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Chemie für Dummies


Chemie für Dummies


Für Dummies 4. Auflage

von: John T. Moore

17,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: EPUB
Veröffentl.: 27.04.2018
ISBN/EAN: 9783527816934
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 384

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Beschreibungen

Wenn es knallt und stinkt, dann ist Chemie im Spiel! "Chemie für Dummies" macht deutlich, dass Chemie nicht nur aus Formeln, sondern vor allem aus unzähligen interessanten Stoffen, Versuchen und Reaktionen besteht. In diesem etwas anderen Chemie-Buch lernen Sie die Grundlagen der Chemie kennen und erfahren, wo sich chemische Phänomene im Alltag bemerkbar machen. John T. Moore macht für Sie so schwer vorstellbare Begriffe wie Atom, Base oder Molekül begreiflich und zeigt, wie man mit dem Periodensystem umgeht. Mit Übungsaufgaben am Ende eines jeden Kapitels können Sie dann noch Ihr Wissen überprüfen.
Einführung 21 Über dieses Buch 21 Wie man dieses Buch benutzt 22 Voraussetzungen 22 Wie ist dieses Buch aufgebaut? 23 Teil I: Grundlegende Konzepte der Chemie 23 Teil II: Drum prüfe, wie sich Atome verbinden 23 Teil III: Das Mol: Der beste Freund des Chemikers 24 Teil IV: Chemie im Alltag: Nutzen und Probleme 24 Teil V: Der Top-Ten-Teil 24 Icons, die in diesem Buch verwendet werden 25 Wie geht es von hier aus weiter? 25 Teil I Grundlegende Konzepte Der Chemie 27 Kapitel 1 Was ist Chemie und warum sollte man darüber etwas wissen? 29 Was ist genau Chemie? 29 Zweige der Chemie 30 Makroskopische und mikroskopische Perspektive 31 Reine und angewandte Chemie 32 Was macht nun der Chemiker den lieben langen Tag? 32 Und wo arbeiten Chemiker tatsächlich? 34 Kapitel 2 Materie und Energie 35 Zustände der Materie: Makroskopische und mikroskopische Sicht 36 Feststoffe 36 Flüssigkeiten 36 Gase 37 Eis am Nordpol, Wasser am Äquator: Materie wechselt den Zustand 37 Ich glaube ich schmelze! Das ist alles deine Schuld! 37 Der Siedepunkt 38 Gefrierpunkt: Das Wunder des Eiswürfels 38 Sublimieren Sie das! 39 Reine Substanzen und Mischungen 39 Reine Substanzen 40 Nun kommen die Mischungen hinzu 41 Das Messen von Materie 42 Das SI-System 42 Das sind ja nette Eigenschaften 42 Wie dicht sind Sie? 43 Das Messen der Dichte 43 Energie (Ach, hätte ich doch mehr davon!) 45 Kinetische Energie – immer in Bewegung bleiben 45 Potenzielle Energie – sitzen Sie gut? 45 Das Messen von Energie 46 Temperatur und Temperaturskalen 46 Fühlen Sie die Wärme 47 Kapitel 3 Kleiner als ein Atom? 49 Subatomare Teilchen: So, das ist also ein Atom 49 Der Kern: Mittelpunkt 51 Wo sind denn nun diese Elektronen? 52 Das Bohr’sche Modell – Boah, das ist ja gar nicht langweilig! 53 Quantenmechanisches Modell 54 Elektronenkonfigurationen (Das Bett der Elektronen) 59 Das gefürchtete Energieniveaudiagramm 59 Elektronenkonfigurationen: Leicht und Platz sparend 61 Valenzelektronen: Ein Leben auf dem Grat 62 Isotope und Ionen: Einige meiner Lieblingsthemen 63 Isotope isolieren 63 Ein Blick auf Ionen kann sich lohnen 64 Kapitel 4 Das Periodensystem – Systematik hilft! 67 Wiederholung von Mustern: Periodizität 67 Wie die Elemente im Periodensystem angeordnet sind 68 Metalle, Nichtmetalle und Halbmetalle 70 Gruppen und Perioden 72 Kapitel 5 Kernchemie, ohne dass Ihre Gehirnzellen zerfallen 79 Mit dem Atom fängt alles an 79 Radioaktivität und künstlicher radioaktiver Zerfall 80 Natürlicher radioaktiver Zerfall: Wie die Natur vorgeht 81 Alphastrahlung 82 Betastrahlung 83 Gammastrahlung 83 Positronenstrahlung 84 Elektronenaufnahme 84 Halbwertszeiten und radioaktive Altersbestimmung 84 Sichere Handhabung 86 Radioaktive Altersbestimmung 87 Kernspaltung 87 Kettenreaktionen und die kritische Masse 88 Atombomben – nicht ganz so laut wie der Urknall, aber immerhin 89 Atomkraftwerke 89 Brutreaktoren: Erzeugung von spaltbarem Material 92 Kernfusion: Die Hoffnung für unsere Energiezukunft 93 Was man im Griff haben muss 93 Was wird die Zukunft bringen? 