1. Stoffe und Stoffeigenschaften 1

1.1 Alle Dinge bestehen aus Stoffen 4
1.1.1 Die Eigenschaften der Stoffe 7
1.1.2 Stoffeigenschaften werden gemessen n
1.2 Trennung von Stoffgemischen 18
1.3 Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen 24
1.3.1 Modelle in der Chemie 24
1.3.2 Anwendungen des Teilchenmodells 25
1.3.3 Die Diffusion 29
1.3.4 Lösen und Kristallisieren 29


2. Wasser 33

2.1 Wasser als Lösemittel 35


3. Die chemische Reaktion 43

3.1 Stoffe werden durch chemische Reaktionen umgewandelt 45
3.2 Reaktionsschemata 51
3.3 Das Gesetz von der Erhaltung der Masse 53


4. Luft 55

4.1 Die Zusammensetzung der Luft 57
4.2 Die Oxidation 64
4.3 Brennbarkeit 68
4.4 Brandvorsorge und Brandbekämpfung 75
4.5 Luftverschmutzung und Luftreinhaltung 79


5. Metalle und ihre Gewinnung 85

5.1 Von der Stein- zur Eisenzeit 88
5.2 Die chemischen Hintergründe der Metallgewinnung 91
5.3 Moderne Metallgewinnung am Beispiel des Eisens 92
5.3.1 Vom Erz zum Eisen 92
5.3.2 Vom Roheisen zum Stahl 94
5.4 Weitere wichtige Gebrauchsmetalle 96


6. Wasser und Wasserstoff 101

6.1 Mit Wasser löschen - Öl auf Feuer gießen? 105
6.2 Der Wasserstoff - wertvoll, aber mit Vorsicht zu behandeln 106


7. Kennzeichen chemischer Reaktionen 111

7.1 Chemische Reaktionen 114
7.2 Die chemische Formelsprache 115
7.3 Quantitative Beziehungen 120
7.3.1 Die chemischen Grundgesetze 120
7.3.2 Vom Massenverhältnis zur Verhältnisformel 121
7.3.3 Die Avogadro-Konstante NA 123
7.3.4 Die molare Masse 125
7.3.5 Das Verhalten von Gasen bei Druck- und Temperaturänderungen 127
7.3.6 Satz von Avogadro 128
7.3.7 Moleküle gasförmiger Verbindungen 129


8. Ausgewählte Hauptgruppen 131

8.1 Die Alkalimetalle 135
8.1.1 Natriumhydroxid und Natronlauge 137
8.1.2 Weitere Alkalimetalle 140
8.2 Die Erdalkalimetalle 145
8.3 Die Halogene 151
8.3.1 Salzsäure 152
8.3.2 Chlor 155
8.3.3 Die Halogene - eine Elementgruppe 157
8.3.4 Fluor, Brom und Iod 158


9. Atombau und Periodensystem 163

9.1 Die Edelgase 164
9.2 Die Geschichte des Periodensystems 169
9.3 Das moderne Periodensystem der Elemente (PSE) 170
9.4 Elementarteilchen 174
9.5 Vom Experiment zur Theorie 176
9.6 Das Atommodell von Rutherford 177
9.7 Schalenmodell der Elektronenhülle 180


10. Das Modell der lonenbindung 187

10.1 Ionen in Lösungen und Elektrolyse 189
10.2 Ionengitter 193
10.3 Ionengitter und Eigenschaften der Salze 196
10.4 Reaktionen mit Elektronenübergängen 200
10.5 Reaktionen mit Elektronenübergängen in Praxis und Technik 203
10.6 Die Metallbindung 206


11. Elektronenpaarbindung 209

11.1 Wasserstoff-Atom und Wasserstoff-Molekül 210
11.2 Zweiatomige Moleküle eines Elements 212
11.3 Feste Nichtmetalle mit Elektronenpaarbindungen 215
11.4 Die polare Elektronenpaarbindung 222
11.4.1 Die Elektronegativität 222
11.4.2 Stoffe mit polarer Elektronenpaarbindung 223
11.4.3 Der räumliche Bau mehratomiger Moleküle 225
11.4.4 Wasserstoffbrücken 228
11.4.5 Lösen und Kristallisieren 230
11.4.6 Übergänge zwischen den Bindungsarten 232
11.4.7 Eigenschaften ausgewählter Verbindungen 234


12. Säuren und Basen 239

12.1 Saure und alkalische Lösungen 241
12.2 Die Schwefelsäure - die wichtigste Säure der Technik 245
12.3 Salzsäure 248
12.4 Elektrolytlösungen enthalten Ionen 250
12.5 Ammoniak 251
12.6 Salpetersäure 254
12.7 Phosphor, Phosphorsäure und Phosphate 257
12.8 Essigsäure 259
12.9 Protolysen 261
12.10 Säuren und Basen 264
12.11 Neutralisation 266
12.12 Maßanalyse 269
12.13 Eigenschaften der Salze und Salzbildung 272


13. Brennstoffe 277

13.1 Brennstoffe zur Gewinnung von Energie 280
13.2 Erdöl-Destillation und -Verarbeitung 286
13.3 Struktur-Eigenschaftsbeziehungen 287
13.4 Brennstoffe als Lösemittel 290


14. Kunststoffe 293

14.1 Kunststoff - Geschichte und allgemeine Beschreibung 298
14.2 Kunststoffe - Verhalten und Eigenschaften 298
14.3 Struktur und Eigenschaften der Kunststoffe 300
14.4 Herstellung von Kunststoffen 301
14.5 Verarbeitung von Kunststoffen 304
14.6 Kunststoffabfall oder Kunststoffwiederverwendung? 305


15. Organische Säuren 313

15.1 Carbonsäuren - vielfältig vorkommend und vielseitig verwendbar 316
15.2 Synthesen von und mit organischen Säuren 321


16. Fette, Seifen, Waschmittel 325

16.1 Fette 327
16.1.1 Eigenschaften von Fetten 327
16.1.2 Der chemische Aufbau von Fett-Molekülen 328
16.1.3 Die Brennbarkeit von Fetten 330
16.1.4 Gewinnung von Fetten 331
16.2 Seife: Vermittler zwischen Wasser und Fett 335
16.3 Moderne Waschmittel 340
16.3.1 Tensidklassen 340
16.3.2 Zusammensetzung von Waschmitteln 341
16.3.3 Spezialwaschmittel 342


17. Kohlenhydrate 345

17.1 Herkunft der Kohlenhydrate aus Pflanzen 346
17.2 Einfachzucker oder Monosaccharide 350
17.3 Saccharose - ein Zweifachzucker (Disaccharid) 353
17.4 Stärke, Cellulose und andere Polysaccharide 355
17.4.1 Stärke 355
17.4.2 Cellulose 358
17.4.3 Chitin und Glykogen 360
17.5 Nachwachsende Rohstoffe mit Tradition 361
17.5.1 Papier und Cellulose 361
17.5.2 Stärke und biologisch abbaubares Verpackungsmaterial 361
17.5.3 Alkohol 362


Alphabetische Liste aller im Buch
verwendeten Stoffe und Gefahrstoffe 369
Einheiten und Größen 376
Die chemischen Elemente im Vergleich 377
Sachwortverzeichnis 380