Chemie für Ingenieure

Atombau und Elementarteilchen.- 1.1 Elementarteilchen, Atome und Elemente.- 1.2 Warum das erste Atommodell nicht ausreicht.- 1.2.1 Die Erweiterung des Rutherford’schen Atommodells.- 1.2.2 Was weiß man bis hierher über den Atomaufbau?.- 1.3 Hat der Atomkern auch einen komplizierten Aufbau?.- 1.3.1 Wie halten die im Kern so dicht beieinander befindlichen Protonen zusammen?.- 1.3.2 Wie viele Elemente gibt es?.- 1.3.3 Das Wesen der Radioaktivität.- 1.3.4 Was ist ein Spaltkern?.- 1.4 Das Aufbau-Prinzip des Periodensystems.- 1.5 Die Basisgröße “Stoffmenge” oder “Typisch Chemic”.- Die Chemische Bindung.- 2.1 Edelgaskonfiguration und Atombindung.- 2.1.1 Hybridisierung - ein wichtiger Begriff.- 2.1.3 Polare Atombindungen und Elektronegativität.- 2.1.4 Mehrfachbindungen.- 2.1.5 Kommen Atombindungen auch noch anders zustande?.- 2.1.6 Was es alles gibt!.- 2.2 Die Ionenbindung.- 2.2.1 Was ist ein Kristall?.- 2.2.2 Einfache Ionengitter.- 2.2.3 Beispiele für kubische Ionenstrukturen.- 2.3 Metallische Bindung und Metallstrukturen.- 2.3.1 Sind Legierungen auch einfach aufgebaut?.- 2.4 Zu guter Letzt: Diamant, ein Supermolekül.- Wasser und wässrige Lösungen.- 3.1 Wasser, eine anormale Flüssigkeit.- 3.2 Lösevorgänge und Konzentrationsangaben.- 3.3 Wasserhärte und Wasseraufbereitung.- 3.3.1 Die Vollentsalzung des Wassers durch Ionenaustauscher.- 3.4 Was bedeutet “Chemisches Gleichgewicht”?.- 3.4.1 Ionenprodukt des Wassers und Löslichkeitsprodukt.- 3.5 Säuren und Basen.- 3.5.1 Die wichtigsten Mineralsäuren.- 3.6 Der pH-Wert.- 3.6.1 Die NIST-Standardpufferlösungen.- 3.6.2 Kann man den pH-Wert berechnen?.- 3.7 Redoxreaktionen in wässriger Lösung tc.- Streifzug durch das Periodensystem.- 4.1 Alkali- und Erdalkalimetalle.- 4.2 Borgruppe, Gruppe 13 des PS.- 4.3 Kohlenstoffgruppe, Gruppe 14 des PS.- 4.4 Stickstoff-Gruppe, Gruppe 15 des PS.- 4.5 Chalkogene, Gruppe 16 des PS.- 4.6 Halogene, Gruppe 17 des PS.- 4.7 Die Übergangsmetalle (früher: Nebengruppenelemente).- 4.8 Übergangsmetalle und Komplexchemie.- 4.8.1 Die okataedrische KZ 6 bei Komplexen.- 4.8.2 Einige ausgewählte Beispiele.- 4.8.3 Chelat-Komplexe.- Physikalische Chemie chemischer Reaktionen.- 5.1 Thermodynamik.- 5.1.1 Energie bei chemischen Reaktionen.- 5.1.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik: Energieerhaltung.- 5.1.3 Messung der Energieänderung eines Systems.- 5.1.4 Enthalpie.- 5.1.5 Standardbildungsenthalpien.- 5.1.6 Reaktionsenthalpien.- 5.1.7 Enthalpieberechnungen.- 5.1.8 Reaktionsenthalpie und Entropie-Triebkräfte chemischer Reaktionen.- 5.1.9 Freie Reaktionsenthalpie/Freie Standardbildungsenthalpie..- 5.1.10 Die Richtung des Ablaufes chemischer Reaktionen.- 5.1.11 Freie Enthalpie und Gleichgewichtskonstante.- 5.2 Kinetik chemischer Reaktionen.- 5.2.1 Zeitgesetze chemischer Reaktionen, Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.- 5.2.2 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.- 5.2.3 Einfluss von Katalysatoren.- Grundlagen der organischen Chemie.- 6.1 Alkane (gesättigte Kohlenwasserstoffe, Paraffine).- 6.1.1 Grenzenlose Möglichkeiten?.- 6.2 Erdöl und Benzin.- 6.2.1 Was ist Erdöl?.- 6.2.2 Feuergefährliche Flüssigkeiten und Flammpunkt.- 6.3 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe.- 6.4 Benzol und der aromatische Charakter.- 6.4.1 Weitere aromatische Kohlenwasserstoffe.- 6.5 Zu den Verbindungsklassen der organischen Chemie.- 6.5.1 Alkohole und Ether.- 6.5.2 Carbonsäuren und Ester.- 6.6 Kohlenhydrate.- 6.7 Organische Chlorverbindungen.- 6.7.1 Das „grüne Element“.- 6.7.2 Chlorhaltige Pestizide und die POP-Konvention.- 6.8 Zu guter Letzt: ein (Husten-)Bonbon.- Grundlagen der Elektrochemie.- 7.1 Die Elektrolyse, ein erzwungener Redoxprozess.