Übungsbuch (eBook)

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Erwin Riedel, Technische Universität Berlin (em.); Christoph Janiak, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf.

Vorwort zur 2. Auflage 6
Inhalt 8
Fragen 12
1. Atombau 14
Atomkern und Atomeigenschaften 14
Atombausteine · Ordnungszahl · Elementbegriff · Isotope · Atommasse 14
Kernreaktionen 15
Struktur der Elektronenhülle 17
Energiezustände im Wasserstoffatom · Spektren 17
Quantenzahlen · Orbitale 19
Aufbauprinzip · Periodensystem der Elemente (PSE) · Elektronenkonfigurationen 21
Ionisierungsenergie · Elektronenaffinität 24
Wellencharakter der Elektronen · Eigenfunktionen des Wasserstoffatoms 25
2. Die chemische Bindung 26
Ionenbindung 26
Ionengitter · Koordinationszahl 26
Ionenradien · Radienquotienten 27
Gitterenergie 28
Ionenleitung · Fehlordnung 30
Atombindung 30
Elektronenpaarbindung · Lewis-Formeln 30
Angeregter Zustand · Bindigkeit · Formale Ladung 31
Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßungs-(VSEPR-)Modell 32
Elektronegativität · Polare Atombindungen 33
Oxidationszahl 34
s-Bindung · p-Bindung · Hybridisierung 34
Mesomerie 40
Molekülorbitaltheorie 41
Koordinationsgitter mit Atombindungen · Molekülgitter 48
Der metallische Zustand 49
Kristallstrukturen der Metalle 49
Physikalische Eigenschaften von Metallen · Elektronengas 50
Energiebandschema von Metallen 51
Metalle · Isolatoren · Halbleiter · Leuchtdioden 52
Supraleitung 55
Schmelzdiagramme von Zweistoffsystemen 55
Van-der-Waals-Kräfte 64
Molekülsymmetrie 65
3. Die chemische Reaktion 66
Mengenangaben bei chemischen Reaktionen 66
Mol · Avogadro-Konstante · Stoffmenge 66
Zustandsänderungen, Gleichgewichte und Kinetik 67
Gasgesetz · Partialdruck 67
Phasendiagramm · Dampfdruck · Kritischer Punkt 68
Reaktionsenthalpie · Satz von Heß · Standardbildungsenthalpie 70
Chemisches Gleichgewicht · Massenwirkungsgesetz (MWG) · Prinzip von Le Chatelier 72
Reaktionsgeschwindigkeit · Aktivierungsenergie · Katalyse 75
Gleichgewichte bei Säuren, Basen und Salzen 79
Elektrolyte · Konzentration 79
Säuren · Basen 80
Stärke von Säuren und Basen · pKS-Wert · pH-Wert 81
Berechnung von pH-Werten 83
Pufferlösungen · Indikatoren 84
Löslichkeitsprodukt · Aktivität 86
Redoxvorgänge 88
Oxidation · Reduktion · Redoxgleichungen 88
Spannungsreihe · Nernst'sche Gleichung 90
Galvanische Elemente 92
Elektrolyse · Äquivalent · Überspannung 94
4. Elementchemie 100
5. Koordinationschemie 106
Aufbau und Eigenschaften von Komplexen 106
Nomenklatur von Komplexverbindungen 107
Stabilität und Reaktivität von Komplexen 108
Bindung, Kristall- und Ligandenfeldtheorie 109
Lösungen 112
1. Atombau 114
Atomkern und Atomeigenschaften 114
Atombausteine · Ordnungszahl · Elementbegriff · Isotope · Atommasse 114
Kernreaktionen 116
Struktur der Elektronenhülle 117
Energiezustände im Wasserstoffatom · Spektren 117
Quantenzahlen · Orbitale 120
Aufbauprinzip - Periodensystem der Elemente (PSE) - Elektronenkonfigurationen 124
Ionisierungsenergie · Elektronenaffinität 128
Wellencharakter der Elektronen · Eigenfunktionen des Wasserstoffatoms 129
2. Die chemische Bindung 132
Ionenbindung 132
Ionengitter · Koordinationszahl 132
Ionenradien · Radienquotienten 134
Gitterenergie 136
Ionenleitung · Fehlordnung 137
Atombindung 137
Elektronenpaarbindung · Lewis-Formeln 137
Angeregter Zustand · Bindigkeit · Formale Ladung 139
Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßungs-(VSEPR-)Modell 142
Elektronegativität · Polare Atombindungen 143
Oxidationszahl 145
s-Bindung · p-Bindung · Hybridisierung 146
Mesomerie 157
Molekülorbitaltheorie 158
Koordinationsgitter mit Atombindungen · Molekülgitter 167
Der metallische Zustand 169
Kristallstrukturen der Metalle 169
Physikalische Eigenschaften von Metallen · Elektronengas 170
Energiebandschema von Metallen 172
Metalle · Isolatoren · Halbleiter 173
Supraleitung 178
Schmelzdiagramme von Zweistoffsystemen 178
Van-der-Waals-Kräfte 186
Molekülsymmetrie 187
3. Die chemische Reaktion 192
Mengenangaben bei chemischen Reaktionen 192
Mol · Avogadro-Konstante · Stoffmenge 192
Zustandsänderungen, Gleichgewichte und Kinetik 194
Gasgesetz · Partialdruck 194
Phasendiagramm · Dampfdruck · Kritischer Punkt 196
Reaktionsenthalpie · Satz von Heß · Standardbildungsenthalpie 198
Chemisches Gleichgewicht · Massenwirkungsgesetz (MWG) · Prinzip von Le Chatelier 201
Reaktionsgeschwindigkeit · Aktivierungsenergie · Katalyse 209
Gleichgewichte bei Säuren, Basen und Salzen 213
Elektrolyte · Konzentration 213
Säuren · Basen 214
Stärke von Säuren und Basen · pKS-Wert · pH-Wert 217
Berechnung von pH-Werten 220
Pufferlösungen · Indikatoren 224
Löslichkeitsprodukt · Aktivität 227
Redoxvorgänge 229
Oxidation · Reduktion · Redoxgleichungen 229
Spannungsreihe · Nernst'sche Gleichung 233
Galvanische Elemente 237
Elektrolyse · Äquivalent · Überspannung 241
4. Elementchemie 246
5. Koordinationschemie 256
Aufbau und Eigenschaften von Komplexen 256
Nomenklatur von Komplexverbindungen 258
Stabilität und Reaktivität von Komplexen 259
Bindung, Kristall- und Ligandenfeldtheorie 264
Anhang 1 Einheiten · Konstanten · Umrechnungsfaktoren 268
Anhang 2 Tabellen 273