Cover | 1 |
Title Page | 7 |
Copyright | 8 |
Über den Autor | 9 |
Über den Fachkorrektor | 9 |
Inhaltsverzeichnis | 13 |
Einführung | 19 |
Über dieses Buch | 19 |
Törichte Annahmen über den Leser | 19 |
Wie dieses Buch aufgebaut ist | 20 |
Teil I: Chemie der Elemente | 20 |
Teil II: Konzepte und Modelle in der Anorganischen Chemie | 20 |
Teil III: Der Top-Ten-Teil | 21 |
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden | 21 |
Wie es weitergeht | 21 |
Teil I: Chemie der Elemente | 23 |
1 Was ist Anorganische Chemie? | 25 |
Anorganische Chemie im Alltag | 25 |
Anorganische Chemie in der Küche | 25 |
Bauchemie und Geschirr | 26 |
Dünger und Sprengstoffe | 26 |
Edelsteine und Zahnpaste | 27 |
Pigmente und Farbstoffe | 27 |
Anorganische Chemie früher und heute | 27 |
Die Sprache der Chemiker – Formeln, Gleichungen, Symbole | 28 |
Elektronegativität und Periodizität der Eigenschaften – wichtige Hilfsmittel zur Orientierung | 32 |
2 Wasserstoff und Wasser | 33 |
Struktur des Wassers | 33 |
Eigenschaften des Wassers | 34 |
Salzhydrate | 35 |
Wasserreinigung und Wasserenthärtung | 36 |
Brennstoffzellen | 37 |
Herstellung und Eigenschaften von Wasserstoff | 38 |
Herstellung | 38 |
Eigenschaften | 39 |
Verwendung | 40 |
Hydride | 40 |
Ionische Hydride | 41 |
Metallische Hydride | 41 |
Kovalente Hydride | 42 |
Hydridokomplexe | 42 |
3 Elektropositive Elemente | 43 |
Metalle durch Schmelzflusselektrolyse | 44 |
Wichtige Verbindungen der Alkalimetalle | 45 |
Chloride | 45 |
Hydroxide | 45 |
Natriumsulfat | 46 |
Nitrate | 47 |
Carbonate | 47 |
Elektrolytelemente in der Biochemie | 48 |
Chlorophyll | 49 |
Kalk/Zement/Gips | 50 |
Bor und seine Verbindungen | 50 |
Wichtige Verbindungen des Bors | 51 |
Aluminium und seine Verbindungen | 55 |
Wichtige Verbindungen des Aluminiums | 56 |
Metallorganische Verbindungen der Hauptgruppenelemente | 59 |
4 Vom Kohlenstoff zum Blei – die 4. Hauptgruppe | 63 |
Kohlenstoff | 63 |
Elementarer Kohlenstoff | 64 |
Reaktionsverhalten von Kohlenstoff | 67 |
Verbindungen des Kohlenstoffs | 67 |
Carbide | 67 |
Kovalente Carbide | 67 |
Salzartige Carbide | 67 |
Metallartige Carbide | 68 |
Oxide der Kohlenstoffs | 68 |
Silicium | 69 |
Darstellung | 70 |
Verwendung | 70 |
Reaktionsverhalten von Silicium | 70 |
Verbindungen des Siliciums | 71 |
Silicide | 71 |
Silane | 71 |
Siliciumhalogenide | 71 |
Silikate | 72 |
Eigenschaften und Verwendung | 72 |
Strukturtypen von Silikaten | 73 |
Germanium, Zinn und Blei | 76 |
Die Elemente | 77 |
Verbindungen von Germanium, Zinn und Blei | 77 |
Tetrahalogenide | 77 |
Dihalogenide | 77 |
Oxide | 78 |
Bleiakkumulator | 78 |
5 Die Nichtmetalle | 79 |
Stickstoff | 79 |
Stickstoffwasserstoffverbindungen | 83 |
Oxide und Säuren des Stickstoffs | 85 |
