Verfügbarkeit: Faszinierende Chemie

Faszinierende Chemie: eine Entdeckungsreise vom Ursprung der Elemente bis zur modernen Chemie

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Feil, Sylvia (VerfasserIn), Resag, Jörg 1965- (VerfasserIn), Riebe, Kristin (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin, Germany Springer 2018
Ausgabe:	2. Auflage
Schlagworte:	Geochemie Kosmochemie Chemie Biochemie Technische Chemie Nukleosynthese Bildband Einführung
Online-Zugang:	Inhaltstext http://www.springer.com Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XV, 340 Seiten Illustrationen, Diagramme, Portraits (farbig)
ISBN:	3662573237 9783662573235

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adam_text	IX Inhalt Einleitung.....................................................................................................................V Inhalt....................................................................................................................... IX 1 Die Basis der Chemie................................................................................. Der Weg zum Atom Warum Materie kein Kontinuum ist......................................................2 Die Substruktur der Atome Km Hauch von X icht s........................................................4 Die Wellenfunktion im Wasserstoffatom Elektronen kreisen mehl, sie schwingen...........................6 Das Schalenmodell der Atomhülle Vom Pauli-Prinzip zu den Orbitalen.............................8 Das Periodensystem Ordnung cm Zoo der Elemente......................................................10 Die Stabilität der Atomkerne Eine Gratwandorung......................................................12 Radioaktive Zerfalle Atomkerne suchen das Gleichgewicht...............................................14 Chemische Reaktionsgleichungen Die Sprache der Chemie.........................................16 Die chemische Bindung in den Elektronen steckt che Kraft...... Das Wasserstoffmolekül Eiektronenwellen erbmden Atome ..... Was ist Entropie? Eine Brücke zwischen Mikro- und Makrowelt Die Triebkraft chemischer Reaktionen Entroi Katalysatoren Wie man Schwung in eine Reaktion bring!. Säuren und Basen Protonen aut Wanderschaft............ pH-Wert und Mol Wasser ist nicht nur H .0 Strukturformeln ■ Wie Moleküle dargestellt: werden............. Die Oktettregel Nützlich aber mehr unurnstofdich............... Benzol Ein Ring, sie zu binden................................. Die elektrochemische Spannungsreihe Edle und unedle Metalle 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 2 Vom Urknall zu den Elementen................................................................,..41 Der Urknall Startschuss für das Lniversima......................................................42 Materie im expandierenden Universum .. Au nm dunkle Materie und dunkie Energie.................44 4 X Die nukleare Heliumsynthese • Das Jriihe l niversuni ais Idisionsreakux...........................46 Die ersten Atome ... und das älteste Licht der Welt...............................................48 Erste Sterne und Galaxien entstehen Aufbruch zu den schweren Dementen.............................50 Im Fusionsofen der Sterne Wie man schwere Kiemen e macht...........................................52 Supernovae Explosive lüemerricmsmhuuq.............................................................54 Verschmelzung von Neutronenstemen Elemcnlsehmiede ixe kosmischer Kollision...................56 Die Häufigkeiten chemischer Elemente ... und wie ec dazu kt rnrm.................................58 Spektrallimen Der optische Hngerahdruc.k der Demente..............................................60 Das interstellare Medium (las und Staub im Weltraum...............................................62 Molekülwolken Staubkörner ais kosmische Miniiabore................................................64 Biomoleküle im Weltall Auf den Spuren der Ursprünge des Lebens....................................66 Wasser im Sonnensystem Vorn Krater Eis .Merkurs bis zu den Eismonden.............................. 68 Meteoriten HimmiicchesEisen und VveinemsifiUen-Figuren.............................................70 5 Chemie der (Lde und der Pkwwtwn.....................................- Woraus bestehen Planeten? Auf dem Weg in das Energie! al............ Das Innere der Erde Eine Reise in die Tiele............................ Der Ursprung der Minerale Eine kurze LmskLungsgcKehiehte............... Olivin Das grüne Mineral aus den 1 leien der Erde...................... Zirkon /eiikapsein aus der Erülizeil der Erde.......................... Quarz ... umi (ier Kreidaui des Sandes................................. Feldspat Iktustoff der Erdkruste.................................... Pyroxen, Amphibol und Glimmer Minerale zwischen ()üvsn und Quarz .. 