Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
1 Allgemeine Chemie | 14 |
1.0 Grundbegriffe, Grundgesetze | 16 |
1.0.1 Allgemeine Grundlagen chemischer Reaktionen | 16 |
1.0.2 Erhaltungssätze bei chemischen Reaktionen | 19 |
1.0.3 Einteilung chemischer Reaktionen | 21 |
1.0.4 Verlauf chemischer Reaktionen | 23 |
1.1 Atombau | 24 |
1.1.1 Aufbau der Atome | 24 |
1.1.2 Isotope | 30 |
1.1.3 Radioaktiver Zerfall | 32 |
1.1.4 Atommodelle | 41 |
1.1.5 Elektronenbesetzung von Orbitalen | 52 |
1.1.6 Angeregte Atome | 53 |
1.2 Periodensystem der Elemente (PSE) | 62 |
1.2.1 Aufbau des Periodensystems | 62 |
1.2.2 Anordnung der Elemente, Perioden, Gruppen | 62 |
1.2.3 Elektronenkonfiguration der Elemente | 64 |
1.2.4 Periodische Eigenschaften der Elemente | 69 |
1.3 Ionenbindung | 81 |
1.3.1 Bildung von Ionen und Ionengittern | 81 |
1.3.2 Gitterenergie, Kristallstrukturen, Mischkristalle | 84 |
1.3.3 Physikalische und chemische Eigenschaften von Ionenverbindungen | 95 |
1.4 Kovalente Bindung (Atombindung) | 100 |
1.4.1 Molekülbildung durch Elektronenpaarbindung | 100 |
1.4.2 Prinzipien der VB-Methode (Valence Bond-Theorie) | 104 |
1.4.3 Bindungsordnung, Bindungsparameter | 124 |
1.4.4 Prinzipien der MO-Methode (Molecular Orbital-Theorie) | 126 |
1.4.5 Polare Atombindung | 136 |
1.5 Koordinative Bindung | 141 |
1.5.1 Nomenklatur von Komplexen | 141 |
1.5.2 Struktur von Komplexen | 142 |
1.5.3 Bildung, Stabilität und Eigenschaften von Komplexen | 153 |
1.5.4 Komplexliganden | 160 |
1.5.5 Ligandenfeldtheorie | 167 |
1.6 Metallische Bindung | 178 |
1.6.1 Bildung von Metallen und Halbmetallen | 178 |
1.6.2 Eigenschaften von Metallen und Halbmetallen | 183 |
1.7 Zwischenmolekulare Bindungskräfte | 186 |
1.7.1 Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, van der Waals-Kräfte | 186 |
1.7.2 Ionen-Dipol-Kräfte, ioneninduzierte Dipolkräfte | 189 |
1.7.3 Wasserstoffbrückenbindungen | 189 |
1.8 Zustandsformen der Materie, Phasen, Lösungen und heterogene Systeme | 194 |
1.8.1 Grundbegriffe der Wärmelehre | 194 |
1.8.2 Aggregatzustände der Materie | 196 |
1.8.3 Der gasförmige Aggregatzustand, Gasgesetze | 201 |
1.8.4 Der flüssige Aggregatzustand, Dampfdruck | 207 |
1.8.5 Der feste Aggregatzustand, Modifikationen | 211 |
1.8.6 Mehrphasensysteme, Zustandsdiagramme | 212 |
1.8.7 Lösungen, Solvatation | 220 |
1.8.8 Konzentrationsabhängige Eigenschaften von Lösungen | 231 |
1.8.9 Elektrolytlösungen, Aktivität | 241 |
1.9 Grundlagen der Thermodynamik | 246 |
1.9.1 Offene und geschlossene Systeme | 247 |
1.9.2 Zustandsgrößen geschlossener Systeme | 248 |
1.9.3 1. Hauptsatz der Thermodynamik | 250 |
1.9.4 2. Hauptsatz der Thermodynamik | 257 |
1.9.5 3. Hauptsatz der Thermodynamik | 262 |
1.9.6 Gibbs-Helmholtz-Gleichung | 263 |
1.9.7 Kriterien für den Reaktionsablauf in geschlossenen Systemen | 267 |
1.10 Chemisches Gleichgewicht | 271 |
1.10.1 Kriterien des Gleichgewichtszustandes | 271 |
1.10.2 Beschreibung der Gleichgewichtslage homogener Systeme | 276 |
1.10.3 Abhängigkeit der Gleichgewichtslage | 280 |
1.10.4 Heterogene Gleichgewichte | 284 |
1.10.5 Andere Gleichgewichte | 289 |
1.11 Säure-Base-Systeme | 292 |
1.11.1 Säure-Base-Begriffe | 292 |
1.11.2 Protolysegleichgewicht von Wasser | 306 |
1.11.3 Stärke von Säuren und Basen | 309 |
1.11.4 Nichtwässrige Systeme | 327 |
1.11.5 Puffersysteme | 330 |
1.12 Redox-Systeme | 336 |
1.12.1 Oxidation und Reduktion | 336 |
1.12.2 Redoxpotential, Normalpotential, Spannungsreihe | 354 |
1.12.3 Voraussage von Redoxreaktionen | 364 |
1.13 Reaktionskinetik | 368 |
1.13.1 Thermodynamische und kinetische Stabilität, Metastabilität | 369 |
1.13.2 Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsordnung | 369 |