Phosphor | 88 |
Modifikationen des Phosphors | 89 |
Bindungsverhältnisse beim Phosphor | 90 |
Verbindungen des Phosphors | 90 |
Arsen, Antimon, Wismut | 93 |
Giftiges Arsen | 93 |
Sauerstoff | 94 |
Ozon | 95 |
Wasserstoffperoxid | 95 |
Eigenschaften von Oxiden | 97 |
Schwefel | 98 |
Verbindungen des Schwefels | 99 |
6 Halogene und Edelgase | 103 |
Fluor | 104 |
Chlor, Brom und Iod | 105 |
Eigenschaften und Verwendung | 106 |
Verbindungen der Halogene | 106 |
Sauerstoffsäuren und deren Salze | 108 |
Pseudohalogene und Pseudohalogenide | 110 |
Edelgase | 111 |
Verwendung | 113 |
Edelgasverbindungen | 113 |
7 Die Nebengruppenelemente im Überblick | 115 |
Vergleichende Übersicht über die Eigenschaften der d- und f-Elemente | 115 |
Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Haupt- und Nebengruppenelementen – das Beispiel Magnesium und Zink | 117 |
Herstellung und Verwendung der Metalle | 118 |
Anreicherung der Erze | 118 |
Darstellung der Metalle | 119 |
Reinigung der Metalle | 120 |
Verwendung der Metalle | 120 |
Metallcarbonyle | 123 |
Cluster | 125 |
Metallorganische Verbindungen der Übergangsmetalle | 126 |
Alkyl- und Arylverbindungen | 126 |
?-Komplexe | 127 |
Alkenkomplexe | 127 |
Aromatenkomplexe | 128 |
Katalyse mit Übergangsmetallen | 131 |
Elementarreaktionen | 132 |
Beispiele für Komplexkatalysen | 134 |
Aldehyde aus Alkenen | 134 |
Essigsäure aus Methanol | 135 |
Acetaldehyd aus Ethen | 136 |
Katalytische Hydrierung | 137 |
Olefinpolymerisation | 140 |
8 Komplexverbindungen | 143 |
Der Chelateffekt | 144 |
Namen von Komplexverbindungen | 145 |
Geometrie von Komplexverbindungen | 147 |
Isomerie von Komplexverbindungen | 147 |
Strukturisomerie | 148 |
Stereoisomerie | 148 |
Bindungsverhältnisse in Komplexverbindungen | 150 |
Die 18-Valenzelektronenregel | 150 |
Valenzbindungstheorie | 150 |
Ligandenfeldtheorie | 153 |
Oktaedrische Komplexverbindungen | 154 |
Tetraedrische Komplexverbindungen | 156 |
Quadratisch-planare Komplexverbindungen | 157 |
Jetzt wird’s spannend: Besetzung der Orbitale mit Elektronen | 158 |
Magnetismus von Komplexverbindungen | 160 |
Quadratisch-planare Komplexverbindungen | 161 |
Verschiedene Komplexgeometrien – das Beispiel Nickel | 161 |
Bevorzugte Plätze in Festkörperstrukturen – Spinelle | 161 |
Absorptionsspektren | 162 |
Jahn-Teller-Effekt – das Beispiel Kupfer | 163 |
Kinetisch inerte und labile Komplexverbindungen | 164 |
9 Die Eigenschaften der Nebengruppenelemente | 167 |
Die 3. Nebengruppe | 167 |
Lanthanoide und Actinoide | 167 |
Die 4. Nebengruppe | 170 |
Die 5. Nebengruppe | 171 |
Die 6. Nebengruppe | 172 |
Chromverbindungen | 173 |
Chrom(VI)-Verbindungen | 174 |
Chrom(V) -und Chrom(IV) -Verbindungen | 175 |
Chrom(III)-Verbindungen | 175 |
