Allgemeine und Anorganische Chemie

Erwin Riedel, Hans-Jürgen Meyer

• Verlag: De Gruyter
• Jahr: 2018
• ISBN drucken:
  9783110583946
• eBook-ISBN:
  9783110584196
• Auflage: 12
• Thema: Naturwissenschaften
• Thema: Chemie

Die überarbeitete 12. Auflage dieses klassischen Lehrbuchs enthält die theoretischen Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie, eine Einführung in die anorganische Stoffchemie sowie eine Übersicht zu aktuellen Umweltproblemen. Dank seiner klaren Struktur und des prägnanten Schreibstils ist dieses Werk ein Favorit der Studierenden. Die zweifarbige Gestaltung unterstützt die Nutzung als Lehrbuch und Repetitorium zur Prüfungsvorbereitung.

1 Atombau

1.1 Der atomare Aufbau der Materie

1.1.1 Der Elementbegriff

Die Frage nach dem Wesen und dem Aufbau der Materie beschäftigte bereits die griechischen Philosophen im 6. Jh. v. Chr. (Thales, Anaximander, Anaximenes, Heraklit). Sie vermuteten, dass die Materie aus unveränderlichen, einfachsten Grundstoffen, Elementen, bestehe. Empedokles (490–430 v. Chr.) nahm an, dass die materielle Welt aus den vier Elementen Erde, Wasser, Luft und Feuer zusammengesetzt sei. Für die Alchimisten des Mittelalters galten außerdem Schwefel, Quecksilber und Salz als Elemente. Allmählich führten die experimentellen Erfahrungen zu dem von Jungius (1642) und Boyle (1661) definierten naturwissenschaftlichen Elementbegriff.

Elemente sind Substanzen, die sich nicht in andere Stoffe zerlegen lassen (Abb. 1.1).

Abb. 1.1: Wasser kann in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. Diese beiden Stoffe besitzen völlig andere Eigenschaften als Wasser. Wasserstoff und Sauerstoff lassen sich nicht weiter in andere Stoffe zerlegen. Sie sind daher Grundstoffe, Elemente.

Die 1789 von Lavoisier veröffentlichte Elementtabelle enthielt 21 Elemente. Als Mendelejew 1869 das Periodensystem der Elemente aufstellte, waren ihm 63 Elemente bekannt. Heute kennen wir 118 Elemente (siehe Abb. 1.39), 88 davon kommen in fassbarer Menge in der Natur vor.

Die Idee der Philosophen bestätigte sich also: die vielen mannigfaltigen Stoffe sind aus relativ wenigen Grundstoffen aufgebaut.

Für die Elemente wurden von Berzelius (1813) Elementsymbole eingeführt.

Beispiele:

Element	Elementsymbol
Sauerstoff (Oxygenium)	O
Wasserstoff (Hydrogenium)	H
Schwefel (Sulfur)	S
Eisen (Ferrum)	Fe
Kohlenstoff (Carboneum)	C

Die Elemente und Elementsymbole sind in der Tab. 1 des Anhangs 2 enthalten.

1.1.2 Daltons Atomtheorie

Schon der griechische Philosoph Demokrit (460–371 v. Chr.) nahm an, dass die Materie aus Atomen, kleinen nicht weiter teilbaren Teilchen, aufgebaut sei. Demokrits Lehre übte einen großen Einfluss aus. So war z. B. auch der große Physiker Newton davon überzeugt, dass Atome die Grundbausteine aller Stoffe seien. Aber erst 1808 stellte Dalton eine Atomtheorie aufgrund exakter naturwissenschaftlicher Überlegungen auf. Daltons Atomtheorie verbindet den Element- und den Atombegriff wie folgt:

Chemische Elemente bestehen aus kleinsten, nicht weiter zerlegbaren Teilchen, den Atomen. Alle Atome eines Elements sind einander gleich, besitzen also gleiche Masse und gleiche Gestalt. Atome verschiedener Elemente haben unterschiedliche Eigenschaften. Jedes Element besteht also aus nur einer für das Element typischen Atomsorte (Abb. 1.2).

Abb. 1.2: Eisen besteht aus untereinander gleichen Eisenatomen, Schwefel aus untereinander gleichen Schwefelatomen. Eisenatome und Schwefelatome haben verschiedene Eigenschaften, die in der Abbildung durch verschiedene Farben angedeutet sind. 1 cm3 Materie enthält etwa 1023 Atome.

Chemische Verbindungen entstehen durch chemische Reaktion von Atomen verschiedener Elemente. Die Atome verbinden sich in einfachen Zahlenverhältnissen.

Chemische Reaktionen werden durch chemische Gleichungen beschrieben...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titelseite
• Impressum
• Vorwort zur 12. Auflage
• Inhalt
• 1 Atombau
• 2 Die chemische Bindung
• 3 Die chemische Reaktion
• 4 Nichtmetalle
• 5 Metalle
• 6 Umweltprobleme
• Anhang 1 Einheiten – Konstanten – Umrechnungsfaktoren
• Anhang 2 Relative Atommassen – Elektronenkonfigurationen – Elektronegativitäten
• Anhang 3 Kurzbiografien bedeutender Naturwissenschaftler
• Sachregister
• Formelregister