74 76 78 80 82 84 86 88 XI Magmatische Gesteine Basalt. Granit und (,.o..................................................90 Metamorphe Gesteine Kratone und die. ältesten (lesteine der Erde.............................92 Verwitterung und Tonminerale as der Zahn der Zeit übrig lasst..................................94 Eisensulfid . Vom Wattenmeer zum Katzengold.......................................................96 Meerwasser und Evaporite Wenn Meere austroeknen...................................................98 Kalk und Dolomit Wenn Rill e zu Bergen w erden....................................................100 Der Carbonat-Silicat-Zyklus ■ Wo befindet, sich das Kohlendioxid der Erdet........................102 Treibhausgase Die Wärme« lecke der Erde..........................................................104 Wandlungsfähiger Kohlenstoff Graphit und I Diamant zwei ungleiche Zwillinge.........................106 Methanhydrat Brennendes Eis.....................................................................108 Erdöl Das schwarze Gold aus der! ide..................................................... ..........110 Kohle - ■ Das Erbe urzeitlic herW älder.............................................................112 Titans eisige Welt TG Tne und Seen aus Methan.......................................................114 los vulkanische Schwefelwelt (leideren, Lava und Sdiweielseen.....................................116 Materie unter Druck Chemie bei beengten Verhältnissen...............................................118 Meteoriteneinschläge Spurensuche nn Gestern.........................................................120 Globale Massensterben Wenn die Erde zur Todeszone wird..............................................122 Mit Isotopen auf Spurensuche Was CTT C-14 und 048 uns verraten......................................124 4 Entstehung des Lebens........................................................................12/ Wasser Ein besonderer Stof j...................................................................128 Entstehung des Lebens V n Molekülen zu Lebeweseni............................................130 4 XII Membranen ;e ein aiverschlossener Reakuonsruum entsteht.....................................132 Schwarze Raucher ■ Sen Urzeiten Ins heute ein H nspot des Lebens..............................134 Die frühe Erde Erste Spurei ies Lebens.....................................................136 RNA-Welt ( rn Makromolekül nur Rephkaiiun.....................................................138 Chiralität ■ Wenn Moleküic die Schwmgmnysebcne des Lichts drehen...............................140 Entropie und Leben Wde On inumt un Ihao.s entsteht...........................................142 Die Nanowelt der Zellen im Reich der Makromoleküle..................................................146 ATP-Synthase Der rrmerende Ihiereieuumdler..........................................................148 Glykolyse W ie man aus Zucker Energie gewinnt.......................................................150 Pyruvat-Oxidation ... und cm gaganusrher Ivnzvmkoinplex.........................................152 Der Gitratzyklus Drehseheibe des Stoihveehsels......................................................154 Die Atmungskette Knalleasreakiion in kleinen Schritten..............................................156 Gärung und anaerobe Atmung 1 .eben ohne .SauemtoiT...............................................158 Photosynthese Deo Lieht der Sonne nutzer!........................................................160 Der Calvin-Zyklus PhoUKvntheseToi! 11............................................................162 Zellen simulieren beben un Cnmpulermtxldl........................................................164 Ribosomen Molekulare Maschinen !ür die hxueinproduklion..........................................166 Flagellen, Cilien ... und der Stammbaum des Lebens...............................................168 Motorproteine und Zellskelett I )as Le! x:n brauch! Bewegung.....................................170 Zucker Kohlenhydrate und mehr als nur süb....................................................172 Fette Energiespcieher und Baustoii i ur Membranen................................................174 Kalium Eine Banane zu viel. .................................................................176 Proteine Vielfältige Moleküle..................................................................178 Verdauung Von Salzsäure über Enzyme bis zum Mikrobiom............................................180 Alkaloide Gütige Abwehr Inn Pilanzen.............................................................182 Terpene Von LbsungsmiUein bis Vitamin A.......................................................184 Cellulose Kohlenhydrate als Baustotl und naehwaehsender Rohslof!.................................186 XIII Eisen im Körper Hämoglobin für den kiauersTotiiransport.............................................188 Boten im Nervensystem Die chemische Signalübenragung................................................190 Drogen im Nervensystem Konkurrenz um die Rezeptoren.................................................192 Sehen Mit Licht Moleküle schalten...................................................................194 Gifte in der Nahrung ■ Was Menschen (näher (versehentlich) umbraebte................................196 Geruchsstoffe im grünen Bereich Chemische Kommunikation liegt in der Luit...........................198 Biolumineszenz Was Quellen und C ilümvürmchen zum Leuchten bringt...................................200 Die innere Uhr Wie uns die Moleküle ticken lassen...................................................202 6 Chemie in der Menschheitsgeschichte..,,.,.............. Feuer ... Roden, Heizen, Trocknen, lucht und Kochen.... Schwarzpulver ... Pyrotechnische Anwendungen........... Porzellan Das weihe Gold aus China..................... Zement Von Saud und Mörtel zum Baustoff der Korner Beton -■ Baustoff der M t x lerne...................... Metalle unserer Vorfahren Wie Ötzi zu seinem Kupiemeu Kam Alkoholische Gärung Hefe unter Atemnot................ Vom Alkohol zum Essig Wenn Wenn sauer wird............ Jagdgifte ■ Frösche und Pllanzen als Giitlideranlen... Gerben Wie aus Haut Leder wird........................ Seifen Was die (iermanen den Römern voraus hatten Naturmedizin ■ .Arzneien aus W äldern und Wildueren. Naturfarben und -lacke Ausdrucksmitcel und Har .206 .208 .210 .212 .214 .216 .218 .220 .222 .224 .226 .228 .230 XIV Kristallfarben Minerale ah Rohstoff Itir Pigmente.....................................................232 Der Stein der Weisen Alchemie.........................................................................234 Kristallfarben Minerale ah Rohstoff itir Pigmente.....................................................232 Der Stein der Weisen Aichomie.........................................................................234 / i ■ 1 M V f J M 1 ! ■■■ = f :; . i _ . ^ r ^ ... Stickstoff Aus der Luit gegriffen: iJaberdWscbA erfahren..............................................238 Dünger Gegen den Hunger der Millionen.............................................................240 Chemische Kampfstoffe i Ü ft gas und Nervengifte......................................................242 Säuren Lin Rundytmg...................................................................................244 Sprengstoffe IJynatnit, TNT, 1 (exogen................................................................246 Quecksilber, Cadmium und Blei Vom Nutzen um.! Schaden von Schwcnneiailen..............................248 Metallurgie ■ Vom Bergbau los zu Ligen schal len nach- Wunsch.........................................250 Seltene Erden ... sind auch blob Metalle, aber wertvolle!.............................................252 Aluminium I )as schwer zugängliche Leichtgewicht......................................................254 Metalle aus dem Meer Manganknollen und Tickseeiräsen..................................................256 Korrosion Wenn Mueme VVinen alt aussehen lässt....................................................258 Kupfer und Gold Abbau und ( kwvinnunn............................ ....................................260 Silicium und seine Oxide IWvnvn eines uni erteilen (ierusihiidners....................................262 Methan und Ethen h.oWe Alkane, Alkenc und Pelroehemie.................................................264 Zeolithe ■ IWlVvsatormatenal und Wasseren! härter.....................................................266 Methanol und Ethanol Alkohole Tür Kraftstoffe.........................................................268 Farbstoffe Ls ¡st alles so sch bn bunt hier........................................................270 Ozon Am l$o(ich gefährlich, darüber unentbehrlich.....................................................272 Selbstreinigende Oberflächen Wasser und Sein nutz einfach loswerc len..........................274 XV Ionische Flüssigkeiten Flüssige Salze................................................................276 Kunststoffe Mit Neugier und Glück zu neuen Stol len..................................................278 Antibiotika Mit den Wallen der Pilze gegen Bakterien.................................................280 Glyphosat Der umstrittene l nkraut-Killer.........................................................282 Tenside Aktiv an Oberflächen.........................................................................284 Maillard-Reaktion Röstslolie: kross und duf tend.....................................................286 Lebensmittelzusätze Vercbckungsmilld, Konservierungsstt4re und mehr...............................288 Kaffee Ein Extrakt aus gerosteten Bohnen.............................................................290 Emulgatoren Das Gelbe vom Ei in Saucen...............................................................292 Kaltes Leuchten Fluoreszenz, Phosphoreszenz und Cbeimiummcszenz...................................294 8 Chemischer Ausblick.....,...,,....................................................................297 Fullerene Nano-Eußbälle aus Kohlenstoll...........................................................298 Kohlenstoff-Nanoröhren Aufgeroiker KuhiensioJ f......................................................300 Graphen Hauchdünne Lagen aus Kohiensioi t.......................................................302 Der Weltraumlift Fahrstuhl zu den Sternen..........................................................304 Molekulare Maschinen Wie man sie ent wirk und baut..............................................306 Werkzeuge aus Keramiken Messerscharf und harter al s Stahl.....................................308 Eluoreszenzmikroskopie Mit Leucht farbstoffen jenseits der Aullösungsgrenze.........................310 Kryo-Elektronenmikroskopie fiele Einblicke in die Nanoweh des Lehens...............................312 Spinnenseide .. Aus der Natur zur Bjofabnkation.....................................................314 Aerogel Ein anorganisches Leichtgewicht.............................................................316 Das gentechnische Werkzeug CRISPR Mil (.icneditiemng Krankheiten taraussehneiden?...................318 Das Periodensystem der Elemente ....................................................................,320 Bildnachweis........................................................................................„321 lnde*...................................................................................................331 4
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