Chemie:
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Frankfurt am Main u.a.
Diesterweg u.a.
1984
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Inhaltsverzeichnis
Geleitwort V
Vorwort VI
Einleitung XI
1. Teil: Der Aufbau der Materie
1 Stoffarten
1.1 Mischung und reiner Stoff 1
1.2 Einteilung reiner Stoffe auf Grund physikalischer Eigenschaften 5
1.3 Element und Verbindung 7
1.4 Geschichtliches zur Entwicklung der Chemie 18
2 Der atomare Aufbau der Materie
2.1 Aggregatzustände und kleinste Teilchen 22
2.2 Die Atomhypothese von Dalton 28
2.3 Die Atommasse 30
2.4 Symbol und Formel 33
2.5 Das Rutherford Modell des Atoms 34
2.6 Die Entstehung der Elemente . : 43
2.7 Energiestufen der Elektronen 45
2.8 Der Aufbau der Elektronenhülle 50
2.9 Das Periodensystem 55
2.10 Modelle der Elektronenhülle 64
3 Atome, Moleküle, Komplexe
3.1 Die chemischen Bindungstypen 69
3.1.1 Atombindung 71
3.1.2 lonenbindung 79
3.1.3 Metallische Bindung 86
3.2 Beziehungen zwischen Struktur und Eigenschaften 88
3.2.1 Molekülverbindungen 88
3.2.2 lonenverbindungen 99
3.2.3 Festkörperverbindungen 112
3.2.4 Lösungen 118
3.2.5 Die Formeln von Verbindungen 124
2. Teil: Die chemische Reaktion
4 Quantitative Beziehungen
4.1 Grundlegende Begriffe 129
4.2 Atom und Molekülmassen 130
4.3 Stöchiometrische Berechnungen 132
VII
5 Der Verlauf chemischer Vorgänge
5.1 Energie und chemische Vorgänge 138
5.2 Die Triebkraft chemischer Reaktionen 144
5.3 Die Reaktionsgeschwindigkeit 149
5.4 Über den Ablauf (den «Mechanismus») chemischer Reaktionen 154
5.5 Das chemische Gleichgewicht 159
5.5.1 Konzentrationsabhängigkeit des Gleichgewichts 160
5.5.2 Temperaturabhängigkeit des Gleichgewichts 163
5.5.3 Die freie Enthalpie und das Gleichgewicht 163
5.5.4 Stabile, metastabile und instabile Systeme 166
5.5.5 Heterogene Gleichgewichte 167
6 Säure/Base Reaktion (« Protolysen»)
6.1 Die Begriffe «Säure» und «Base» 171
6.2 Das Protolysengleichgewicht im Wasser: der pH Wert 178
6.3 Die Stärke von Säuren und Basen 181
6.4 Säure/Base Gleichgewichte 185
6.5 Indikatoren und Pufferlösungen 195
6.6 Titration von Säuren und Basen 197
7 Komplexreaktionen
7.1 Beispiele von Komplexgleichgewichten 202
8 Redoxvorgänge
8.1 Begriffe 207
8.2 Redoxreaktionen 210
8.3 Redoxpotential und Redoxreihe 213
8.4 Beispiele für Anwendungen der Redoxpotentiale 222
8.5 Galvanische Zellen; Korrosion 228
8.6 Die Elektrolyse 232
3. Teil: Die Vielfalt anorganischer Verbindungen
9 Die Nichtmetalle
9.1 Die Elemente 241
9.1.1 Allgemeines 241
9.1.2 Wasserstoff 241
9.1.3 Die Halogene 243
9.1.4 Sauerstoff und Ozon 244
9.1.5 Schwefel, Phosphor und Kohlenstoff 246
9.1.6 Stickstoff 254
9.2 Die Wasserstoffverbindung («Hydride») der Nichtmetalle 255
9.2.1 Allgemeines 255
9.2.2 Die Bildung aus den Elementen 257
9.2.3 Säure/Base Reaktionen der Nichtmetallhydride 258
9.2.4 Wichtige Beispiele von Nichtmetallhydriden 260
9.3 Die Sauerstoffverbindungen der Nichtmetalle 270
9.3.1 Oxide und Sauerstoffsäuren der Halogene 271
9.3.2 Oxide und Sauerstoffsäuren des Schwefels 272
9.3.3 Oxide und Sauerstoffsäuren des Stickstoffes 276