94 Leuchte ich etwa? Die Wirkungen der Strahlung 95 Teil II Drum Prüfe, Wie Sich Atome Verbinden 97 Kapitel 6 Gegensätze ziehen sich an: Ionenbindungen 99 Die Magie der Ionenbindung: Natrium + Chlor = Kochsalz 99 Die Bestandteile des Salzes 100 Die Reaktion 100 Am Ende kommt die Bindung 102 Positive und negative Ionen: Kationen und Anionen 103 Polyatomare Ionen 105 Ionenbindungen 107 Magnesium und Brom zusammenwerfen 107 Das Verwenden der Kreuzregel 108 Das Benennen von Ionenverbindungen 109 Elektrolyte und Nichtelektrolyte 110 Kapitel 7 Kovalente Bindung: Brüderlich teilen 113 Grundlagen der kovalenten Bindung 113 Ein Wasserstoffbeispiel 114 Vergleich der kovalenten Bindung mit anderen Bindungsarten 115 Zum Verständnis der Vielfachbindung 116 Das Benennen binärer kovalenter Verbindungen 117 So viele Formeln, so wenig Zeit 118 Empirische Formeln: Nur die Elemente 119 Summenformeln: Genaue Zahlen 119 Strukturformeln: Neu! Jetzt mit Bindungsmuster! 120 Einige Atome sind einfach anziehender als andere 125 Elektronen anziehen: Elektronegativität 125 Die polar-kovalente Bindung 126 Wasser: Ein wirklich bemerkenswertes Molekül 127 Wie sieht Wasser wirklich aus? Das VSEPR-Modell 130 Kapitel 8 Kochen mal anders: Chemische Reaktionen 135 Was Sie haben und was Sie kriegen: Edukte und Produkte 136 Wie kommt es zu Reaktionen? Die Stoßtheorie 137 Ein exothermes Beispiel 138 Ein endothermes Beispiel 139 Was für eine Reaktion bin ich? 140 Kombinationsreaktionen 140 Zerfallsreaktionen 140 Einfache Verdrängungsreaktionen 141 Doppelte Verdrängungsreaktionen (Metathese-Reaktionen) 142 Verbrennungsreaktionen 144 Redox-Reaktionen 144 Wie man chemische Reaktionen ausgleicht 145 Riechen Sie dieses Ammoniak? 145 Zünden Sie Ihr Feuerzeug 147 Das chemische Gleichgewicht 148 Das Prinzip von Le Chatelier 150 Konzentrationsänderung 150 Temperaturänderung 151 Druckänderung 152 Schnelle und langsame Reaktionen: Chemische Kinetik 153 Art der Ausgangsstoffe 153 Partikelgröße der Ausgangsstoffe 154 Konzentration der Ausgangsstoffe 154 Druck von gasförmigen Ausgangsstoffen 154 Temperatur 155 Katalysatoren 156 Kapitel 9 Elektrochemie: Von der Batterie bis zum Teekessel 161 Da gehen sie hin, die Elektronen: Redox-Reaktionen 162 Wo habe ich denn jetzt die Elektronen gelassen? Oxidation 162 Guck mal, was ich gefunden habe! Reduktion 163 Des einen Verlust, des anderen Gewinn 164 Zahlenspiel: Oxidationszahlen 165 Das Aufstellen (und Ausgleichen!) von Redox-Gleichungen 166 Einmal Strom zum Mitnehmen, bitte! – Elektrochemische Batterien 169 Hübsche Zell’, Mister Daniell 170 Es werde Licht: Taschenlampenbatterien 171 Gentlemen, starten Sie Ihre Motoren: Autobatterien 172 Fünf Euro für eine goldene Kette? Elektrogalvanisierung 173 Dies bringt mich zur Weißglut! Verbrennung von Treibstoffen und Nahrung 175 Teil III Das Mol, Der Beste Freund Des Chemikers 177 Kapitel 10 Das Mol: Atome zum Anfassen 179 Zählen durch Wiegen 179 Paar, Dutzend, Stiege, Mol 180 Avogadros Lieblingszahl 181 Die Anwendung des Mols in der realen Welt 181 Chemische Reaktionen und das Mol 183 Wie viel man braucht, wie viel entsteht: Reaktionsstöchiometrie 185 Wo ist es geblieben? Prozentuale Ausbeute 187 Zu viel oder zu wenig: Limitierende Faktoren 187 Kapitel 11 Mischen von Materie: Lösungen 191 Gelöster Stoff, Lösungsmittel