Das bewährte Lehrwerk für Chemie in der AHS-Oberstufe in völlig neuem, klar strukturiertem Design mit 16 zusätzlichen Seiten.
Die neuen Elemente Glossar, Selbsttest und Themenbereiche ermöglichen das Nachschlagen wichtiger Begriffe sowie die selbstständige Wissensüberprüfung. Zahlreiche Versuche und Übungen fördern die Kompetenzentwicklung.
/ AUS DEM INHALT: / / /
ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE
Stoffe 5
Rohstoffe 5
Gemenge - Reinstoffe 5
Sicher experimentieren 5
Sicherheit im Umgang mit Chemikalien 6
Gefährliche Eigenschaften 6
Gifte 7
Gemengetrennung - Anreicherung 8
1 Atombau und Periodensystem 10
1.1 Der Aufbau der Atome 10
1.2 Atommasse - Mol 12
1.3 Das Periodensystem der Elemente 13
1.4 Die Elektronenhülle 14
Welle-Teilchenmodell und Atomspektren 15
Das Elektron nach dem Wellenmodell 16
Elektronenkonfiguration 18
1.5 Ausgewählte Gruppen des PSE 20
Die 18. Gruppe - die Edelgase 20
Die 1. Gruppe - die Alkalimetalle 20
Die 17. Gruppe - die Halogene 22
2 Die chemische Bindung 24
2.1 Grundlagen der chemischen Bindung 24
2.2 Die Modelle der chemischen Bindung 25
2.3 Das Metallbindungsmodell 26
2.4 Das Atombindungsmodell 27
Modellerweiterungen 28
Räumliche Struktur von Molekülen 30
Die polarisierte Atombindung 31
Wechselwirkungen zwischen Molekülen - Nebenvalenzen 32
Eigenschaften von Molekülen 33
Wichtige Moleküle und ihre Benennung 34
Atomgitter 35
2.5 Das Ionenbindungsmodell 36
3 Die chemische Reaktion 40
3.1 Grundlagen 40
3.2 Chemisches Rechnen - Stöchiometrie und Gasgesetze 42
Stoffmenge - die Molzahl n 42
Molare Masse - die Molmasse M 42
Konzentration 43
Gasgesetze 44
3.3 Die Reaktionsgeschwindigkeit 46
3.4 Das chemische Gleichgewicht 47
Massenwirkungsgesetz (MWG) 48
Die Beeinflussung des Gleichgewichtes 49
4 Anorganische Reaktionstypen 50
4.1 Die Löslichkeit von Salzen 51
4.2 Säure-Base-Reaktionen 52
Säure-Base-Definition nach Brønstedt 52
Die Stärke von Säuren und Basen 53
Der pH-Wert 56
Berechnung des pH-Wertes 58
Pufferlösungen 60
Volumetrie oder Titration 62
4.3 Redox-Reaktionen 64
Reduktion - Oxidation, Elektronenübertragung 64
Die Stärke von Reduktions- und Oxidationsmitteln 65
Die Oxidationszahl 66
Das Aufstellen von Redox-Gleichungen 67
Die Spannungsreihe 68
Korrosion 70
Elektrochemische Spannungsquellen 72
Elektrolyse 76
5 Großtechnische Chemie 80
5.1 Was benötigt die Menschheit? 80
5.2 Herstellung anorganischer
Grundchemikalien 82
Ammoniak 82
Salpetersäure 84
Schwefelsäure 86
Natriumhydroxid und Chlor 90
5.3 Düngemittel 92
5.4 Silicate 94
Struktur der Silicate 94
Keramische Werkstoffe 95
Glas 96
5.5 Baustoffe 98
Zement 98
Kalk 99
Gips 99
5.6 Halbleiter 100
5.7 Metalle 101
Methoden zur Metallgewinnung 101
Eisen und Stahl 102
Aluminium 106
6 Luft, Wasser, Boden - unsere Umwelt 108
6.1 Die Atmosphäre 108
