 Energieumwandlung bei chemischen Reaktionen 1 / 1.1 Formen der Energieumwandlung 1 / 1.2 Von der inneren Energie zum Ersten Hauptsatz der Thermodynamik 2 / 1.3 Arbeit und Wärme - Reaktionsenergie und Reaktionsenthalpie 3 / / 2 Experimentelle Ermittlung und Berechnung der Volumenarbeit 5 / / 3 Experimentelle Ermittlung und Berechnung der Reaktionsenthalpie 6 / 3.1 Die Grundgleichung der Kalorimetrie 6 / 3.2 Ermittlung von Lösungsenthalpien 9 / 3.3 Ermittlung von Reaktionsenthalpien mit dem Satz von HESS 10 / / 4 Entropie und Freie Enthalpie – Richtung chemischer Prozesse 12 / 4.1 Entropie-ein Maß für die Unordnung 12 / 4.2 Freie Enthalpie - GIBBS-HELMHOLTZ-Gleichung 14 / / Reaktionskinetik und chemisches Gleichgewicht / 1 Reaktionsgeschwindigkeit 16 / 1.1 Definition der Reaktionsgeschwindigkeit 16 / 1.2 Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit 17 / 1.3 Experimentelle Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit 18 / / 2 Aktivierungsenergie 19 / / 3 Katalysatoren - Beschleuniger chemischer Reaktionen 20 / / 4 Grundlagen des chemischen Gleichgewichts 22 / 4.1 Wesen des chemischen Gleichgewichts 22 / 4.2 Das Massenwirkungsgesetz - quantitative Beschreibung des chemischen Gleichgewichts 23 / 4.3 Das Prinzip des kleinsten Zwangs - Veränderung der Gleichgewichtslage 24 / / 5 Säure-Base-Gleichgewichte 27 / 5.1 Historische Entwicklung der Begriffe Säure und Base 27 / 5.2 Säure-Base-Theorien 27 / 5.3 Konzentration und pH-Wert 29 / 5.4 Stärke von Säuren und Basen 31 / 5.5 pH-Wert-Berechnungen 33 / 5.6 Protolyse wässriger Salzlösungen 35 / 5.7 Pufferlösungen 36 / 5.8 Indikatoren 38 / 5.9 Säure-Base-Titrationen 39 / / 6 Löslichkeitsgleichgewichte 43 / 6.1 Löslichkeit und Löslichkeitsprodukte 43 / 6.2 Beeinflussung der Löslichkeit 44 / 6.3 Fraktionierte Fällung 45 / 6.4 Fällungstitration 46 / / Redoxreaktionen und Elektrochemie / 1 Redoxreaktionen 47 / 1.1 Redoxreaktionen als Elektronenübergänge 47 / 1.2 Oxidationszahlen - ein Hilfsmittel zum Erkennen von Redoxreaktionen 48 / 1.3 Beispiele für Redoxreaktionen anorganischer Verbindungen 49 / 1.4 Beispiele für Redoxreaktionen organischer Verbindungen 52 / / 2 Grundlagen der Elektrochemie 53 / 2.1 Elektrolyte und elektrische Leitfähigkeit 53 / 2.2 Das Elektrodenpotenzial 55 / 2.3 Quantitative Beschreibung des Elektrodenpotenzials - Die NERNST’sche Gleichung 57 / / 3 Freiwillig verlaufende elektrochemische Reaktionen 57 / 3.1 Galvanische Zellen 57 / 3.2 Die elektrochemische Spannungsreihe 59 / 3.3 Anwendung galvanischer Zellen in pH-Einstabmessketten 60 / 3.4 Bau und Funktion einiger Batterien 61 / 3.5 Bau und Funktion einiger Akkumulatoren 63 / 3.6 Bau und Funktion von Brennstoffzellen 65 / 3.7 Korrosion - eine unerwünschte Redoxreaktion 65 / 3.8 Korrosionsschutz - Maßnahmen zum Erhalt wertvoller Werkstoffe 67 / / 4 Elektrolysen-erzwungene Redoxreaktionen 69 / 4.1 Grundlagen der Elektrolyse 69 / 4.2 FARADAY’sche Gesetze 71 / 4.3 Technische Anwendungen von Elektrolysen 72 / / Kohlenwasserstoffe - zwei Elemente, viele Verbindungen / 1 Organische Chemie: Chemie des