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Nach einer allgemeinen Einführung in die Denk- und Arbeitsweise dieser Wissenschaft werden Kernchemie und Atombau, chemische Bindungen, physikalische Chemie, chemische Reaktionen, Anwendungen sowie Analyseverfahren behandelt.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Die Chemie – eine Naturwissenschaft 7/1.1 Die Chemie im Kanon der Naturwissenschaften 8/1.2 Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie 11/1.2.1 Begriffe und Größen 11/1.2.2 Gesetze, Modelle und Theorien in der Chemie 14/1.2.3 Erkenntnisgewinn in der Chemie 16/1.2.4 Vorbereitung, Durchführung und Auswertung chemischer Experimente 22/1.3 Stöchiometrie 27/1.3.1 Molare und Zusammensetzungsgrößen 27/1.3.2 Berechnungen zu chemischen Reaktionen 31//2 Kernchemie und Entstehung der Elemente 33/2.1 Kernchemie 34/2.1.1 Kernbausteine – Nukleonen 34/2.1.2 Stabilität von Atomkernen und Kernreaktionen 35/2.2 Entstehung der Elemente 44/2.2.1 Kernsynthese der Elemente 44/2.2.2 Häufigkeit der Elemente 46//3 Atombau und Periodensystem 49/3.1 Atombau 50/3.1.1 Historische Entwicklung des Atommodells 50/3.1.2 Das Atommodell nach Bohr und Sommerfeld 52/3.1.3 Das moderne quantenmechanische Atommodell 55/3.2 Das Periodensystem der Elemente 64/3.2.1 Historie 64/3.2.2 Ordnungsprinzip im Periodensystem 65/3.2.3 Periodizität der Eigenschaften 67//4 Chemische Bindung 77/4.1 Hauptbindungsarten 78/4.1.1 Überblick 78/4.1.2 Atombindung 79/4.1.3 Ionenbindung 96/4.1.4 Metallbindung 102/4.2 Besondere Wechselwirkungen zwischen Molekülen 105/4.2.1 Van-der-Waals-Kräfte 105/4.2.2 Wasserstoffbrückenbindungen 106//5 Grundzüge der physikalischen Chemie 109/5.1 Chemische Thermodynamik 110/5.1.1 Energie und Energieerhaltung 110/5.1.2 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 114/5.1.3 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 119/5.1.4 Die freie Enthalpie 123/5.2 Chemische Kinetik 128/5.2.1 Zeitlicher Ablauf chemischer Reaktionen 128/5.2.2 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit 134/5.2.3 Mechanismus chemischer Reaktionen 137/5.2.4 Katalysatoren und Katalyse 140/5.3 Elektrochemische Prozesse 144/5.3.1 Elektrische Leitung und Elektrolyte 144/5.3.2 Elektroden und Elektrodenpotenziale 145/5.3.3 Elektrochemische Zellen und Zellspannung 151/5.3.4 Elektrolytische Prozesse 162//6 Chemisches Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz 167/6.1 Das chemische Gleichgewicht 168/6.1.1 Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen 168/6.1.2 Einstellung des chemischen Gleichgewichts 169/6.1.3 Massenwirkungsgesetz und Gleichgewichtskonstante 170/6.2 Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts 174/6.2.1 Einfluss der Temperatur und des Drucks 174/6.2.2 Einfluss weiterer Reaktionsbedingungen 176/6.3 Anwendungen des Massenwirkungsgesetzes 178/6.3.1 Gleichgewichtsreaktionen in der Industrie 178/6.3.2 Löslichkeitsgleichgewichte von Salzen 179//7 Protonen- und Elektronenübertragungsreaktionen 183/7.1 Säuren und Basen 184/7.1.1 Säure-Base-Theorie nach Brönsted 184/7.1.2 Säure-Base-Gleichgewichte 186/7.1.3 Amphoterie 197/7.1.4 Neutralisationsreaktionen 198/7.1.5 Säure-Base-Theorie nach Lewis 204/7.1.6 Säuren und Basen im Alltag 205/7.2 Redoxreaktionen 208/7.2.1 Redoxreaktionen als Donator-Akzeptor-Reaktionen 208/7.2.2 Oxidationszahlen 210/7.2.3 Entwickeln von Redoxgleichungen 212/7.2.4 Standardredoxpotenziale und Redoxgleichgewichte 213/7.2.5 Anwendungen von Redoxreaktionen 216//8 Grundzüge der anorganischen Chemie 219/8.1 Hauptgruppenelemente und Verbindungen 220/8.1.1 Vorkommen und Darstellung der Elemente 220/8.1.2 Verbindungen der Hauptgruppenelemente 