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Chemie: Grundlagen, Anwendungen und Versuche aus der Technik

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Bibliographic Details
Main Authors:	Biese, Volkher (Author), Bleyer, Uwe (Author), Bosse, Manfred (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Braunschweig [u.a.] Vieweg 2002
Edition:	6., überarb. und erw. Aufl.
Series:	Viewegs Fachbücher der Technik
Subjects:	Schulbuch Chemie Berufsschule Chemieunterricht Einführung
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	X, 274 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3528546093

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN .............................. XI PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE ................................. XI1 1 EINLEITUNG 1.1 ALLGEMEINE EINFUHRUNG .................................. 1 1.2 WICHTIGE GESETZE UND VORSCHRIFTEN ZUM GESUNDHEITS- UND ARBEITSSCHUTZ .. 5 1.3 GEFAHRENSYMBOLE (AUSWAHL) ............................... 7 1.4 GEFAHRENKLASSEN ....................................... 8 1 . 5 UMWELTBELASTUNGEN ..................................... 9 1.6 ZUSAMMENFASSUNG ...................................... 9 1.7 AUFGABEN ........................................... 9 2 GRUNDLAGEN AUFGABEN DER CHEMIE ................................... CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE VORGAENGE ........................ MATERIE (STOFF) ........................................ 2.3.1 MATERIE (STOFF) - ENERGIE (ARBEITSVERMOEGEN) ............... 2.3.2 MATERIESORTEN - KOERPER ............................. HETEROGENE UND HOMOGENE STOFFE ........................... GEMISCHE (MISCHUNGEN) .................................. 2.5.1 HOMOGENE UND HETEROGENE GEMISCHE .................... 2.5.2 LEGIERUNGEN ..................................... 2.5.3 LOESUNGEN ...................................... 2.5.4 TRENNUNG VON STOFFGEMISCHEN ......................... REINE STOFFE ......................................... 2.6.1 REINHEITSGRAD .................................... 2.6.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON REINEN STOFFEN ............. 2.6.3 CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VON REINEN STOFFEN ............... 2.6.4 ZERLEGEN VON REINEN STOFFEN .......................... UNTERSCHEIDUNG VON STOFFGEMISCHEN UND CHEMISCHEN VERBINDUNGEN ..... ANALYSE-SYNTHESE .................................... AUFGABEN ........................................... INHALTSVERZEICHNIS V 3 ATOMLEHRE 3.1 BEDEUTUNG DER ATOMLEHRE FUER DIE CHEMIE ...................... 31 3.2 ENTWICKLUNG DER ATOMVORSTELLUNGEN .......................... 31 3.3 ATOMMODELLE (ALLGEMEIN) ................................. 31 3.4 AUFBAU DER ATOME ..................................... 32 3.4.1 GROESSEN UND MASSEN DER ATOME ........................ 32 3.4.2 AUFBAU DER ATOME ................................ 32 3.4.3 GROESSEN UND MASSENVERGLEICHE BEIM ATOM ................. 35 3.5 BOHRSCHES ATOMMODELL .................................. 35 3.6 ORBITALVORSTELLUNGEN .................................... 39 3.7 ENERGIESCHEMA FUER DIE ANORDNUNG DER ELEKTRONEN IN DER ATOMHUELLE ..... 42 3.8 KUGELWOLKENMODELL (KWM) ............................... 44 3.9 AERSICHT UEBER WICHTIGE ATOMMODELLE ........................ 47 3.10 AUFGABEN ........................................... 48 4 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE (PSE) 4.1 ALLGEMEINES .......................................... 49 4.2 WICHTIGE AUSSAGEN ZUM PSE ............................... 49 4.2.1 SYMBOLE UND ORDNUNGSZAHLEN ......................... 49 4.2.2 ISOTOPE ........................................ 50 4.2.3 PERIODEN ....................................... 51 4.2.4 GRUPPEN ....................................... 52 4.2.5 METALLE - NICHTMETALLE - HALBMETALLE ................... 52 4.3 ERKENNEN EINZELNER ELEMENTE .............................. 