Der Aufbau der Materie

1 Der feste Zustand der Materie 6
1.1 Legierungen 9
1.2 Zustandsdiagramme 10
2 Der gasförmige Zustand der Materie 12
3 Der flüssige Zustand der Materie 14
4 Mehrstoffsysteme 16
Zusätzliche Aufgaben 21

Der Bau der Atome

5 Elemente und Verbindungen 22
6 DALTONS Atomhypothese 24
7 Atommodell von Thomson 25
8 Atommodell von LENARD und RUTHERFORD 27
9 Radionuklide und Kernreaktionen 29
10 Licht und Materie 30
11 Atommodell von BOHR 33
12 Aufbau des Periodensystems der Elemente 36
13 Grundlagen des wellenmechanischen Atommodells 38
14 Orbitalmodell des Wasserstoff-Atoms 40
Zusätzliche Aufgaben 43

Die chemische Bindung

15 Ionenbindung 44
16 Elektronenpaarbindung 46
16.1 LEWIS-Konzept 46
16.2 Elektronenpaarabstoßungsmodell 48
16.3 Molekülorbitalmodell 48
16.4 Valenzbindungsmodell 50
17 Symmetrie der Moleküle und ihre Polarität 52
18 Metallische Bindung 54
Zusätzliche Aufgaben 55

Quantitative Beschreibung von Stoffen und Reaktionen

19 Formeln und ihre Bedeutung 56
20 Das Mol als Einheit der Stoffmenge 58
21 Gehaltsangaben für Lösungen 60
22 Ermittlung der Konzentration durch chemische Reaktionen 62
23 Bestimmung der molaren Masse 64
Zusätzliche Aufgaben 65

Energetik chemischer Reaktionen

24 Reaktionsenthalpie 66
25 Messung von Reaktionsenthalpien 70
26 Standartbildungsenthalpien 72
27 Berechnung von Enthalpieänderungen mit dem Satz von HESS 73
28 Richtung chemischer Reaktionen 74
Zusätzliche Aufgaben 77

Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen

29 Messung der Reaktionsgeschwindigkeit 79
30 Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen 81
31 Kollisionstheorie 84
32 Zeitgesetz und Reaktionsmechanismen 87
33 Katalysatoren 89
34 Phtochemische Reaktionen 92
Zusätzliche Aufgaben 94

Das chemische Gleichgewicht

35 Umkehrbare Reaktionen 96
36 Gleichgewichtsverschiebung und das Prinzip von LE CHATELIER 98
37 Löslichkeitsgleichgewicht 101
38 Gleichgewichtsreaktionen in homogenen Systemen und das Massenwirkungsgesetz 104
39 Schwefelsäuresynthese 108
40 Ammoniaksynthese 110
Zusätzliche Aufgaben 112

Säuren und Basen

41 Die BRÖNSTED-Definition 114
42 Autoprotolyse des Wassers und der ph-Wert 117
43 Stärke von Säuren und Basen 119
44 Protolyse in Salzlösungen 123
45 Richtung von Säure-Base-Reaktionen 124
46 Indikatoren 125
47 Säure-Base-Titration 126
48 Pufferlösungen 129
Zusätzliche Aufgaben 131

Redoxrektionen

49 Grundlagen 132
49.1 Redoxbegriffe 133
49.2 Einrichten von Redoxgleichungen 134
50 Redoxrektionen und Spannungsreihe 136
50.1 Redoxreihe der Metalle 136
50.2 Galvanische Zellen 137
50.3 Spannungsreihe der Metalle 140
50.4 Spannungsreihe der Nichtmetalle 141
50.5 Spannungsreihe homogener Redoxsysteme 142
50.6 Konzentrationsabhängigkeit der Elektrodenpotentiale und die NERNSTsche Gleichung 143
50.7 Anwendung der Spannungsreihe und der NERNSTschen Gleichung 144
51 Korrosion und Korrosionsschutz 149
51.1 Korrosionsvorgänge 149
51.2 Korrosionsschutz 150
52 Redoxreaktionen in der Maßanalyse 153
53 Elektrolysen 156
53.1 Elektrolysen als Redoxreaktionen 156
53.2 Zersetzungsspannung 157
53.3 Elektrolysen wässriger Salzlösungen 159
53.4 FARADAYsche Gesetze 161
54 Chloralkalielektrolyse 162
54.1 Grundlagen 162
54.2 Das Amalgamverfahren 163
54.3 Das Diaphragmaverfahren 166
54.4 Wirtschaftliche Aspekte 167
55 Schmelzflusselektrolyse 170
55. Großtechnische Natriumgewinnung 170
55. Großtechnische Aluminiumgewinnung 170
56 Elektolytische Gewinnung von Reinkupfer 174
57 Galvanotechnik 176
58 Das Eloxalverfahren177
59 Elektrochemische Stromerzeugung 179
59.1 Das LECLANCHE-Element 179
59.2 Die Quecksilberoxidbatterie 184
59.3 Die Zink-Luft-Batterie 184
59.4 Der Bleiakkumulator 185
59.5 Brennstoffzellen 187
Zusätzliche Aufgaben 189

Komplexreaktionen

60 Bildung hydratisierter Ionen 192
61 Bau hydratisierter Kationen 194
62 Austausch von Liganden 195
63 Komplexe und ihre Namen 196
63.1 Nomenklaturregeln 196
63.2 cis/trans-Isomerie bei Komplexen 197
64 Stabilitätsunterschiede 198
65 Quantitative Untersuchungen an Komplexen in Lösung 201
66 Komplexbildung in der Praxis 202
67 Chelatkomplexe 204
67.1 Beispiele für die Chelatbildung und analytische Anwendung 204
67.2 Der Chelateffekt 206
68 Komplexone und Komplexometrie 207
69 Wasserhärtebestimmung und Wasserhärtung 209
70 Komplexe im biologischen Bereich 211
Zusätzliche Aufgaben 214

Anhang

Stoffliste 215
Gefahrenhinweis (R-Sätze) 220
Sicherheitsratschläge (S-Sätze) 221
Sicheres Experimentieren 222
Entsorgung von Chemikalienresten 223
Größen und Einheiten 224
Umrechnungsfaktoren; Konstanten; Gehaltsangaben 225
pks- und pkb- Werte von Säuren und Basen 226
Saure und alkalische Lösungen; Reagenzlösungen; Kältemischungen 227
Nachweisreaktionen 228
Thermodynamische Daten 230
Molare Standartbindungs(dissoziations)enthalphien; Gleichgewichtskonstanten 232
Eigenschaften von Gasen: Griechisches Alphabet; Griechische Zahlwörter; Dezimale Teile 232

Stichwortverzeichnis 234

Periodensystem der Elemente