Lebens und des Kohlenstoffs 76 / / 2 Alkane: gesättigte Kohlenwasserstoffe 78 / 2.1 Die homologe Reihe: Methan, Ethan, Propan & Co 78 / 2.2 Molekülbau: vierbindig und tetraedrisch 79 / 2.3 Isomerie: von Alkanen und iso-Alkanen 79 / 2.4 Nomenklaturregeln: Benennung nach IUPAC 81 / 2.5 Eigenschaften der Alkane: gänzlich unpolar 82 / 2.6 Reaktionen der Alkane: eher reaktionsträge 83 / / 3 Alkene: Moleküle mit Doppelbindung 86 / 3.1 Homologe Reihe und Nomenklatur der Alkene 86 / 3.2 Molekülbau: planar an der Doppelbindung 86 / 3.3 Isomerie: keine freie Drehbarkeit 87 / 3.4 Nomenklaturregeln für ,,-en-Verbindungen“ 88 / 3.5 Eigenschaften und Reaktionen: elektrophile Addition 88 / / 4 Alkine: dreifach verbundene Kohlenstoffatome 91 / / / Sauerstoff und Stickstoff in organischen Molekülen / 1 Alkanoie: organische Verwandte des Wassers 92 / 1.1 Homologe Reihe und Nomenklatur: die Hydroxylgruppe 92 / 1.2 Isomerie und Klassifizierung: Stellung und Wertigkeit 92 / 1.3 Molekülbau der Alkanole: Dipolcharakter 93 / 1.4 Einwertige Alkanole: Prototyp Ethanol 94 / 1.5 Sekundäre und tertiäre Alkanole 95 / 1.6 Mehrwertige Alkanole: Polyalkohole 95 / 1.7 Synthese aus Halogenalkanen: nucleophile Substitution 96 / 1.8 Alkanol-Eigenschaften: Wasserstoffbrückenbindungen 97 / 1.9 Reaktionen der Alkanole: wichtige Oxidationsprodukte 99 / / 2 Carbonylverbindungen 103 / 2.1 Die Carbonylgruppe als gemeinsames Strukturmerkmal 103 / 2.2 Carbonylverbindungen Typ I: Alkanale 104 / 2.3 Carbonylverbindungen Typ II: Alkanone 108 / / 3 Carbonsäuren und ihre Derivate 110 / 3.1 Die Carboxylgruppe und der Säurecharakter 110 / 3.2 Nomenklatur: Trivial-und lUPAC-Namen 111 / 3.3 Homologe Reihe: Essigsäure und andere Bekannte 112 / 3.4 Klassifizierung: die Vielfalt organischer Säuren 112 / 3.5 Eigenschaften: flüssig oder fest, stark oder schwach sauer 113 / 3.6 Reaktionen: typisch Säure und der Weg zum Ester 119 / 3.7 Carbonsäureester und Lactone: Fette, Aromen, Vitamine 122 / 3.8 Carbonsäurechloride: Reaktionsfreudig und nützlich 122 / 3.9 Carbonsäureamide und Lactame 123 / / 4 Ether: Moleküle mit Sauerstoffbrücke 124 / 4.1 Dialkylderivate des Wassers: symmetrisch oder nicht 124 / 4.2 Nomenklatur der Ether: Alkoxy-Derivate 125 / 4.3 Ether-Eigenschaften: narkotisierend und explosiv 125 / 4.4 Ether-Synthesen 126 / / 5 Organische Moleküle mit Stickstoff 126 / 5.1 Überblick 126 / 5.2 Amine: Alkylderivate des Ammoniaks 127 / 5.3 Proteogene Aminosäuren als Proteinbildner 129 / 5.4 Aminosäuren als Ammoniumcarboxylate 131 / 5.5 Aminosäuren als Ampholyte 132 / / Aromatische Verbindungen - Benzol und seine Verwandten / 1 Benzol & Co 133 / 1.1 Benzol und der aromatische Zustand: Mesomerie statt KEKULE 133 / 1.2 Kriterien für aromatische Verbindungen: HÜCKEL-Regel 136 / 1.3 Klassifizierung aromatischer Verbindungen 137 / 1.4 Benzolderivate: ortho-, meta-, para- 137 / 1.5 Phenol: ein aromatischer Alkohol 139 / 1.6 Anilin: ein aromatisches Amin 140 / / 2 Aromaten und ihre Reaktionen: Substitution bevorzugt 141 / 2.1 Reaktionen der Aromaten: elektrophile Substitution 141 / 2.2 Mechanismus