54 4.4 KRAFTWIRKUNGEN AUF ELEKTRONEN ............................. 55 4.4.1 IONISIEMNGSENERGIEN ............................... 55 4.4.2 ELEKTRONEGATIVITAET (EN) ............................. 58 4.5 AHNLICHKEITEN INNERHALB DER GRUPPEN ......................... 59 4.6 ZUSAMMENFASSUNG ...................................... 60 4.7 AUFGABEN ........................................... 60 5 CHEMISCHE BINDUNG UND STRUKTUR 5.1 ALLGEMEINES .......................................... 5.2 URSACHEN CHEMISCHER BINDUNG .............................. 5.3 KRAEFTE INNERHALB EINES ATOMVERBANDES ........................ 5.4 DIE BINDUNGSARTEN UND DEREN OBERGAERIGE ....................... 5.5 NICHTMETALLE MIT NIEDRIGER SIEDETEMPERATUR ..................... 5.5.1 ELEKTRONENPAARBINDUNG ............................. 5.5.1.1 OKTETTIDUBLETT-REGEL ......................... 5.5.1.2 MOLEKUELSTRUKTUREN ........................... V1 INHALTSVERZEICHNIS 5.5.2 VAN-DER-WAALS-BINDUNGEN ............................ 5.5.3 POLARISIERTE ATOMBINDUNGEN .......................... 5.5.4 NICHTMETALLE MIT HOHER SIEDETEMPERATUR - ATOMGITTER ........ 5.6 BILDUNG UND VERHALTEN VON LONEN ........................... 5.6.1 IONENWERTIGKEIT .................................. 5.6.2 GRUNDSAETZE ZUR BILDUNG VON IONEN ...................... 5.6.3 STRUKTUR VON IONENVERBINDUNGEN ....................... 5.6.4 EIGENSCHAFTEN VON IONENVERBINDUNGEN ................... 5.6.5 HYDRATATION ..................................... 5.6.6 GITTERENERGIEN ................................... 5.7 METALLBINDUNG ........................................ 5.7.1 BILDUNG UND VERHALTEN DER METALLBINDUNG ................. 5.7.2 EIGENSCHAFTEN DER METALLE ............................ 5.8 TFBERSICHT HAUPTBINDUNGSARTEN ............................. 5.9 ZUSAMMENFASSUNG ...................................... 5.10 AUFGABEN ........................................... 6 CHEMISCHE REAKTIONEN 6.1 CHEMISCHE FORMELN .................................... 88 6.2 CHEMISCHE GLEICHUNG ................................... 91 6.3 GESETZ VON DER ERHALTUNG DER MASSE .......................... 92 6.3.1 GESETZ DER KONSTANTEN MA~SENVERH ALTISSE ................. 93 6.3.2 GESETZ DER MULTIPLEN MASSENVERHAELTNISSE .................. 93 6.4 ATOMMASSE .......................................... 94 6.4.1 ATOMARE MASSENEINHEIT U ............................ 94 6.4.2 RELATIVE ATOMMASSE A, ............................. 95 6.5 RELATIVE MOLEKUELMASSE M, ................................ 95 6.6 MOLARE MASSE M ....................................... 96 6.7 STOFFMENGE N ......................................... 97 6.7.1 AVOGADRO-KONSTANTE NA ............................ 97 6.7.2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN MOLARER MASSE, STOFFMENGE, ATOMMASSE UND AVOGADRO-KONSTANTE .................... 97 6.8 VOLUMENVERHAELTNISSE BEI GASREAKTIONEN ....................... 98 6.8.1 VOLUMENGESETZ VON GAY-LUSSAC ........................ 98 6.8.2 GESETZ VON AVOGADRO ............................... 99 6.8.3 MOLARES NORMVOLUMEN V* .......................... 99 6.8.4 MOLARE NORMVOLUMEN REALER GASE ...................... 99 6.9 THERMISCHE ZUSTANDSGLEICHUNG DER GASE ....................... 100 6.1 0 STOECHIOMETRISCHE BERECHNUNGEN ............................ 102 6.11 BEISPIELE ZU DEN STOECHIOMETRISCHEN BERECHNUNGEN ................. 102 6.12 THERMOCHEMISCHE REAKTIONEN ............................. 103 6.12.1 REAKTIONSENERGIE AU UND REAKTIONSENTHALPIE AHR .......... 104 6.12.2 EXOTHERME UND ENDOTHERME REAKTIONEN .................. 104 .. INHALTSVERZEICHNIS VII 6.1 3 BILDUNGSENTHALPIE AHB .................................. 105 6.1 3.1 EINFLUSS DES AGGREGATZUSTANDES DER VERBINDUNGEN ............ 105 6.1 3.2 ZUSAMMENHANG BILDUNGSENTHALPIE AHB MIT REAKTIONSENTHALPIE AHR ............................ 106 6.13.3 HESSSCHER SATZ ................................... 