9.3.4 Oxide und Sauerstoffsäuren des Phosphors 280
VIII
9.3.5 Kohlenoxide und Kohlensäure 284
9.3.6 Die Silicate 289
9.4 Umweltprobleme 296
9.4.1 Zur Verschmutzung der Luft 297
9.4.2 Die Eutrophierung der Gewässer 300
10 Metalle
10.1 Allgemeines 302
10.2 Struktur der Metalle 304
10.3 Legierungen 306
10.4 Metallurgie: Gewinnung und Raffination von Metallen 314
10.4.1 Metallurgie der häufigsten Gebrauchmetalle: Eisen und Aluminium . 314
10.5 Das chemische Verhalten der Metalle 324
10.5.1 Allgemeines 324
10.5.2 Wichtige Metallverbindungen 325
10.5.3 Wichtige Verbindungen einzelner Metalle 327
4. Teil: Die Chemie der Kohlenstoff Verbindungen
11 Einleitung
11.1 Die «Sonderstellung» der Kohlenstoffverbindungen 334
11.2 Molekular und Strukturformeln 336
11.3 Allgemeines über die Reaktionen organischer Verbindungen 339
11.4 Reindarstellung und Identifizierung organischer Verbindungen 341
12 Kohlenwasserstoffe
12.1 Gesättigte Kohlenwasserstoffe (Alkane) 348
12.2 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Alkene, Alkine) 356
12.3 Aromatische Kohlenwasserstoffe 363
12.4 Das Ein Elektronen AO Modell («Orbital Modell») 370
12.5 Kohle und Erdöl 377
13 Einfache Sauerstoff haltige Verbindungen
13.1 Alkohole 385
13.2 Phenole 396
13.3 Ether 398
13.4 Oxidationsprodukte der Alkohole: Aldehyde und Ketone 399
14 Carbonsäuren und ihre wichtigsten Derivate
14.1 Die homologe Reihe der aliphatischen Carbonsäuren 409
14.2 Mehrprotonige Carbonsäuren 412
14.3 Aromatische Carbonsäuren 413
14.4 Hydroxysäuren 413
14.5 Ester der Carbonsäuren 414
14.6 Salze der Carbonsäuren; Seifen 419
15 Stickstoff und schwefelhaltige Verbindungen
15.1 Nitroverbindungen 424
15.2 Amine und Amide 425
15.3 Aminosäuren 428
15.4 Schwefelhaltige Verbindungen 431
IX
16 Organische Reaktionen
16.1 Substitutionsreaktionen 433
16.2 Additionsreaktionen 444
16.3 Eliminationsreaktionen 454
17 Stereochemie organischer Moleküle
17.1 Bindungslängen und Bindungswinkel 458
17.2 Rotation um Einfachbindungen 458
17.3 Räumlicher Bau zyklischer Verbindungen 460
17.4 E/Z («cis/trans ») Isomerie 461
17.5 Molekülchiralität 462
17.6 Sterischer Verlauf organischer Reaktionen 468
18 Probleme der Strukturaufklärung und Synthese
18.1 Strukturbestimmung 473
18.2 Synthese 484
19 Farbstoffe
19.1 Zustandekommen der Farbe farbiger Stoffe 493
19.2 Farbstoffe und Färbeverfahren 495
19.3 Beispiele von Farbstoffen 497
20 Hochmolekulare Stoffe
20.1 Charakterisierung 503
20.2 Der Aufbau von Makromolekülen 504
20.3 Allgemeine Eigenschaften 505
20.4 Beispiele wichtiger hochmolekularer Stoffe 509
21 Kohlenhydrate, Proteine und Proteide
21.1 Kohlenhydrate 516
21.2 Proteine (Eiweisse) 524
21.3 Proteide 532
Anhang
Lösungen der Übungsaufgaben 549
Komplexzerfallskonstanten 560
Löslichkeitsprodukte 561
Säurekonstanten 562
Säurekonstanten organischer Säuren 563
Basenkonstanten organischer Basen 563
Redoxpotentiale 564
Spezifische Eigenschaften von 64 Elementen 570
Atommassen (Atomgewichte) 571
Radioaktive Elemente 572
Periodensystem der Elememte 573
Sachregister 575
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