Vorkurs Chemie für Dummies

Uwe Böhme ist Dozent an der Universität Freiberg und unterrichtet dort Chemiker und Ingenieure. Außerdem ist er Autor von »Anorganische Chemie für Dummies« und »Chemie für Ingenieure für Dummies«.

Über den Autor 7
Einführung 19

Über dieses Buch 19

Voraussetzungen 20

Wie dieses Buch aufgebaut ist 20

Teil I: Wozu brauchen wir Chemie 21

Teil II: Konzepte und Modelle in der Chemie 21

Teil III: Chemisches Rechnen 21

Teil IV: Chemische Verbindungen 21

Teil V: Der Top-Ten-Teil 22

Anhänge 22

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22

Wie es weitergeht 23

Teil I

Wozu brauchen wir Chemie 25

Kapitel 1

Chemische Prozesse in Natur und Umwelt 27

Kohlendioxid und der Kohlenstoffkreislauf in der Natur 27

Nachwachsende Rohstoffe 29

Die Bioraffinerie 30

Veränderungen in der Atmosphäre 31

Smog 31

Saurer Regen 32

Ozonloch 32

Kapitel 2

Chemie in Alltag und Beruf 35

Chemie in der Küche 35

Kochsalz 35

Rotwein und Alkohol 36

Pommes und verbrannter Toast 37

Kuchen 37

Abflussreiniger 38

Kaffee, Tee und Tabak 38

Alles wird sauber mit Waschmitteln 39

Edelsteine und Zahnpaste 42

Bauchemie, Geschirr und Zahnersatz 42

Metalle und Legierungen als Werkstoffe 42

Künstliche und natürliche Makromoleküle 44

Pigmente und Farbstoffe 45

Chemie früher und heute 45

Kapitel 3

Chemie als Wissenschaft 47

Die Wissenschaft von den Stoffwandlungen 48

Teilgebiete der Chemie 49

Teil II

Konzepte und Modelle in der Chemie 53

Kapitel 4

Die Sprache der Chemiker - Formeln, Gleichungen, Symbole 57

Chemische Formeln 55

Gleichungen 57

Symbole 59

Chemische Verbindungen benennen 59

Kapitel 5

Die Struktur der Atome 63

Der Atombau 63

Das Aufbauprinzip 64

Gestalt der Orbitale 68

s-Orbitale 68

p-Orbitale 69

d-Orbitale 69

Kapitel 6

Das Periodensystem 71

Periodizität der Eigenschaften 71

Die Elektronegativität als Hilfsmittel zur Orientierung 71

Verschiedene Darstellungsweisen des PSE 72

"Familien" im PSE 73

Hauptgruppen 73

Die Kohlenstoff- und die Stickstoffgruppe 75

Nebengruppen 77

Lanthanoide und Actinoide 78

Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle 78

Kapitel 7

Bindungsmodelle in der Chemie 81

Metallbindungen 81

Gitterstrukturen der Metalle 81

Ionenbeziehungen 84

Zwischen Ionenbeziehung und Atombindung 85

Atombindungen 86

Lewis-Formeln 86

Die Geometrie von Molekülen 89

Molekülorbitaltheorie 91

Valenzstrukturtheorie 96

Kapitel 8

Chemische Reaktionen 99

Wärmeabgabe oder -aufnahme bei Reaktionen 99

Die Wärmelehre 101

Das chemische Gleichgewicht 104

Verschiebung des chemischen Gleichgewichts 105

Die Reaktionsgeschwindigkeit 106

Katalysatoren 107

Kapitel 9

Säuren und Basen 109

Säuren und Basen nach Arrhenius 109

Säuren und Basen nach Brønsted 110

Der pH-Wert 112

Alles unter Kontrolle: Pufferlösungen 113

Den pH-Wert messen 114

Den pH-Wert berechnen 115

Titrationen 116

Titrationen berechnen 118

Säuren und Basen nach Lewis 119

Hart und weich im Reich der Säuren und Basen 119

Kapitel 10

Elektrochemie 121

Redoxreaktionen 125

Oxidation 125

Reduktion 126

Des einen Verlust ist des anderen Gewinn 126

Reaktionsgleichungen für Redoxreaktionen aufstellen 128

Das Standardelektrodenpotenzial 131

Elektrolyse 134

Von der Taschenlampe zum Laptop - elektrochemische Stromquellen 135

Die Taschenlampenbatterie 135

Der Nickel-Cadmium-Akkumulator 136

Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator 137

Bleiakkumulatoren 137

Lithium-Ionen-Akkumulatoren 137

Teil III

Chemisches Rechnen 135

Kapitel 11

Chemische Größen, Einheiten und Konstanten 137

Das Mol als Maß für die Stoffmenge 137

Die molare Masse 138

Konzentrationsangaben 138

Molarität 139

Normalität 139

Prozentangaben 140

Einheiten 141

Energie 141

Druck 141

Temperatur 141

Länge 142

Konstanten 142

Avogadro-Konstante 142

Atomare Masseneinheit 142

Elektrische Elementarladung 143

Kapitel 12

Berechnungen an Stoffgemischen 145

Volumenproze