Faszinierende Chemie (eBook)

Sylvia Feil ist Diplom-Chemikerin und Wissenschaftsjournalistin und schreibt mit Neugier kompakt und verständlich über die vielen Facetten der Chemie in aktueller Forschung und Anwendungen. Jörg Resag hat in theoretischer Teilchenphysik promoviert und ist als erfolgreicher Sachbuchautor bei Springer Spektrum bekannt für seine leicht verständlichen und anschaulichen Erklärungen wissenschaftlicher Sachverhalte in Büchern und im Internet.Kristin Riebe ist promovierte Astrophysikerin und erfolgreiche Grafikerin, die dem Buch seine besondere Struktur verliehen hat und es um klare und faszinierende Bilder und Grafiken ergänzt.

Einleitung 5
Inhalt 7
1 Die Basis der Chemie 15
Der Weg zum Atom 16
Die Substruktur der Atome 18
Die Wellenfunktion im Wasserstoffatom 20
Das Schalenmodell der Atomhülle 22
Das Periodensystem 24
Die Stabilität der Atomkerne 26
Radioaktive Zerfälle 28
Chemische Reaktionsgleichungen 30
Die chemische Bindung 32
Das Wasserstoffmolekül 34
Was ist Entropie? 36
Die Triebkraft chemischer Reaktionen 38
Katalysatoren 40
Säuren und Basen 42
pH-Wert und Mol 44
Strukturformeln 46
Die Oktettregel 48
Benzol 50
Die elektrochemische Spannungsreihe 52
2 Vom Urknall zu den Elementen 55
Der Urknall 56
Materie im expandierenden Universum 58
Die nukleare Heliumsynthese 60
Die ersten Atome 62
Erste Sterne und Galaxien entstehen 64
Im Fusionsofen der Sterne 66
Supernovae 68
Die Häufigkeiten chemischer Elemente 70
Spektrallinien 72
Das interstellare Medium 74
Molekülwolken 76
Biomoleküle im Weltall 78
Wasser im Sonnensystem 80
Meteoriten 82
3 Chemie der Erde und der Planeten 85
Woraus bestehen Planeten? 86
Das Innere der Erde 88
Der Ursprung der Minerale 90
Olivin 92
Zirkon 94
Quarz 96
Feldspat 98
Pyroxen, Amphibol und Glimmer 100
Magmatische Gesteine 102
Metamorphe Gesteine 104
Verwitterung und Tonminerale 106
Eisensulfid 108
Meerwasser und Evaporite 110
Kalk und Dolomit 112
Der Carbonat-Silicat-Zyklus 114
Treibhausgase 116
Wandlungsfähiger Kohlenstoff 118
Methanhydrat 120
Erdöl 122
Kohle 124
Titans eisige Welt 126
Ios vulkanische Schwefelwelt 128
Materie unter Druck 130
Meteoriteneinschläge 132
Globale Massensterben 134
Mit Isotopen auf Spurensuche 136
4 Entstehung des Lebens 139
Wasser 140
Entstehung des Lebens 142
Membranen 144
Schwarze Raucher 146
Die frühe Erde 148
RNA-Welt 150
Chiralität 152
Entropie und Leben 154
5 Biochemie 157
Die Nanowelt der Zellen 158
ATP-Synthase 160
Glykolyse 162
Pyruvat-Oxidation 164
Der Citratzyklus 166
Die Atmungskette 168
Gärung und anaerobe Atmung 170
Photosynthese 172
Der Calvin-Zyklus 174
Zellen simulieren 176
Ribosomen 178
Flagellen, Cilien 180
Motorproteine und Zellskelett 182
Zucker 184
Fette 186
Kalium 188
Proteine 190
Verdauung 192
Alkaloide 194
Terpene 196
Cellulose 198
Eisen im Körper 200
Boten im Nervensystem 202
Drogen im Nervensystem 204
Gifte in der Nahrung 206
Geruchsstoffe im grünen Bereich 208
Biolumineszenz 210
6 Chemie in der Menschheitsgeschichte 213
Feuer 214
Schwarzpulver 216
Porzellan 218
Zement 220
Beton 222
Metalle unserer Vorfahren 224
Alkoholische Gärung 226
Vom Alkohol zum Essig 228
Jagdgifte 230
Gerben 232
Seifen 234
Naturmedizin 236
Naturfarben und -lacke 238
Kristallfarben 240
Der Stein der Weisen 242
7 Chemie der Moderne 245
Stickstoff 246
Dünger 248
Chemische Kampfstoffe 250
Säuren 252
Sprengstoffe 254
Quecksilber, Cadmium und Blei 256
Metallurgie 258
Seltene Erden 260
Aluminium 262
Metalle aus dem Meer 264
Korrosion 266
Kupfer und Gold 268
Silicium und seine Oxide 270
Methan und Ethen 272
Zeolithe 274
Methanol und Ethanol 276
Farbstoffe 278
Ozon 280
Selbstreinigende Oberflächen 282
Ionische Flüssigkeiten 284
Kunststoffe 286
Antibiotika 288
Tenside 290
Maillard-Reaktion 292
Lebensmittelzusätze 294
Kaffee 296
Emulgatoren 298
Kaltes Leuchten 300
8 Chemischer Ausblick 303
Fullerene 304
Kohlenstoff-Nanoröhren 306
Graphen 308
Der Weltraumlift 310
Werkzeuge aus Keramiken 312
Fluoreszenzmikroskopie 314
Spinnenseide 316
Aerogel 318
Das gentechnische Werkzeug CRI SPR 320
Das Periodensystem der Elemente 322
Bildnachweis 323
Index 333