Basiswissen Chemie. Allgemeine Chemie Anorganische Chemie Organische Chemie Technische Verfahren. Dr. Michaela Wilke, Wehrheim

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1 Basiswissen Chemie Allgemeine Chemie Anorganische Chemie Organische Chemie Technische Verfahren Dr. Michaela Wilke, Wehrheim Mit 187 Abbildungen und 39 Tabellen S. Hirzel Verlag Stuttgart Leipzig 2000

2 Inhaltsverzeichnis ^mmma^sm^ümm: mmmmmmm* Vorwort 5 Einführung 17 1 Grundlagen der Chemie Die Definition von Chemie Die Stoffe und Stoffgemische Die Aggregatzustände Die Auftrennung von Stoffgemischen Die chemische Reaktion 25 Atome und Moleküle Die Atomhypothese nach Dalton Der Streuversuch von Rutherford Das Bohr'sche Atommodell Das Orbital-Modell Atommasse und Ordnungszahl Isotop - Ion - Molekül 46

3 8 Inhaltsverzeichnis Die chemischen Elemente und das Periodensystem der Elemente Der Aufbau des Periodensystems Wichtige Hauptgruppen im Periodensystem Die Alkalimetalle Die Erdalkalimetalle Die Halogene : Die Edelgase Die Luft Das Wasser 61 Die chemische Bindung Die Atombindung Die lonenbindung Typische Vertreter - Die Salze Die Metallbindung Die Elektronegativität Die Dipolmoleküle 76 5 Der Ablauf chemischer Reaktionen Die Reaktionsgeschwindigkeit Die Gleichgewichtsreaktion Die Reaktionsordnung Das Prinzip von Le Chatelier Der Katalysator Die Bedeutung der Energie 95

4 Inhaltsverzeichnis Das Massenwirkungsgesetz Einfluß der Temperatur Einfluß des Drucks Einfluß der Konzentration 103 Oxidation und Reduktion = Redox- Reaktion Die Oxidation Die Reduktion Die Oxidationszahlen Die Spannungsreihe Die Elektrolyse Die Elektrolyte Die Elektrodenvorgänge Die Faraday'schen Gesetze Halbzellen und Potentiale Die Zersetzungsspannung lonenwanderung und elektrische Leitfähigkeit Die galvanischen Elemente Die Elektroden-Vorgänge Die Nernstsche Gleichung Beispiele für galvanische Elemente, Das Daniell-Element Das Leclanche-Element Der Blei-Akkumulator Die Brennstoff-Zelle Vergleich galvanisches Element - Elektrolyse-Zelle Korrosion und Korrosionsschutz Chemische und elektrochemische Korrosion 137

5 10 Inhaltsverzeichnis Der Korrosionsschutz Natürlicher Korrosionsschutz Korrosionsschutz-Verfahren Säuren und Basen Die Säure/Base-Theorie nach Arrhenius Die Neutralisation Die Hydrolyse Der Indikator Die Säure/Base-Theorie nach Brönstedt Die Protolyse Wasser als Ampholyt Der ph-wert Messung und Berechnung von ph-werten Die Stärke von Säuren und Basen Die mehrprotonigen Säuren Die Titration Der Puffer Die Salze Säuren, Basen und die Umwelt Organische Chemie Eine kurze Einführung in die organische Chemie Reinigung und Analytik organischer Verbindungen Die Kohlenwasserstoffe : Der chemische Aufbau der Kohlenwasserstoffe Die homologe Reihe Dielsomerie 186

6 Inhaltsverzeichnis Die physikalischen Eigenschaften Typische chemische Reaktionen Die radikalische Substitution Das Orbital-Modell und die chemische Bindung DieAlkene Die elektrophile Addition Die Polymerisation Die Alkine Noch mehr Kohlenwasserstoffe Die aromatischen Kohlenwasserstoffe und Benzol Das Erdöl Die Entstehung von Erdöl Die Eigenschaften von Erdöl Vorkommen und Förderung von Erdöl Die Erdölprodukte DasCracken Erdöl und die Umwelt Die funktionellen Gruppen Die Alkohole Chemischer Aufbau und physikalische Eigenschaften der Alkohole Die Isomerie bei den Alkoholen Die Nomenklatur der Alkohole Spezielle Reaktionen der Alkohole Herstellung und Verwendung von Ethanol 230

7 12 Inhaltsverzeichnis 11 Aldehyde und Ketone Die Synthese von Aldehyden und Ketonen Spezifische chemische Reaktione der Aldehyde und Ketone Die Verwendung von Aldehyden und Ketonen Zwei typische Vertreter - Formaldehyd und Aceton Die Carbonsäuren Die Carboxylgruppe und ihre Eigenschaften Die Monocarbonsäuren Essigsäure - eine typische Carbonsäure Die Ester 251 mmmmmmmmm^ 14 Die Ether Die Kohlenhydrate Die Monosaccharide Die Strukturformel von Glucose Die optische Aktivität von Zuckern Die Ringstruktur der Glucose : DieFructose Die Disaccharide Die Saccharose Die natürliche und die technische Zuckergewinnung Die Maltose 270

8 Inhaltsverzeichnis Die Polysaccharide Die Stärke DieCellulose Die Analytik von Zuckern Die Proteine Die Aminosäuren Der molekulare Aufbau und seine Besonderheiten Die Peptid-Bindung \ Die Struktur der Proteine Die Eigenschaften der Proteine Die Analyse von Proteinen Eiweiße und Ernährung Die Fette Das Vorkommen natürlicher Fette und Öle Der Molekülaufbau von Fetten Die Eigenschaften von Ölen und Fetten Die Analytik von Fetten und Ölen Fette als Rohstoffe Die Margarine Die Seife DieTenside Die Aniontenside Die Kationtenside Die Amphotenside Die nichtionischen Tenside 316

9 14 Inhaltsverzeichnis Die Synthesewege von Tensiden Eigenschaften und Anwendung Waschmittel Waschmittel, Tenside und die Umwelt Kosmetika Die Kunststoffe Die Systematik der Kunststoffe Die Eigenschaften der Kunststoffe Die physikalischen Eigenschaften Die chemischen Eigenschaften Die Makromoleküle Die Struktur der Makromoleküle Herstellungsreaktionen der Polymere Der Rohstoff Die Polymerisation Die Polykondensation Die Polyaddition Die Verarbeitung von Kunststoffen Kunststoffe und Umwelt Das Recycling von Kunststoffen ', Der Fall PVC" Die Farbstoffe Indigo - Eine Geschichte Farbe und Farbigkeit Die synthetischen Farbstoffe Die Struktur organischer Moleküle 362

10 Inhaltsverzeichnis Die Farbstoffgruppen Die Synthese organischer Farbstoffe Die Synthese der Azofarbstoffe Die Synthese von Triphenylmethan-Farbstoffen Die Anwendung von Farbstoffen Die Lebensmittelfarbstoffe Theoretische Grundlagen Das Periodensystem der Elemente Avogadro-Zahl und Mol Das Aufstellen und Ausgleichen von Reaktionsgleichungen Oxidationszahlen und Redox-Reaktionen Technische Verfahren Das Haber-Bosch-Verfahren Das Ostwald-Verfahren Das Doppelkontakt-Verfahren Die Alkalichlorid-Elektrolyse Die Alkalichlorid-Elektrolyse nach dem Amalgam-Verfahren Chlor-Ein Element in der Diskussion Die Metallgewinnung Die Eisengewinnung Die Stahlerzeugung Die Kupfer-Raffination Die Aluminiumgewinnung Die Ziegler-Natta-Synthesen 409 Stichwortverzeichnis 411

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