Ein solides Fundament ist die beste Basis alles Wissens: Das ist zwar eine Binsenweisheit, trotzdem fehlt es bei vielen Menschen in den Naturwissenschaften gerade an diesem Fundament. "Chemie kompakt für Dummies" schafft da Abhilfe. Hier erfahren Sie das Wichtigste zu den Elementen, dem Ablauf von Reaktionen, dem Aufbau des Periodensystems und vielem mehr. Das Buch enthält die wichtigsten Grundlagen der Chemie, angefangen bei einfachen Konzepten, wie Materie, bis hin zu komplexeren Themen, wie der organischen Chemie. Auch alltägliche Themen, wie die Fraktionierung von Rohöl oder die Entstehung von Luftverschmutzung, kommen nicht zu kurz. Nach seinem Bestseller "Chemie für Dummies" gibt Ihnen John T. Moore hier einen schnellen und doch fundierten Überblick über die Welt der Atome, Aggregatzustände und Co.
John T. Moore unterrichtet seit 30 Jahren Chemie und bildet Chemielehrer aus. Außerdem ist er auch Autor von "Chemie für Dummies".
Einführung15
Über dieses Buch 16
Icons, die in diesem Buch verwendet werden 16
Teil I: Grundlegende Konzepte der Chemie 17
Kapitel 1 Was ist Chemie und warum sollte man darüber etwas wissen?19
Was ist genau Chemie? 19
Zweige der Chemie 20
Makroskopische und mikroskopische Perspektive 21
Kapitel 2 Materie und Energie23
Zustände der Materie: makroskopische und mikroskopische Sicht 24
Festkörper 24
Flüssigkeiten 25
Gase 25
Eis in Alaska, Wasser in Texas: Materie wechselt den Zustand 25
Ich löse mich auf! Oh, was für eine Welt! 25
Die Siedetemperatur 26
Gefrierpunkt: das Wunder des Eiswürfels 27
Sublimieren Sie das! 27
Reine Substanzen und Mischungen 28
Reine Substanzen 28
Elementar, lieber Leser 29
Das Verbinden des Problems 29
Nun kommen die Mischungen hinzu 29
Sie haben ja nette Eigenschaften bekommen 30
Energie (Ach, hätte ich doch mehr davon!) 30
Kinetische Energie ist Bewegung 31
Potenzielle Energie sitzen Sie gut? 31
Temperatur und Temperaturskalen 32
Fühlen Sie die Wärme 32
Kapitel 3 Kleiner als ein Atom? Die Struktur des Atoms35
Subatomare Teilchen: So, das ist also ein Atom 35
Der Kern: Mittelpunkt 37
Wo sind nun diese Elektronen? 39
Das bohrsche Modell überhaupt nicht langweilig 39
Quantenmechanisches Modell 41
Elektronenkonfigurationen (das Bett der Elektronen) 41
Elektronenkonfigurationen: leicht und platzsparend 42
Valenzelektronen: ein Leben auf dem Grat 42
Isotope und Ionen: Dies sind einige meiner Lieblingsthemen 43
Das Isolieren eines Isotops 43
Ein Blick auf die Ionen 44
Kapitel 4 Das Periodensystem47
Das Wiederholen von Mustern der Periodizität 47
Wie die Elemente im Periodensystem angeordnet sind 48
Metalle, Nichtmetalle und Halbmetalle im PSE 49
Familien und Perioden 50
Teil II: Drum prüfe, wie sich Atome verbinden 53
Kapitel 5 Gegensätze ziehen sich an: Ionenbindungen55
Die Magie der Ionenbindung: Natrium + Chlor = Tafelsalz 56
Die Bestandteile des Salzes 56
Die Reaktion 56
Am Ende kommt die Bindung 58
Positiv und negativ geladen: Kationen und Anionen 59
Polyatomare Ionen 61
Ionenbindungen 62
Formeln aufstellen nach der Kreuzregel 63
Das Benennen von Ionenverbindungen 64
Elektrolyte und Nichtelektrolyte 66
Kapitel 6 Kovalente Bindung: brüderlich teilen67
Grundlagen der kovalenten Bindung 67
Ein Wasserstoffbeispiel 68
Vergleich der kovalenten Bindung mit anderen Bindungsarten 70
Zum Verständnis der Vielfachbindung 70
Das Benennen von binären kovalenten Verbindungen 71
So viele Formeln, so wenig Zeit 72
Empirische Formel: nur Elemente 72
Molekulare oder wirkliche Formel: das »Innere« der Zahlen 73
Strukturierte Formeln: Fügen Sie das Bindungsmuster hinzu 74
Einige Atome sind attraktiver als andere 78
Das Anziehen von Elektronen: Elektronegativitäten 78
Polarkovalente Bindung 81
Wasser: ein wirklich fremdartiges Molekül 82
Wie sieht Wasser wirklich aus? 86
Kapitel 7 Chemisches Kochen: chemische Reaktionen 89
Was Sie haben und was Sie kriegen: Ausgangsstoffe und Produkte 90
Wie treten Reaktionen auf? Die Kollisionstheorie 91
Ein exothermes Beispiel 92
Ein endothermes Beispiel 93
Was für eine Reaktion bin ich? 94
Fällungsreaktionen 94
Neutralisationsreaktionen 95
Redox-Reaktionen 96
Die Bilanz chemischer Reaktionen 96
Riechen Sie dieses Ammoniak? 97
Zünden Sie Ihr Feuerzeug 98
Chemisches Gleichgewicht 99
Das Prinzip von Le Chatelier 102
Konzentrationsänderung 102
Temperaturänderung 103
Druckänderung 104