106 6.1 3.4 VERBRENNUNGSENTHALPIE ............................. 107 6.13.5 HEIZWERT H ..................................... 107 6.14 AKTIVIERUNGSENERGIE EA .................................. 108 6.15 ZUENDTEMPERATUR - MINDESTZUENDENERGIE ........................ 109 6.16 AUFGABEN ........................................... 111 6.17 KURZFASSUNG WICHTIGER BEGRIFFE ............................. 112 7 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT UND MASSENWIRKUNGSGESETZ 7.1 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT ................................ 7.1.1 URNKEHRBARKEIT CHEMISCHER REAKTIONEN ................... 7.1.2 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT (BEGRIFF) ..................... 7.1.3 LAGE DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTES .................... 7.1.4 WIRTSCHAFTLICHKEIT VON CHEMISCHEN REAKTIONEN .............. 7.2 VERSCHIEBUNG DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTS .................... 7.2.1 PRINZIP VON LE CHATELIER UND BRAUN ..................... 7.2.2 EINFLUSS DES DRUCKES AUF DIE LAGE DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTS ................................... 7.2.3 EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE LAGE DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTS ................................... 7.2.4 EINFLUSS DER KONZENTRATION AUF DIE LAGE DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTS ................................... 7.3 EINFLUSSGROESSEN DER GLEICHGEWICHTSEINSTELLUNG .................... 7.3.1 EINSTELLUNG DES CHEMISCHEN GLEICHGEWICHTS ................ 7.3.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE GLEICHGEWICHTSEINSTELLUNG ...... 7.3.3 EINFLUSS VON KATALYSATOREN ........................... 7.4 WECHSELSEITIGER EINFLUSS VON DRUCK, TEMPERATUR UND KATALYSATOREN AUF DAS CHEMISCHE GLEICHGEWICHT AM BEISPIEL DER AMMONIAK-SYNTHESE ... 7.5 REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT ................................ 7.5.1 EINFLUSS DER TEMPERATUR ............................. 7.5.2 EINFLUSS DER KONZENTRATION ........................... 7.5.3 EINFLUSS DES ZERTEILUNGSGRADES ......................... 7.6 MASSENWIRKUNGSGESETZ ................................... 7.6.1 REAKTIONSORDNUNG ................................ 7.6.2 MASSENWIRKUNGSGESETZ (ZUSAMMENHAENGE) ................. 7.6.3 ABHAENGIGKEIT DER GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN KP VON DER TEMPERATUR ..................................... 7.6.4 ABHAENGIGKEIT DER GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN KP VOM DRUCK ..... 7.7 KURZFASSUNG WICHTIGER BEGRIFFE ............................. 7.8 AUFGABEN ........................................... V111 INHALTSVERZEICHNIS 8 OXIDATION UND REDUKTION (REDOX) 8.1 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG ............................... 138 8.2 OXIDATION UND REDUKTION IM ALLGEMEINEN SINNE .................. 138 8.3 OXIDATIONSZAHL ........................................ 141 8.4 REDOXVORGAENGE IN DER TECHNIK ............................. 144 8.4.1 OXIDATION VON EISEN ............................... 144 8.4.2 OXIDATION VON NICHTEISENMETALLEN ...................... 145 8.4.3 URSACHEN F& UNTERSCHIEDLICHE OXIDSCHICHTEN ............... 146 8.4.4 CHEMISCHE OXIDATION VON ALUMINIUM .................... 147 8.5 LUFT ............................................... 147 8.5.1 EIGENSCHAFTEN UND ZUSAMMENSETZUNG DER LUFT .............. 147 8.5.2 WICHTIGE BESTANDTEILE DER LUFT ........................ 148 8.5.3 SPURENSTOFFE IN DER LUFT ............................ 149 8.5.3.1 CHEMISCHE REAKTIONEN IN DER ATMOSPHAERE ........... 150 8.5.3.2 PERSISTENTE STOFFE IN DER ATMOSPHAERE ............... 150 8.6 VERSUCHE ............................................ 151 8.7 AUFGABEN ........................................... 