Kleine Formelsammlung

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1 Karl Schwister Kleine Formelsammlung Chemie 4. Auflage

2 Allgemeine Grundlagen Struktur dermaterie Zustandsformen der Materie Thermodynamik Chemische Reaktionen und Gleichgewichte Elektrochemie Kinetik Grenzflächengleichgewichte Nomenklatur und Systematik Register A M Z T C E K G N R

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4 Kleine Formelsammlung CHEMIE von Prof. Dr. rer. nat. Karl Schwister 4., aktualisierte Auflage Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag

5 Prof. Dr. rer. nat. Karl Schwister Fachhochschule Düsseldorf Bibliografische Information der DeutschenNationalbibliothek Die DeutscheNationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN E-Book-ISBN Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdrucks und der Vervielfältigung des Buches oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren), auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigtoder verbreitet werden. Fachbuchverlag Leipzig im Carl HanserVerlag 2014 Carl Hanser Verlag München Projektleitung: Dipl. Min. Ute Eckardt Herstellung: Katrin Wulst Druck und Binden:Friedrich PustetKG, Regensburg Printed in Germany

6 »Der Weltuntergang steht bevor, aber nicht so, wie Sie denken. Dieser Krieg jagt nicht alles in die Luft, sondern schaltet alles ab.«tom DeMarco Als auf der Welt das Licht ausging ca. 560 Seiten. Hardcover ca. 19,99 [D]/ 20,60 [A]/ sfr 28,90 ISBN Erscheint im November 2014 Hier klicken zur Leseprobe Sie möchten mehr über Tom DeMarco und seine Bücher erfahren. Einfach reinklicken unter

7 Vorwort Zur Verständigung unter Naturwissenschaftlern und Ingenieuren sind Formeln und Gleichungen ein Hilfsmittel, dessen Wichtigkeit kaum überschätzt werden kann. Ausgehend von den Anforderungen natur- und ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge anfachhochschulen und Universitäten sind die Grundzüge dieser Disziplin griffig ineiner Formelsammlung Chemie zusammengefasst. Sie ist gleichermaßen geeignet für die Lösung physikalisch-chemischer Probleme inder Praxis. Unter weitgehendem Verzicht auf erläuternden Text entstand eine in Kapitel gegliederte Zusammenstellung der wichtigsten Gleichungen aus verschiedenen Teilgebieten der Chemie, die weniger einem Lehrbuch herkömmlicher Konzeption entspricht, sondern vielmehr dessen chemischen Extrakt darstellt. Dem Benutzer soll die Formelsammlung zur Unterstützung beim Lösen von Übungsaufgaben, zur Auffrischung chemischerkenntnisse und zur Prüfungsvorbereitung dienen. Ich danke Frau Holzbrecher für die sorgfältige Erfassung und Herrn Dipl.-Ing. Leven für die abschließende Bearbeitung des Manuskriptes sowie den Herren Prof. Dipl.-Ing. Leßenich und Prof. Dr. Pfestorf für das gewissenhafte Korrekturlesen. Dem Verlag, vor allem Frau Ute Eckardt, sei für die gute Zusammenarbeit und für das große Engagement während der Entstehung des Buches herzlichst gedankt. Karl Schwister

8 Inhaltsverzeichnis A Allgemeine Grundlagen...9 A.1 Größen und Einheiten... 9 A.2 Physikalisch-chemische Konstanten A.3 Umrechnungstabellen und -faktoren...20 M Struktur der Materie M.1 Bausteine der Atome M.2 Welle-Teilchen-Dualismus M.3 Aufbau von Einelektronensystemen M.4 Aufbau von Mehrelektronensystemen M.5 Kernreaktionen und Radioaktivität Z Zustandsformen der Materie Z.1 Aggregatzustände und Phasendiagramme Z.2 Gasgesetze Z.3 Fester Zustand T Thermodynamik T.1 Systeme und Zustandsgrößen T.2 Erster Hauptsatz T.3 Standard-Enthalpien T.4 Entropie und zweiter Hauptsatz T.5 Freie Energie und Freie Enthalpie C Chemische Reaktionen und Gleichgewichte C.1 Mehrstoffsysteme und Lösungen...83 C.2 Stöchiometrische Berechnungen... 88

9 Inhalt 7 C.3 Massenwirkungsgesetz und Gleichgewichtslage.90 C.4 Säure-Base-Gleichgewichte C.5 Lösungsgleichgewichte C.6 Kolligative Eigenschaften E Elektrochemie E.1 Elektrolytische Leitfähigkeit E.2 Elektrodenprozesse E.3 Galvanische Zellen E.4 Elektrochemische Prozesse K Kinetik K.1 Geschwindigkeit chemischer Reaktionen K.2 Integrierte Geschwindigkeitsgesetze K.3 Bestimmung der Reaktionsordnung K.4 Stoßtheorie und aktivierter Komplex G Grenzflächengleichgewichte G.1 Oberflächenspannung G.2 Adsorption G.3 Viskosität G.4 Diffusion N Nomenklatur und Systematik N.1 Nomenklatur anorganischer Verbindungen N.2 Systematik organischer Verbindungen N.3 Substitutive Nomenklatur N.4 Verzeichnis der Elemente R Register...171

10 1. Periode 2. Periode 3. Periode 4. Periode 5. Periode 6. Periode 7. Periode HG Nebengruppen Hauptgruppen(HG) IA II A III B IV B VB VI B 5 6 VIIB 7 VIII B IB II B III A 13 IV A VA VI A VIIA VIII A 14 VA 15 VI 16 A 17 VIII 18 A 1 H 1,008 3 Li 4 Be 6,941 9, Na Mg 22,99 24, K Ca 39,10 40, Rb Sr 85,47 87, Cs Ba 132,9 137, Fr Ra (223) 226,0 Protonenzahl (Ordnungszahl) 4 Be Symbol Relative 9,012 B C N Atommasse 10,81 12,01 14, Al Si P 26,98 28,09 30, Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As 44,96 47,90 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,70 63,55 65,38 69,72 72,59 74, Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb 88,91 91,22 92,91 95,94 (97) 101,1 102,9 106,4 107,9 112,4 114,8 118,7 121, La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi 138,9 178, ,9 186,2 190,2 192,2 195, ,6 204,4 207, Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg 112 CN 114 Fl 227,0 (261) (262) (263) (264) (265) (266) (269) (272) (277) (289) O 15,99 16 S 32,06 34 Se 78,96 52 Te 127,6 84 Po (209) 116 Lv (289) 9 F 18,99 17 Cl 35,45 35 Br 79, ,9 85 At (210) 2 He 4, Ne 20,18 18 Ar 39,95 36 Kr 83,80 54 Xe 131,3 86 Rn (222) s-block d-block p-block Lanthanoide Actinoide 58 Ce 140,1 90 Th 232,0 59 Pr 140,9 91 Pa 231,0 60 Nd 144,2 92 U 238,0 61 Pm (145) 93 Np 237,1 62 Sm 150,4 94 Pu (244) 63 Eu Am (243) 64 Gd 157,3 96 Cm (247) f-block 65 Tb 158,9 97 Bk (247) 66 Dy 162,5 98 Cf (251) 67 Ho 164,9 99 Es (254) 68 Er 167,3 100 Fm (257) 69 Tm 168,9 101 Md (258) 70 Yb 173,0 102 No (259) 71 Lu Lr (260) I