und Lösungen 191 Eine Lösungsdiskussion 192 Satte Fakten 192 Konzentration 193 Prozentuale Zusammensetzung 193 Die Nummer 1 heißt Stoffmengenkonzentration 196 Molalität: Eine andere Verwendung für das Mol 198 Teile pro Million: Die Verschmutzungseinheit 199 Kolligative Eigenschaften von Lösungen 200 Dampfdruckerniedrigung 200 Warum verwenden wir im Sommer Frostschutzmittel? Siedepunktserhöhung 201 Wir stellen Eis her: Gefrierpunktserniedrigung 201 So bleiben Blutkörperchen fit: Osmotischer Druck 202 Rauch, Wolken, Schlagsahne und Marshmallows: Kolloide allesamt 205 Kapitel 12 Sauer und bitter: Säuren und Basen 207 Eigenschaften von Säuren und Basen, makroskopisch betrachtet 207 Wie sehen Säuren und Basen denn aus? – Ein Blick durchs Mikroskop 209 Die Theorie von Arrhenius: Ohne Wasser geht gar nichts 209 Die Brønsted-Lowry-Säure-Base-Theorie: Geben und Nehmen 210 Ätzend oder trinkbar: Starke und schwache Säuren und Basen 211 Starke Säuren 211 Starke Basen 212 Schwache Säuren 213 Schwache Basen 215 Her mit dem Proton: Brønsted-Lowry-Säure-Base-Reaktionen 215 Entscheide dich: Amphoteres Wasser 216 Ein altes Abführmittel und Rotkohl: Säure-Base-Indikatoren 217 Das gute alte Lackmus-Papier 217 Phenolphthalein: Alles geregelt 218 Wie sauer ist mein Kaffee? Die pH-Skala 219 Puffer: Die pH-Controllettis 222 Antazida: Ganz einfache Grundlagenchemie 223 Kapitel 13 Ballons, Reifen und Pressluftflaschen: Die wunderbare Welt der Gase 225 Gase unter dem Mikroskop: Die kinetische Gastheorie 226 Druck: Eine Frage der Atmosphäre 228 Ein Messgerät für die Atmosphäre: Das Barometer 228 Ein Messgerät für den Druck eingeschlossener Gase: Das Manometer 230 Auch Gase halten sich an Gesetze – Gasgesetze 230 Das Boyle-Mariotte-Gesetz 231 Charles’sches Gesetz 232 Gay-Lussacs Gesetz 234 Das kombinierte Gasgesetz 235 Das Gesetz von Avogadro 236 Das ideale Gasgesetz 238 Gasgesetze und Stöchiometrie 238 Die Gesetze von Dalton und Graham 239 Daltons Gesetz 239 Grahams Gesetz 240 Teil IV Chemie Im Alltag: Nutzen Und Probleme 243 Kapitel 14 Die Chemie des Kohlenstoffs: Organische Chemie 245 Kohlenwasserstoffe: Vom Einfachen zum Komplexen 246 Vom Gasgrill zum Tiger im Tank: Alkane 246 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe: Alkene 253 Alkine braucht die Welt 255 Aromatische Verbindungen: Benzol und andere »anrüchige« Verbindungen 255 Funktionelle Gruppen 256 Alkohole (einreiben und einverleiben): R–OH 256 Carbonsäuren (kleine Stinker): R–COOH 257 Ester (noch mehr Gerüche, aber diesmal Wohlgerüche): R–COOR’ 258 Aldehyde und Ketone 259 Ether (Gute Nacht): R–O–R 259 Amine und Amide: Organische Basen 260 Kapitel 15 Erdöl: Chemikalien für Verbrennung und Gestaltung 263 Sei nicht so roh, raffiniert kommt man weiter 263 Trennung ohne Schmerz: Fraktionierte Destillation 264 Aufbruchstimmung: Katalytisches Cracken 266 Schieb mir mal was rüber: Katalytisches Reformieren 267 Die Geschichte des Benzins 267 Wie gut ist Ihr Benzin? Oktanzahlen 268 Additive: Blei rein, Blei raus 270 Kapitel 16 Polymere: Gleich zu Gleich gesellt sich gern 273 Natürliche Monomere und Polymere 274 Wie man synthetische Monomere und Polymere klassifiziert 275 Brauchen wir nicht alle Strukturen? 275 Und wenn’s mal heiß wird? 275 Was mache ich denn damit? 276 Wie wird’s gemacht? 276 Kunststoffe reduzieren, wiederverwenden, recyceln 285 Kapitel 17 Chemie im Haushalt 287 Chemie in der Waschküche 287 Alles im Reinen: Seife 289 Weg mit dem Schmutzrand in der Wanne: Detergenzien 290 Hach, ist das schön weich: Wasserenthärtung 291 Weißer als weiß: Bleichmittel 293 Küchenchemie 293 Alles sauber: Allzweckreiniger 293 Spüli und Konsorten: Spülmittel 293 Chemie im Badezimmer 294 Auch im Rachen lässt sich was machen: Zahnpasta 294 Puh! Deodorants und Antitranspirants 295 Weich und schön: Die Chemie der Hautpflege 295 Waschen, färben, legen: Die Chemie der Haarpflege 299 Medizinschränkchen-Chemie 303 Die Geschichte des Aspirins 303 Minoxidil und Viagra 303 Kapitel 18 Hust! Hust! Keuch! Keuch! 