151 9 SAEUREN. BASEN. SALZE. PH.WERTE. ELEKTROCHEMIE 9.1 SAEUREN UND BASEN ...................................... 152 9.1.1 DEFINITION NACH ARRHENIUS ........................... 152 9.1.2 DEFINITION NACH BROENSTED ............................ 152 9.1.3 SAEURE-BASE-PAAR .................................. 153 9.1.4 SAEURESTAERKE (BASENSTAERKE) ........................... 154 9.1.5 ARNPHOLY TE ..................................... 154 9.1.6 BILDUNG VON SAEUREN (WICHTIGE MOEGLICHKEITEN) ............... 155 9.1.7 WICHTIGE SAEUREN .................................. 155 9.1.7.1 SALZSAEUREHCI .............................. 155 9.1.7.2 SCHWEFELSAEURE H, SO, ........................ 156 9.1.7.3 KOHLENSAEURE HZ CO3 ......................... 157 9.1.7.4 SALPETERSAEURE HN03 .......................... 157 9.1.8 BILDUNG VON BASEN (WICHTIGE MOEGLICHKEITEN) ............... 158 9.1.9 INDIKATOREN ..................................... 159 9.1.10 ZUSAMMENFASSUNG (SAEUREN UND BASEN) ................... 159 9.1.1 1 VERSUCHE ....................................... 160 9.1.1 2 AUFGABEN ZU ABSCHNITT 9.1 (SAEUREN UND BASEN) ............. 161 9.2 SALZE ........................................ 161 9.2.1 DEFINITIONEN .................................... 161 9.2.2 ENTSTEHUNG VON SALZEN .............................. 161 9.2.3 KRISTALLWASSER .................................... 162 INHALTSVERZEICHNIS IX 9.2.4 SALZNAMEN ...................................... 9.2.5 WICHTIGE SALZE (AUSWAHL) ............................ 9,2.6 ZUSAMMENFASSUNG (SALZE) ............................ 9,2.7 VERSUCHE (SALZE) .................................. 9.2.8 AUFGABEN ZU ABSCHNITT 9.2 (SALZE) ...................... 9.3 PH-WERTE ........................................... 93.1 ERKLAERUNG ...................................... 9.3.2 VERSUCHE ....................................... 9,3.3 AUFGABEN ZU ABSCHNITT 9.3 (PH-WERT) .................... 9.4 ELEKTROCHEMISCHE VORGAENGE ............................... 9,4.1 ALLGEMEINE BEDEUTUNG .............................. 9.4.2 STROMLEITUNG .................................... 9.4.3 ELEKTROLYSE ..................................... 9.4.4 TECHNISCHE ELEKTROLYSEN ............................ 9.4.5 ELEKTROLYTISCHE ABSCHEIDUNG VON METALLEN ................. 9.4.6 DIE FARADAYSCHEN GESETZE. ELEKTROCHEMISCHES AEQUIVALENT ....... 9.4.7 GALVANISCHES ELEMENT .............................. 9.4.8 ELEKTROCHEMISCHE SPANNUNGSREIHE ...................... 9.4.9 AUFBAU GALVANISCHER ELEMENTE ......................... 9.4.10 ELEKTROCHEMISCHE KORROSION .......................... 9.4.1 1 KORROSIONSSCHUTZ ................................. 9.4.12 ZUSAMMENFASSUNG (ELEKTROCHEMIE) ..................... 9.4.1 3 VERSUCHE (ELEKTROCHEMIE) ............................ 9.4.14 AUFGABEN ZU ABSCHNITT 9.4 (ELEKTROCHEMIE) ............... 10 DER KOHLENSTOFF UND SEINE VERBINDUNGEN 10.1 BEDEUTUNG DER KOHLENSTOFFCHEMIE .......................... 186 10.2 DASKOHLENSTOFFATOM .................................. 187 10.3 DER ELEMENTARE KOHLENSTOFF .............................. 188 10.3.1 GRAPHIT ....................................... 188 10.3.2 DIAMANT ...................................... 190 10.4 KOHLENWASSERSTOFFE(KW) ................................ 192 10.4.1 KETTENFOERMIGE KOHLENWASSERSTOFFE ..................... 192 10.4.1.1 GESAETTIGTE KETTENFOERMIGE KOHLENWASSERSTOFFE ....... 192 10.4.1.2 UNGESAETTIGTE KETTENFOERMIGE KOHLENWASSERSTOFFE ...... 196 10.4.2 RINGFOERMIGE KOHLENWASSERSTOFFE ...................... 199 10.4.3 KOHLENWASSERSTOFFE, UEBERSICHT ....................... 202 10.5 FUNKTIONELLE GRUPPEN .................................. 203 10.6 ORGANISCHE REAKTIONSFORMEN ............................. 205 10.6.1 ADDITION ...................................... 205 10.6.2 SUBSTITUTION ................................... 205 10.6.3 HYDRIERUNG (SONDERFALL DER ADDITION) ................... 205 10.6.4 ESTERBILDUNG (SUBSTITUTION) ......................... 