Chrom(II)-Verbindungen | 176 |
Chrom(0)-Verbindungen | 176 |
Molybdän und Wolframverbindungen | 177 |
Die 7. Nebengruppe | 177 |
Mangan(VII)-Verbindungen | 178 |
Mangan(VI)- und Mangan(V)-Verbindungen | 178 |
Mangan(IV)-Verbindungen | 179 |
Mangan(III)-Verbindungen | 179 |
Mangan(II)-Verbindungen | 179 |
Die 8. Nebengruppe | 180 |
Eisen | 181 |
Korrosion | 184 |
Verwendung | 184 |
Eisenkomplexe in der Natur | 185 |
Cobalt | 187 |
Vitamin B12 | 187 |
Nickel | 188 |
Nickel-Komplexe | 188 |
Platinmetalle | 190 |
Die 1. Nebengruppe | 191 |
Kupfer | 191 |
Silber | 192 |
Silberverbindungen | 193 |
Gold | 194 |
Gold(I)-Verbindungen | 194 |
Gold(III)-Verbindungen | 194 |
Die 2. Nebengruppe | 195 |
Zink | 195 |
Zinkverbindungen | 196 |
Cadmium | 196 |
Cadmiumverbindungen | 196 |
Quecksilber | 196 |
Quecksilber(I)-Verbindungen | 197 |
Quecksilber(II)-Verbindungen | 198 |
Teil II: Konzepte und Modelle in der Anorganischen Chemie | 199 |
10 Säuren und Basen | 201 |
Säuren und Basen nach Arrhenius | 201 |
Säuren und Basen nach Brønsted | 201 |
Der pH-Wert | 203 |
Alles unter Kontrolle: Pufferlösungen | 205 |
Messung des pH-Werts | 205 |
Säuren und Basen nach Lewis | 206 |
Hart und weich im Reich der Säuren und Basen | 207 |
Nicht Superman, sondern Supersäure | 208 |
11 Elektrochemie | 209 |
Redoxreaktionen | 209 |
Oxidation | 210 |
Reduktion | 210 |
Des einen Verlust ist des anderen Gewinn | 210 |
Das Standardelektrodenpotenzial | 212 |
Elektrolyse | 214 |
Von der Taschenlampe zum Laptop – elektrochemische Stromquellen | 216 |
Die Taschenlampenbatterie | 216 |
Der Nickel-Cadmium-Akkumulator | 217 |
Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator | 217 |
Bleiakkumulatoren | 218 |
Lithium-Ionen-Akkumulatoren | 218 |
Brennstoffzellen | 218 |
12 Die Struktur der Atome | 219 |
Der Atombau | 219 |
Das Aufbauprinzip | 220 |
Gestalt der Orbitale | 223 |
s-Orbitale | 223 |
p-Orbitale | 224 |
d-Orbitale | 224 |
13 Bindungsmodelle in der Anorganischen Chemie | 225 |
Metallbindungen | 225 |
Ionenbeziehungen | 226 |
Zwischen Ionenbeziehung und Atombindung | 227 |
Atombindungen | 227 |
Lewis-Formeln | 228 |
Die Geometrie von Molekülen | 230 |
Molekülorbitaltheorie | 232 |
Valenzstrukturtheorie | 236 |
Teil III: Der Top-Ten-Teil | 239 |
14 Zehn wichtige Entdeckungen in der Anorganischen Chemie | 241 |
Organik und Anorganik sind verwandt | 241 |
Pflanzen brauchen Dünger | 241 |
Periodizität der Elemente | 242 |
Die Entdeckung der Radioaktivität | 242 |
Das erste High-Tech-Material | 243 |
Die Entdeckung der Katalyse | 243 |
Das Grignard-Reagenz | 243 |
Dünger und Sprengstoffe – die Ammoniaksynthese | 244 |
Silikone für alle | 244 |
Das Ziegler-Natta-Verfahren | 245 |
Stichwortverzeichnis | 247 |