Schnelle und langsame Reaktionen: chemische Kinetik 105
Natur der Ausgangsstoffe 106
Partikelgröße der Ausgangsstoffe 106
Konzentration der Ausgangsstoffe 106
Druck von gasförmigen Ausgangsstoffen 107
Temperatur 107
Katalysatoren 109
Kapitel 8 Elektrochemie: Batterien für Teekannen113
Da gehen sie hin, die Elektronen: Redoxreaktionen 114
Wo habe ich jetzt die Elektronen gelassen? Oxidation 114
Gucken Sie mal, was ich gefunden habe! Reduktion 115
Des einen Verlust ist des anderen Gewinn 116
Zahlenspiel: Oxidationszahlen 117
Das Abwägen von Redoxgleichungen 119
Strom an und los: elektrochemische Batterien 123
Hübsche Zelle, Daniell 124
Es werde Licht: Taschenlampenbatterien 125
Gentlemen, starten Sie Ihre Motoren: Autobatterien 126
Teil III: Das Mol, der beste Freund des Chemikers 129
Kapitel 9 Das Mol: Atome zum Anfassen131
Das Zählen durch Wiegen 131
Paare, Dutzende, alte Riese und Mole 132
Avogadros Nummer: steht nicht im Telefonbuch 133
Die Anwendung des Mols in der realen Welt 133
Chemische Reaktionen und das Mol 135
Wie viel man für wie viel braucht: Reaktionsstöchiometrie 138
Kapitel 10 Sauer und bitter: Säuren und Basen141
Eigenschaften von Säuren und Basen, makroskopisch betrachtet 142
Wie sehen Säuren und Basen aus? Ein Blick durchs Mikroskop 143
Die Theorie von Arrhenius: Ohne Wasser geht gar nichts 143
Die Brönsted-Lowry-Säure-Base-Theorie: Geben und Nehmen 144
Ätzend oder trinkbar: starke und schwache Säuren und Basen 145
Starke Säuren 145
Starke Basen 147
Schwache Säuren 147
Schwache Basen 149
Her mit dem Proton: Brönsted-Lowry-Säure-Base Reaktionen 149
Entscheide dich: amphoteres Wasser 150
Ein altes Abführmittel und Rotkohl: Säure-Base-Indikatoren 151
Phenolphthalein: alles geregelt 152
Wie sauer ist mein Kaffee? Die pH-Skala 153
Puffer: die pH-Controllettis 156
Kapitel 11 Ballons, Reifen und Pressluftflaschen: die wunderbare Welt der Gase 159
Auch Gase halten sich an Gesetze: Gasgesetze 159
Boyles Gesetz 160
Charles Gesetz 162
Gay-Lussacs Gesetz 164
Das kombinierte Gasgesetz 165
Avogadros Gesetz 166
Die Gleichung des »idealen Gasgesetzes« 168
Kapitel 12 Kohlenstoff: organische Chemie171
Kohlenwasserstoffe: vom Einfachen zum Komplexen 172
Vom Gasgrill zum Tiger im Tank: Alkane 172
Ungesättigte Kohlenwasserstoffe: Alkene 178
Alkine braucht die Welt 179
Aromatische Verbindungen: Benzol und andere »anrüchige«Verbindungen 179
Funktionelle Gruppen 180
Alkohole (einreiben und einverleiben): R-OH 181
Carbonsäuren (kleine Stinker): R-COOH 182
Ester (noch mehr Gerüche, aber diesmal Wohlgerüche): R-COOR 183
Aldehyde und Ketone 183
Amine und Amide: organische Basen 184
Teil IV: Chemie im Alltag: Nutzen und Probleme 185
Kapitel 13 Erdöl: Chemikalien für Verbrennung und Gestaltung187
Sei nicht so roh, raffiniert kommt man weiter 187
Trennung ohne Schmerz: fraktionierte Destillation 188
Aufbruchstimmung: katalytisches Cracken 190
Schieb mir mal was rüber: katalytisches Reformieren 191
Wie gut ist Ihr Benzin? Oktanzahlen 191
Kapitel 14 Polymere: Gleich und Gleich gesellt sich gern195
Natürliche Monomere und Polymere 195
Wie man synthetische Monomere und Polymere klassifiziert 197
Und wenns mal heiß wird? 197
Was mache ich denn damit? 197
Wie wirds gemacht? 198
Kapitel 15 Hust! Hust! Keuch! Keuch! Luftverschmutzung207
Zivilisation und Atmosphäre (oder: Wo der ganze Schlamassel anfängt) 207
Atmen oder nicht atmen: unsere Atmosphäre 208
Die Troposphäre: Hier bin ich Mensch, hier atme ich ein 208
Die Stratosphäre: Schutzschild Ozonschicht 209
Hände weg von meinem Ozon: Haarspray, FCKWs und das Ozonloch 210
Wie schädigen FCKWs die Ozonschicht? 211
Werden FCKWs immer noch produziert? 211
Ist Ihnen auch so heiß? Der Treibhauseffekt 212
Braune Luft? Fotochemischer Smog 213
London-Smog 214
Fotochemischer Smog 214
»Ich zerrfliiiiiiiiiiiiiieße!« Saurer Regen 216
Aufladen und raus damit: elektrostatische Filter 219
Spülwasser: nasse Entschwefelung 220
Teil V: Der Top-Ten-Teil 221
Kapitel 16 Zehn zufällige Entdeckungen in der Chemie223
Archimedes: alles mit Muße 223
Die Vulkanisierung von Gummi 224
Rechts und links drehende Moleküle 224
William Perkin und die Farbe Lila 224
Kekulé: ein schöner Traum 225
Die Entdeckung der Radioaktivität 225
Eine schlüpfrige Sache: Teflon 226
Nicht nur für Sträflinge: Haftnotizen 226
Lass wachsen 226
Süßer als Zucker 227
Stichwortverzeichnis 229