Zusammensetzung der Atmosphäre 108
Entstehung und Entwicklung der Atmosphäre 109
Kohlenstoffdioxid - Treibhauseffekt 110
6.2 Luftschadstoffe und ihre Beseitigung 112
Giftige Stoffe - Dosis, Konzentration, Grenzwerte 112
Emissionen - Immissionen 113
Saure Niederschläge 114
Staub - elektrostatische Entstaubung 115
Fotochemischer Smog 116
6.3 Wasser 118
Eigenschaften des Wassers 118
Wasserhärte 119
Wasseraufbereitung 120
Gewässerverschmutzung, Gewässergüte 122
Klärung von Abwasser - Kläranlagen 124
6.4 Böden 126
Bodenentstehung 126
Bodenfruchtbarkeit und ihre Gefährdung 127
ORGANISCHE CHEMIE 129
7 Grundlagen der organischen Chemie 130
7.1 Die Bindung zwischen C-Atomen 130
Die C-C-Einfachbindung 130
Die C=C-Doppelbindung 130
Die C C-Dreifachbindung 131
7.2 Die Strukturformel 132
Die "normale" Strukturformel 132
Die Halbstrukturformel 132
Die Kurzschreibweise 133
Die Keilstrichprojektion 133
Isomerie 133
7.3 Stoffklassen und funktionelle Gruppen 134
Kohlenwasserstoffe 134
Derivate der Kohlenwasserstoffe 135
Heterocyclen 135
Naturstoffe 135
7.4 Moderne Trenn- und Analysenverfahren 136
Der klassische Weg der organischen Analyse 136
Chromatografische Verfahren 137
Spektroskopische Methoden 138
7.5 Benennung organischer Verbindungen 140
Benennung von Kohlenwasserstoffen 140
Benennung der übrigen Stoffklassen 141
7.6 Reaktionen in der organischen Chemie 142
8 Kohlenwasserstoffe 144
8.1 Alkane 144
Struktur und Benennung 144
Erweiterte IUPAC-Nomenklaturregeln 145
Eigenschaften der Alkane 146
Verbrennung der Alkane 146
Halogenierung 148
Vorkommen und Gewinnung 149
Wichtige Alkane 149
8.2 Cycloalkane 151
Physikalische und chemische Eigenschaften 151
8.3 Alkene 152
Struktur und Benennung 152
Eigenschaften und Reaktionen 154
Vorkommen und Gewinnung 155
Wichtige Alkene 155
8.4 Diene und Polyene 156
8.5 Alkine 157
8.6 Aromatische Kohlenwasserstoffe 158
Die Struktur von Benzen 158
Eigenschaften und Reaktionen von Benzen 158
Benennung aromat. Verbindungen 160
Wichtige aromatische Verbindungen 160
Kondensierte Aromaten 161
Reaktionen der aromat. Verbindungen 161
8.7 Halogenkohlenwasserstoffe 162
Aliphatische Halogenkohlenwasserstoffe 162
Aromatische Halogenkohlenwasserstoffe 163
9 Organische Sauerstoffverbindungen 164
9.1 Alkohole 164
Einteilung der Alkohole 164
Physikalische Eigenschaften 165
Reaktionen der Alkohole 165
Wichtige einwertige Alkohole 168
Wichtige mehrwertige Alkohole 170
Alkoholische Getränke 171
9.2 Phenole 172
9.3 Ether 173
9.4 Carbonylverbindungen 174
Reaktionen der Carbonylgruppe 174
Wichtige Aldehyde 176
Wichtige Ketone 177
9.5 Carbonsäuren 178
Grundlagen 178
Reaktionen der Carbonsäuren 180
Wichtige aliphatische Monocarbonsäuren 182
Aliphatische Dicarbonsäuren 183
Aliphatische Hydroxy- und Oxocarbonsäuren 184
Aromatische Carbonsäuren 184