- 7.1.1 Wenn die Ionen des Wassers Konkurrenten sind.- 7.2 Galvanische Zellen.- 7.2.1 Wer reagiert mit wem?.- 7.2.2 Die Spannungsreihe.- 7.2.3 Salpetersäure als Lösungsmittel für Kupfer und Silber.- 7.2.4 Die Nernst’sche Gleichung.- 7.3 Die elektrochemische pH-Messung.- 7.3.1 Allgemeines zu Glaselektroden.- 7.4 Die Elektrolyse aus energetischer Sicht.- 7.5 Elektrochemische Stromerzeugung (Batterien).- 7.5.1 Die Zink-Braunstein-Zelle.- 7.5.2 Die Alkali-Mangan-Zelle.- 7.5.3 Weitere Entwicklungen bei Primarzellen.- 7.5.4 Lithium-Batterien.- 7.6 Sekundärbatterien (Akkumulatoren).- 7.6.1 Der Bleiakkumulator.- 7.6.2 Die Nickel-Metallhydrid-Batterie.- 7.6.3 Lithium in Sekundärzcllen.- 7.7 Was sind Brennstoffzellen?.- Korrosion und Korrosionsschutz.- 8.1 Was ist Korrosion?.- 8.1.1 Korrosionsmechanismen: Chemische und elektrochemische Korrosion.- 8.1.2 Theorien der elektrochemischen Korrosion: die Theorie der Lokalzelle und die Mischpotenzialtheorie.- 8.2 Korrosionstypen.- 8.2.1 Verständnis der Korrosion nach dem Wasserstoff- und Sauerstofftyp anhand von Stromdichte-Potenzial-Kurven.- 8.2.2 Belüftungszellen; einige Beispiele aus der Praxis.- 8.3 Korrosionsschutz.- 8.3.1 Korrosionsschutzgerechte Konstruktion.- 8.3.2 Schutzmaßnahmen am Korrosionsmedium.- 8.3.3 Schutzmaßnahmen durch Eingriff in den elektrochemischen Vorgang: Kathodischer und anodischer Korrosionsschutz.- 8.3.4 Schutzmaßnahmen am Werkstoff: Schutz durch Überzüge.- Chemische Industrieprodukte.- 9.1 Schwefclsäurc.- 9.2 Ammoniak.- 9.2.1 Thermodynamik/Mechanismus der Ammoniak-Synthese.- 9.2.2 Ablauf des Haber- Bosch-Verfahrens.- 9.2.3 Verwendung von Ammoniak.- 9.3 Die Alkalichlorid-Elektrolyse — Erzeugung Cl2, NaOH und H2.- 9.4 Gläser.- 9.4.1 Siliciumdioxid.- 9.4.2 Netzwerkbildner und Netzwerkwandler.- 9.4.3 Technische Glassorten.- 9.5 Halbleiter.- 9.5.1 Herstellung von Halbleitern.- 9.5.3 Warum sind Halbleiter so störempfindlich?.- 9.6 Erzeugung von Metallen am Beispiel von Eisen und Aluminium.- 9.6.1 Allgemeines.- 9.6.2 Eisen und Stahl.- 9.6.3 Aluminium.- Industrielle organische Rohstoffe.- 10.1 Erdöl (Ergänzung zu Kap. 6.2.1).- 10.2 Erdgas.- 10.3 Kohle.- 10.4 Biomasse.- 10.5 Olefine.- 10.6 Acetylen.- 10.7 Methanol.- 10.8 Wichtige Endprodukte der organisch-chemischen Industrie.- 10.8.1 Schmier- und Mineralöle.- 10.8.2 Tenside.- 10.9 Einblicke in die Polymerchemie.- 10.9.1 Allgemeines.- 10.9.2 Die Kondensationspolymerisation als Aufbaureaktion für Makromoleküle.- 10.9.3 Die klassische Polymerisation.- 10.9.4 Klassische Additonspolymerisate: Polyurethane und Epoxidharze.- 10.9.5 Hochtemperaturbeständige Thermoplaste.- Chemie und Umwelt.- 11.1 Ökologische Bewegung und „Sustainable Development“.- 11.2 Die Ozonproblematik.- 11.2.1 Die Ozonschicht der Erde.- 11.2.2 Das so genannte Ozonloch.- 11.2.3 Zur Theorie des Ozonlochs.- 11.2.4 FCKW und Ozonzersetzungspotenzial ODP.- 11.2.5 Ozon und Gesundheit.- 11.3 Der Treibhauseffekt.- 11.3.1 Wetter und Klima.- 11.3.2 Der natürliche Treibhauseffekt.- 11.3.3 Anthropogener Treibhauseffekt und die Treibhausgase des Kyoto-Protokolls.- 11.3.4 Einblick und Ausblick: Wie kam es zum Kyoto-Protokoll?.- Bio- und Gentechnologie.- 12.1 Aktuelle Aspekte der Biotechnologie.- 12.1.1 Künstliche Befruchtungstechnik und Embryonenforschung.- 12.1.2 Was ist „Gentechnik“?.- 12.2 Biologische Grundlagen der Biotechnologie.- 12.2.1 Die Zelle als Produzent: Mikrobiologie und Zellbiologie.- 12.3 Herstellungsverfahren von Metaboliten und Enzymen.- 12.3.1 Biotechnische Verfahrenstechnik (Synthese und Aufarbeitung).- 12.3.2 Biotechnologische Produktion einfacher Metabolite.- 12.3.3 Biotechnologisch hergestellte Enzyme.- 12.3.4 Biotransformationen mit Enzymen.- Literatnrverzeichnis.- Namen- und Sachverzeichnis.