1.13.3 Reaktionsmolekularität | 380 |
1.13.4 Reaktionsdiagramme, Reaktionskontrolle | 380 |
1.13.5 Katalyse | 386 |
2 Anorganische Chemie | 392 |
2.1 Edelgase | 394 |
2.1.1 Vorkommen, Gewinnung, Reaktivität und Anwendung | 394 |
2.2 Wasserstoff | 396 |
2.2.1 Gewinnung und Bildung von Wasserstoff | 396 |
2.2.2 Wasserstoffisotope | 399 |
2.2.3 Eigenschaften und Reaktionen von Wasserstoff | 401 |
2.2.4 Wasserstoffverbindungen (Hydride) | 402 |
2.3 Halogene | 407 |
2.3.1 Vorkommen und Gewinnung der Elemente | 407 |
2.3.2 Eigenschaften der Elemente | 409 |
2.3.3 Halogenwasserstoffe | 414 |
2.3.4 Halogenide und kovalente Halogenverbindungen | 418 |
2.3.5 Halogenhalogenide und Interhalogene | 419 |
2.3.6 Halogensauerstoffsäuren | 420 |
2.3.7 Halogenverbindungen von Hauptgruppenelementen | 424 |
2.3.8 Pseudohalogene, Pseudohalogenwasserstoffe und deren Salze | 425 |
2.4 Chalkogene | 429 |
2.4.1 Sauerstoff | 429 |
2.4.2 Wasserstoffperoxid, Peroxoverbindungen | 435 |
2.4.3 Wasser | 438 |
2.4.4 Oxide, Oxokomplexe | 440 |
2.4.5 Schwefel | 443 |
2.4.6 Schwefelwasserstoff und Sulfide | 445 |
2.4.7 Schwefeloxide und Schwefelhalogenide | 447 |
2.4.8 Sauerstoffsäuren des Schwefels und deren Salze | 450 |
2.4.9 Selen und Tellur | 458 |
2.5 Stickstoffgruppe | 459 |
2.5.1 Stickstoff | 461 |
2.5.2 Ammoniak | 462 |
2.5.3 Hydrazin | 465 |
2.5.4 Stickstoffwasserstoffsäure und deren Salze | 466 |
2.5.5 Hydroxylamin | 467 |
2.5.6 Halogenverbindungen des Stickstoffs | 468 |
2.5.7 Stickstoffoxide | 469 |
2.5.8 Sauerstoffsäuren des Stickstoffs und deren Salze | 474 |
2.5.9 Phosphor | 478 |
2.5.10 Phosphane (Phosphorwasserstoffe) | 481 |
2.5.11 Halogen- und Schwefelverbindungen des Phosphors | 482 |
2.5.12 Phosphoroxide | 484 |
2.5.13 Sauerstoffsäuren des Phosphors und deren Salze | 485 |
2.5.14 Arsen, Antimon und Bismut | 490 |
2.6 Kohlenstoffgruppe | 494 |
2.6.1 Kohlenstoff | 495 |
2.6.2 Kohlenstoffoxide | 500 |
2.6.3 Kohlensäure und Derivate | 503 |
2.6.4 Silicium, Siliciumwasserstoffe, Siliciumhalogenverbindungen | 505 |
2.6.5 Sauerstoffverbindungen des Siliciums | 507 |
2.6.6 Silicone | 510 |
2.6.7 Zinn und Blei | 512 |
2.7 Borgruppe | 516 |
2.7.1 Bor | 516 |
2.7.2 Wasserstoffverbindungen des Bors (Borane) | 518 |
2.7.3 Sauerstoffverbindungen des Bors | 521 |
2.7.4 Halogenverbindungen des Bors | 523 |
2.7.5 Aluminium | 525 |
2.7.6 Verbindungen des Aluminiums | 527 |
2.8 Erdalkaligruppe | 531 |
2.8.1 Elemente | 531 |
2.8.2 Verbindungen | 533 |
2.9 Alkaligruppe | 538 |
2.9.1 Elemente | 539 |
2.9.2 Verbindungen | 541 |
2.10 Nebengruppenelemente, insbesondere Elemente der ersten Übergangsreihe | 544 |
2.10.1 Allgemeine Eigenschaften von Nebengruppenelementen | 544 |
2.10.2 Elemente der ersten Übergangsmetallreihe | 549 |
2.11 Elemente der ersten und zweiten Nebengruppe | 558 |
2.11.1 Kupfergruppe | 558 |
2.11.2 Zinkgruppe | 561 |
2.12 Platinmetalle | 565 |
Anhang | 568 |
Elemente, Elementsymbole, Ordnungszahlen, Atommassen | 570 |
Löslichkeitsprodukte (pKL-Werte) | 572 |
Säuredissoziationskonstanten (pKs-Werte) | 573 |
Normalpotentiale (Eo-Werte) bei 25 °C (in Volt) | 574 |
Nomenklatur anorganischer Verbindungen | 575 |
1. Binäre Verbindungen | 575 |
2. Verbindungen aus mehreren Elementen | 576 |
3. Nomenklatur von Elektrolyten | 577 |
4. Erstellen einer Summenformel | 579 |
Maßeinheiten | 580 |
SI-Einheiten und abgeleitete SI-Einheiten | 580 |
Gebräuchliche Nicht-SI-Einheiten und ältere Maßeinheiten | 581 |
Präfixe zur Bezeichnung der Vielfachen von Maßeinheiten | 581 |
Verzeichnis der Wortabkürzungen | 582 |
Verzeichnis der Zeichen und Symbole | 585 |
Rechenhilfen | 592 |
Potenzrechnung | 592 |
Rechnen mit Logarithmen | 592 |
Sachregister | 594 |
Der Autor | 664 |