224/8.2 Chemie der Nebengruppenelemente 233/8.2.1 Vorkommen und Darstellung der d-Block-Elemente 233/8.2.2 Eigenschaften und Verwendung von d-Block-Elementen 236/8.2.3 Nanotechnologie 243/8.3 Komplexchemie 246/8.3.1 Aufbau und Nomenklatur von Komplexen 246/8.3.2 Struktur und Eigenschaften von Komplexverbindungen 248/8.3.3 Stabilität von Komplexverbindungen 252/8.3.4 Darstellung und Bedeutung von Komplexen 254/8.3.5 Komplexometrie 257 //9 Strukturen und Reaktionen organischer Verbindungen 259/9.1 Allgemeine Grundlagen der organischen Chemie 260/9.1.1 Namen, Formeln und Strukturen 260/9.1.2 Elektronische Effekte in organischen Verbindungen 262/9.1.3 Isomerie organischer Verbindungen 265/9.1.4 Reagenzien, Substrate, Reaktionen 271/9.1.5 Reaktionstypen in der organischen Chemie 273/9.2 Aliphatische Kohlenwasserstoffe 289/9.2.1 Nomenklatur aliphatischer Kohlenwasserstoffe 289/9.2.2 Gesättigte kettenförmige Kohlenwasserstoffe 292/9.2.3 Ungesättigte kettenförmige Kohlenwasserstoffe 295/9.3 Aromatische Kohlenwasserstoffe 298/9.3.1 Der aromatische Zustand 298/9.3.2 Substituierte Benzene 302/9.3.3 Biologische Aktivität aromatischer Verbindungen 304/9.4 Organische Verbindungen mit funktionellen Gruppen 307/9.4.1 Funktionelle Gruppen 307/9.4.2 Halogenalkane 308/9.4.3 Amine 310/9.4.4 Alkohole und Phenole 312/9.4.5 Ether 318/9.4.6 Carbonylverbindungen 319/9.4.7 Carbonsäuren und Carbonsäurederivate 322/9.5 Naturstoffe 329/9.5.1 Kohlenhydrate 329/9.5.2 Fette 337/9.5.3 Aminosäuren, Peptide und Proteine 340/9.6 Chemie in Biosystemen 351/9.6.1 Stoffwechsel und Biokatalyse 351/9.6.2 Autotrophe Assimilation – Fotosynthese 355/9.6.3 Heterotrophe Assimilation 357/9.6.4 Dissimilation – Atmung 359/9.6.5 Dissimilation – Gärung 362/9.6.6 Nucleinsäuren 366//10 Ausgewählte Anwendungen in der Chemie 369/10.1 Werkstoffe 370/10.1.1 Aufbau und Bildung synthetischer organischer Polymere 370/10.1.2 Struktur und Eigenschaften von Kunststoffen 380/10.1.3 Verarbeitung von Kunststoffen 384/10.1.4 Maßgeschneiderte synthetische Polymere 385/10.1.5 Verwertung von Kunststoffen 389/10.1.6 Metallische Werkstoffe 394/10.1.7 Silicone, Silicate und Gläser 398/10.2 Farbstoffe 403/10.2.1 Grundlagen der Farbigkeit 403/10.2.2 Natürliche Farbstoffe 406/10.2.3 Synthetische Farbstoffe 407/10.2.4 Färbeverfahren 408/10.3 Tenside und Waschmittel 410/10.3.1 Tenside als grenzflächenaktive Stoffe 410/10.3.2 Anwendungen von Tensiden 412/10.3.3 Waschmittel 414/10.4 Arzneimittel 418/10.4.1 Entwicklung von Arzneimitteln 418/10.4.2 Wirkungsweise von Arzneistoffen 419/10.4.3 Arzneistoffsynthese 422/10.5 Ausgewählte chemisch-technische Verfahren 423/10.5.1 Technische Herstellung von Ammoniak 423/10.5.2 Technische Herstellung von Salpetersäure 426/10.5.3 Technische Herstellung von Schwefelsäure 428/10.5.4 Technische Herstellung von Chlor und Natronlauge – Chloralkali-Elektrolyse nach dem Membranverfahren 430/10.5.5 Aluminiumgewinnung durch Schmelzflusselektrolyse 432/10.5.6 Erdölverarbeitung – Gewinnung von Treibstoffen und Rohstoffen für die chemische Industrie 434/10.6 Umweltbezogene Chemie 441/10.6.1 Der Kreislauf des Kohlenstoffs 441/10.6.2 Der Kreislauf des Stickstoffs 443/10.6.3 Belastungen der Atmosphäre 444/10.6.4 Belastungen der Gewässer 450/10.6.5 Belastungen des Bodens 454//11 Analyseverfahren 457/11.1 Klassische Analyseverfahren 458/11.1.1 Qualitative anorganische Analyse 458/11.1.2 Analyse organischer Verbindungen 462/11.2 Instrumentelle Analyseverfahren 466/11.2.1 Elektrochemische Analysemethoden 466/11.2.2 Chromatografische Analysemethoden 472/11.2.3 Spektroskopische Analysemethoden 477//A Anhang 483/ PSE 484/ Register 485/ Bildquellenverzeichnis 496