305 Zivilisation und Atmosphäre (oder: Wo der ganze Schlamassel anfängt) 305 Atmen oder nicht atmen: Unsere Atmosphäre 306 Die Troposphäre: Hier bin ich Mensch, hier atme ich ein 306 Die Stratosphäre: Schutzschild Ozonschicht 307 Hände weg von meinem Ozon: Haarspray, FCKWs und das Ozonloch 307 Wie schädigen FCKWs die Ozonschicht? 308 Werden FCKWs immer noch produziert? 309 Ist Ihnen auch so heiß? (Der Treibhauseffekt) 309 Braune Luft? (Photosmog) 310 London-Smog 311 Photosmog 311 »Ich zerrfliiiiiiiiiiiiiieße!« – Saurer Regen 313 Aufladen und raus damit: Elektrostatische Filter 315 Spülwasser: Nasse Entschwefelung 316 Kapitel 19 Braunes, stinkendes Wasser? Wasserverschmutzung 317 Wo kommt unser Wasser her und wo fließt es hin? 318 Verdunsten, kondensieren, wiederholen 318 Wohin das Wasser fließt 319 Wasser: Eine höchst ungewöhnliche Substanz 319 Igittigitt! Was unser Wasser verschmutzt 321 Das Blei ist noch nicht überall verschwunden: Verunreinigungen durch Schwermetalle 322 Saurer Regen 323 Infektiöse Erreger 323 Deponien 324 Wasserverschmutzung durch Agrarwirtschaft 325 Auch Hitze kann schaden: Thermische Verschmutzung 325 Brauchen Sie Sauerstoff? – BSB 326 Das müssen wir erst noch klären: Abwässer 326 Mechanische Abwasserreinigung 326 Biologische Abwasserreinigung 327 Chemische Abwasserreinigung 328 Trinkwasseraufbereitung 328 Teil V Der Top-Ten-Teil 331 Kapitel 20 Zehn zufällige Entdeckungen in der Chemie 333 Archimedes: Alles mit Muße 333 Die Vulkanisierung von Gummi 334 Rechts und links drehende Moleküle 334 William Perkin und die Farbe Lila 334 Kekulé: Ein schöner Traum 335 Die Entdeckung der Radioaktivität 335 Eine schlüpfrige Sache: Teflon 335 Nicht nur für Sträflinge: Haftnotizen 336 Lass wachsen 336 Süßer als Zucker 336 Kapitel 21 Zehn Koryphäen der Chemie 337 Amedeo Avogadro (1776–1856) 337 Niels Bohr (1885–1962) 337 Madame Marie Curie (1867–1934) 338 John Dalton (1766–1844) 338 Michael Faraday (1791–1867) 338 Antoine Lavoisier (1743–1794) 338 Dimitri Mendelejew (1834–1907) 339 Linus Pauling (1901–1994) 339 Ernest Rutherford (1871–1937) 339 Glenn Seaborg (1912–1999) 340 Das Mädchen in der dritten Klasse, das mit Essig und Backpulver herumexperimentiert (*?) 340 Kapitel 22 Zehn nützliche Chemie-Websites 341 Chemgapedia 341 Naturwissenschaftliches Arbeiten 342 Gefährliche Stoffe 342 Chemieseite 342 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit 342 ChemPage 343 Experimentalchemie 343 Spektrum Lexikon 343 Chemieonline 343 Deutsches Museum 344 Anhang A Wissenschaftliche Einheiten: Das metrische System 345 SI-Präfixe 345 Länge 346 Masse 346 Volumen 346 Temperatur 347 Druck 347 Energie 347 Anhang B Wie man mit sehr großen und sehr kleinen Zahlen umgeht 349 Exponentielle Schreibweise 349 Addition und Subtraktion 350 Multiplikation und Division 350 Zahlen potenzieren 350 Rechnen mit dem Taschenrechner 350 Anhang C Methoden zur Umrechnung 353 Anhang D Signifikante Stellen und das Runden 357 Zahlen: Genau und gezählt oder gerundet 357 Bestimmung der signifikanten Stellen einer gemessenen Zahl 358 Die richtige Anzahl signifikanter Stellen angeben 358 Addition und Subtraktion 359 Multiplikation und Division 359 Zahlen runden 359 Lösungen zu den Aufgaben in den Kapiteln 361 Stichwortverzeichnis 373

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