9.6 Chiralität - Spiegelbildisomerie - Optische Isomerie 185
Grundlagen 185
Fischerprojektion, D/L-Konfiguration 186
R/S-Nomenklatur 187
Stoffe mit mehreren asymmetrischen C-Atomen 187
10 Organische Stickstoffverbindungen 188
10.1 Amine 188
10.2 Aminosäuren 189
10.3 Amide 190
10.4 Nitroverbindungen 191
10.5 Ester der Salpetersäure 191
10.6 Heterocyclen 192
11 Fossile Rohstoffe 194
11.1 Die Kohle 194
11.2 Erdöl 195
Vorkommen und Gewinnung von Erdöl 195
Verarbeitung des Rohöls in der Raffinerie 197
Produkte der Raffinerie 199
11.3 Naturgas 201
12 Ernährung 202
12.1 Speisefette 203
Funktion, Vorkommen und Gewinnung 203
Chemischer Aufbau der Fette 204
Fett und Ernährung 205
Margarine, Fettersatzstoffe 206
Technische Verwertung der Fette 207
12.2 Kohlenhydrate 208
Struktur der Monosaccharide 208
Einige wichtige Monosaccharide 210
Ringformen der Monosaccharide 211
Disaccharide 212
Polysaccharide 214
12.3 Eiweißstoffe 216
Aminosäuren - Peptide - Proteine 216
Struktur der Proteine 218
Wichtige Proteine bzw. Proteingruppen 220
12.4 Vitamine 222
13 Der Stoffwechsel 224
13.1 Grundzüge des Energiestoffwechsels 224
13.2 Fettverdauung - Fettstoffwechsel 226
Abbau der Fette im Organismus 226
Aufbau der Fette im Organismus 227
13.3 Kohlenhydratstoffwechsel 228
Die Verdauung der Kohlenhydrate 228
Glycolyse 228
Anaerobe Abbauwege 229
Der aerobe Abbauweg 229
13.4 Der Citrat-Cyclus 230
13.5 Die Atmungskette 231
13.6 Der Eiweißstoffwechsel 232
Die Struktur der DNA 232
Die Biosynthese von Proteinen 233
Veränderung der DNA - Mutationen - Gentechnik 234
Eiweißverdauung - Aminosäurestoffwechsel 236
13.7 Eingriffe in den Stoffwechsel - Heilmittel und Giftstoffe 237
14 Natürl. und synthet. Makromoleküle 239
14.1 Cellulose - der natürliche Faserstoff 239
Zellstoff und Papier 240
Halbsynthetische Kunststoffe auf Cellulosebasis 241
14.2 Vollsynthetische Kunststoffe 242
Eigenschaften und Verarbeitung von Kunststoffen 242
Polymerisate 244
Polykondensate 247
14.3 Kautschuk und Gummi 250
14.4 Entsorgung und Wiederverwertung von Kunststoffen 251
15 Waschmittel 252
15.1 Der Waschprozess 252
15.2 Tenside 253
Anionenaktive Tenside 253
Kationenaktive Tenside 254
Amphotere Tenside 254
Nichtionische Tenside 254
Untersuchungen zum Tensidabbau 254
15.3 Waschmittelinhaltsstoffe 255
16 Organische Farbstoffe und Pigmente 256
16.1 Grundlagen 256
16.2 Grundlagen der Lichtabsorption 257
16.3 Wichtige Gruppen von Farbstoffen 258
Azofarbstoffe 258
Carbonylfarbstoffe 259
Triphenylmethanfarbstoffe 259
Porphin- u. Phthalocyaninfarbstoffe 259
16.4 Textilfärbung 260
Anhänge 261
Tabellen 261
I: pK -Werte wichtigerSäuren und Basen 261
II: Reihung der Redoxpaare - Elektrochemische Spannungsreihe 262
III: Bindungen in organischen Molekülen 263
Themenbereiche, Selbsttest 264
Lösungen der Übungsaufgaben 280
Register 2