Chemie

Dr. Gert Blumenthal, Berlin
Prof. Dr. Dietmar Linke, TU Cottbus
Dr. Siegfried Vieth, TU Cottbus

Im "Jahr der Chemie (2003)" waren viele Veranstaltungen und populärwissenschaftlichen Publikationen - etwa das von der "Gesellschaft Deutscher Chemiker" offerierte Buch "Chemie rund um die Uhr" - darauf gerichtet, die engen Beziehungen der Chemie zu unserem Alltag aufzuzeigen und so Berührungsängste zu diesem meist ungeliebten Fach abzubauen. Die Chemie als Wissenschaftsdisziplin entwickelt immer engere Beziehungen zu Physik, Biologie, Medizin und Mathematik; auch ihre traditionell große Bedeutung für nahezu die gesamte Technik wächst weiter. Angesichts weltumspannender Produktions- und Handelsbeziehungen birgt diese Allgegenwart der Chemie aber auch Risiken. Es bedarf stets erheblicher Anstrengungen, um mit Umsicht den Gefahren zu begegnen, die vom Eintritt einer wachsenden Zahl neuer Stoffe in die Biosphäre ausgehen können. Die Katastrophen von Seveso/Italien (1976) und Bhopal/Indien (1984) sind hierfür eine ständige Mahnung. Dieses Buch soll in erster Linie den Studienanfängern dienen, die in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplinen eine Nebenfachausbildung mittleren Umfangs in Chemie zu absolvieren haben. Die Komplexität chemischer Sachverhalte macht bekanntlich diesen Studierenden das Studium nicht leicht, besonders denen, die mit nur geringen Vorkenntnissen in Chemie, in anderen Naturwissenschaften und in Mathematik an die Hochschulen kommen. Schwierig ist es auch für Lehrbuchautoren, einen für alle vertretbaren Kompromiß bei der Auswahl des Stoffes, bei der Ausführlichkeit seiner Darlegung und bei der Verknüpfung seiner Teile zu finden. Schließlich kann die allgemeine Chemie nicht ohne gewisse Kenntnisse zu anorganischen und organischen Verbindungen verstanden werden; Stoffeigenschaften und Reaktionen ihrerseitsverlangen immer auch ein umfangreiches Präsenzwissen zu allgemeinen Zusammenhängen und Gesetzmäßigkeiten.

Fundiert und verständlich bietet dieses Buch alles, was angehende Ingenieure über Chemie wissen sollten. Dabei wird auf die Darstellung der praktischen Anwendungen besonderer Wert gelegt. Viele Übungsaufgaben helfen bei der Erarbeitung des Stoffes und ermöglichen ein gezieltes und effektives Klausurtraining. Mehrere hundert Aufgaben mit Lösungen und ausführliche Stoff- und Rechenbeispiele erleichtern das Verstehen des Stoffes und die Prüfungsvorbereitung.

Allgemeine Chemie.- Reine Stoffe und ihre Benennung.- Zustandsformen reiner Stoffe.- Stoffgemische.- Stöchiometrie.- Atombau.- Chemische Bindung.- Symmetrie, Struktur und Eigenschaften.- Thermochemie (Chemische Thermodynamik I).- Siede- und Schmelzdiagramme von binären Gemischen.- Entropie und Zweiter Hauptsatz (Chemische Thermodynamik II).- Elektrochemie, chemisches Gleichgewicht und Thermodynamik.- Säure-Base-Reaktionen (Gleichgewichte in wäßrigen Lösungen I).- Fällung und Komplexbildung (Gleichgewichte II).- Redoxreaktionen (Gleichgewichte III).- Chemische Kinetik (Reaktionskinetik).- Anorganische Chemie.- Einführung.- 18. Gruppe (VIII. Hauptgruppe) Edelgase Helium He, Neon Ne, Argon Ar, Krypton Kr, Xenon Xe, Radon Rn.- Wasserstoff H.- 1. Gruppe (I. Hauptgruppe) Alkalimetalle Lithium Li, Natrium Na, Kalium K, Rubidium Rb, Cäsium Cs, Francium Fr.- 2. Gruppe (II. Hauptgruppe) Erdalkalimetalle Beryllium Be, Magnesium Mg, Calcium Ca, Strontium Sr, Barium Ba, Radium Ra.- 13. Gruppe (III. Hauptgruppe) Bor B, Aluminium Al, Gallium Ga, Indium In, Thallium Tl.- 14. Gruppe (IV. Hauptgruppe) Kohlenstoff C, Silicium Si, Germanium Ge, Zinn Sn, Blei Pb.- 15. Gruppe (V. Hauptgruppe) Stickstoff N, Phosphor P, Arsen As, Antimon Sb, Bismut Bi.- 16. Gruppe (VI. Hauptgruppe) Chalkogene Sauerstoff O, Schwefel S, Selen Se, Tellur Te, Polonium Po.- 17. Gruppe (VII. Hauptgruppe) Halogene Fluor F, Chlor Cl, Brom Br, Iod I, Astat At.- 3. Gruppe (III. Nebengruppe) Scandium Sc, Yttrium Y, Lanthan La, Actinium Ac.- Lanthanoide Cer Ce, Praseodym Pr, Neodym Nd, Promethium Pm, Samarium Sm, Europium Eu, Gadolinium Gd, Terbium Tb, Dysprosium Dy, Holmium Ho, Erbium Er, Thulium Tm, Ytterbium Yb, Lutetium Lu.- Die 1. Reihe der Übergangselemente Titan Ti, Vanadium V, Chrom Cr, Mangan Mn, EisenFe, Cobalt Co, Nickel Ni.- Die 2. und 3. Reihe der Übergangselemente Zirconium Zr, Hafnium Hf, Niobium Nb, Tantal Ta, Molybdän Mo, Wolfram W, Technetium Tc, Rhenium Re.- Die Platinmetalle Ruthenium Ru, Osmium Os, Rhodium Rh, Iridium Ir, Palladium Pd, Platin Pt.- 11. Gruppe (I. Nebengruppe) Kupfer Cu, Silber Ag, Gold Au.- 12. Gruppe (II. Nebengruppe) Zink Zn, Cadmium Cd, Quecksilber Hg.- Kernreaktionen.- Actinoide Thorium Th, Protactinium Pa, Uran U, Neptunium Np, Plutonium Pu, Americium Am, Curium Cm, Berkelium Bk, Californium Cf, Einsteinium Es, Fermium Fm, Mendelevium Md, Nobelium No, Lawrencium Lr.- Organische Chemie.- Einführung.- Wichtige Stoffklassen in der Organischen Chemie.- Struktur-Eigenschafts-Beziehungen Ein allgemeiner Überblick.- Heterocyclen und Naturstoffe.- Wirtschaftlich bedeutende und umweltrelevante organische Verbindungen.- Einführung in die Chromatographie.- Grundlegende Probleme der Analytischen Chemie.- Literatur.