205 10.6.5 VERSEIFUNG (HYDROLYSE) ............................ 207 X INHALTSVERZEICHNIS 10.6.6 KONDENSATION (SUBSTITUTION) ................................ ........................... 208 10.6.7 POLYMERISATION (ADDITION) ................................................................. 209 10.7 VERSUCHE ..................................................................................................... 209 10.8 AUFGABEN .................................................................................................... 211 11 KUNSTSTOFFE 11.1 UNTERSCHEIDUNG DER KUNSTSTOFFE NACH IHRER HERKUNFT ...................................... 11.1.1 NATUERLICH BESTEHENDE MAKROMOLEKULARE STOFFE ................................... 11.1.2 ABGEWANDELTE NATURSTOFFE (HALBSYNTHETISCHE KUNSTSTOFFE) ................. 1 1.1.3 VOLLSYNTHETISCHE KUNSTSTOFFE (KUNSTSTOFF, SYNTHESEKAUTSCHUKE) ........ 1 1.2 UNTERSCHEIDUNG DER KUNSTSTOFFE NACH DEN HERSTELLUNGSVERFAHREN ................. 1 1.2.1 POLYMERISATION .................................................................................... 11.2.2 POLYKONDENSATION ................................................................................ 11.2.3 POLYADDITION ........................................................................................ 1 1.3 UNTERSCHEIDUNG DER KUNSTSTOFFE NACH IHREM THERMISCHEN VERHALTEN ............. 1 1.3.1 THERMOPLASTE (PLASTOMERE) ................................................................. 11.3.2 DUROPLASTE (DUROMERE) ....................................................................... 11.3.3 ELASTOPLASTE (ELASTOMERE) ................................................................... 1 1.4 NEUARTIGE KUNSTSTOFFE ................................................................................... 11.5 KUNSTSTOFFUEBERSICHT ....................................................................................... 1 1.6 AUFGABEN ....................................................................................................... 12 KERNCHEMIE 12.1 WICHTIGE ELEMENTARTEILCHEN ........................................................................... 228 12.2 RADIOAKTIVITAET ................................................................................................. 229 12.3 KERNSPALTUNG ............................................................................................. 233 12.4 KERNENERGIE DURCH SPALTPROZESSE ................................................................... 233 12.5 KERNFUSION (KERNVERSCHMELZUNG) .............................................................. 239 12.6 AUFGABEN ........................................................................................................ 241 13 UMWELT UND OEKOLOGIE 13.1 ALLGEMEINES .................................................................................................... 13.2 GESETZE UND VORSCHRIFTEN (AUSWAHL) .............................................................. 13.3 LEBENSRAUM BODEN ......................................................................................... 13.4 LEBENSRAUM WASSER ........................................................................................ 13.5 LEBENSRAUM LUFT ............................................................................................ 13.6 UMWELTBELASTUNGEN ........................................................................................ 13.6.1 BEISPIEL KOHLEKRAFTWERKE .................................................................... 13.6.2 BEISPIEL LUFTSCHADSTOFFE UND EMISSIONSQUELLEN (SCHEMA) ................. ANHANG: LOESUNG DER AUFGABEN ................................................................................... SACHWORTVERZEICHNIS ......................................................................................................
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