der SE-Reaktion: Beispiel Halogenierung 141 / 2.3 Nitrierung: der Weg zum Nitrobenzol 143 / 2.4 Aktivierend und dirigierend: Zweitsubstitution am Ring 144 / 2.5 Oxidationen und Reduktionen: alles wie gehabt 146 / 2.6 Nucleophile Substitution: bei Aromaten ziemlich selten 147 / / Naturstoffe - Baupläne der Biomoleküle / 1 Isomeriephänomene: die Vielfalt der Biomoleküle 148 / 1.1 Das Leben und die Stereochemie 148 / 1.2 Konstitution, Konfiguration, Konformation 149 / 1.3 Enantiomere und Diastereomere 153 / / 2 Proteine: Bausteine des Lebens 155 / 2.1 Bedeutung der Proteine 155 / 2.2 Aminosäuren: die Proteinbausteine 156 / 2.3 Die Peptidbindung: eine ganz besondere Bindung 157 / 2.4 Die Proteinstruktur: Helix, Faltblatt, Wollknäuel 159 / 2.5 Denaturierung: Strukturverlust-Funktionsverlust 163 / 2.6 Nachweisreaktionen für Proteine 163 / 2.7 Chromatografie - eine spezielle analytische Methode 163 / 2.8 Enzyme 165 / / 3 Kohlenhydrate: Zucker, Stärke, Cellulose 169 / 3.1 Klassifizierung: mono-, di-, oligo- und poly- 169 / 3.2 Monosaccharide: FlSCHER-Projektionsformeln 170 / 3.3 Ringform der Monosaccharide: HAWORTH-Projektion 173 / 3.4 Mutarotation, Glycosidbildung, Isomerisierung 176 / 3.5 Disaccharide: Kondensation, Hydrolyse und Nachweis 180 / 3.6 Polysaccharide: Cellulose, Amylose, Amylopektin 184 / / 4 Fette: Speicher-und Strukturstoffe 187 / 4.1 Fett: Lipid und Clycerid 187 / 4.2 Bedeutung der Fette: Energiespeicherund Lösungsmittel 187 / 4.3 Chemischer Aufbau: Fette sind Tri-Acylglyceride 188 / 4.4 Reaktionen der Fette 191 / / Kunststoffe, Farbstoffe und waschaktive Stoffe / 1 Kunststoffe: Makromoleküle aus dem Labor 193 / 1.1 Prinzipien des Aufbaus und Eigenschaften 193 / 1.2 Klassifizierung: Bauprinzip und thermisches Verhalten 194 / 1.3 Polymerisation: Massenkunststoffe im Alltag 195 / 1.4 Polykondensation: Polyamide und Polyester 197 / 1.5 Polyaddition: Polyurethan-Schaumstoffe 200 / 1.6 Naturkautschuk: Polymerisation und Vulkanisation 201 / 1.7 Altkunststoffe: Wiederverwerten oder Verbrennen? 201 / / 2 Farbstoffe machen unser Leben bunt 203 / 2.1 „Farben sind das Lächeln der Natur“ 203 / 2.2 Farbigkeit: Absorption und Emission von Licht 203 / 2.3 Einteilung der Farbmittel: Farbstoffe und Pigmente 205 / 2.4 Strukturelle Voraussetzung der Farbigkeit: push and pull 206 / 2.5 Farbbestimmende Strukturmerkmale: Bindungsausgleich 208 / 2.6 Farbstoffklassen: Klassifizierung nach Chromophoren 211 / 2.7 Wichtige Farbstoffgruppen: Gruppierung nach Färbetechnik 212 / 2.8 Textilfarbstoffe und ihre Fasern 213 / 2.9 Azofarbstoffe: Diazotierung und Azokupplung 214 / / 3 Tenside und Waschmittel: Seife & Co 215 / 3.1 Tenside, Detergenzien, Surfactants, Syndets 215 / 3.2 Seife: Prototyp einer waschaktiven Substanz 216 / 3.3 Amphipathischer Bau: „Sowohl-als-Auch“ der Polarität 217 / 3.4 Seife gegen Schmutz: Was eine WAS können muss 218 / 3.5 Nachteile der Seifen: nicht mit allen Wassern gewaschen 220 / 3.6 Künstliche Tenside: Seifenersatz in vier Klassen 220 / 3.7 LAS und ABS dominieren in Waschmitteln 222 / / Stichwortverzeichnis 224