(für Studierende der Chemie, Biochemie, Mineralogie, Geologischen Wissenschaften,
Biologie, Physik, Informatik sowie Lehramt im 1. Semester)
montags und donnerstags, 10.15-11.45, Fabeckstr. 34-36, Hörsaal
| |
1.
|
EINLEITUNG
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|
| |
1.1.
|
Organisatorisches
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|
| |
1.2.
|
Literatur
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|
| |
1.3.
|
Definition der Chemie
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| |
1.4.
|
Bedeutung der Chemie für Mensch und Gesellschaft
|
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| |
1.5.
|
Geschichte der Chemie
|
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|
|
| |
2.
|
ELEMENTE, VERBINDUNGEN, GEMISCHE
|
|
| |
2.1.
|
Elemente
|
|
| |
2.2.
|
Chemisch reine Stoffe und homogne/ heterogene Gemische
|
|
| |
2.2.1.
|
Begriffe
|
|
| |
2.2.2.
|
Stofftrennung
|
|
| |
a)
|
Heterogene Gemische
|
|
| |
b)
|
Homogene Gemische (Lösungen)
|
|
| |
|
|
|
| |
3.
|
CHEMISCHE GESETZE UND GRUNDBEGRIFFE
|
|
| |
3.1.
|
Das Gesetzt von der Erhaltung der Masse
|
|
| |
3.2.
|
Das Gesetz von den konstanten Proportionen
|
|
| |
3.3.
|
Das Gesetz von den multiplen Proportionen
|
|
| |
3.4.
|
Die Atomhypothese nach Dalton (1805)
|
|
| |
3.5.
|
Atommasse, Molekülmasse, Molbegriff
|
|
| |
|
|
|
| |
4.
|
ATOMBAU
|
|
| |
4.1.
|
Elementarteilchen
|
|
| |
4.2.
|
Der Massendefekt
|
|
| |
4.3.
|
Kernreaktionen
|
|
| |
|
|
|
| |
5.
|
ATOMMODELLE
|
|
| |
5.1.
|
Wasserstoffspektren
|
|
| |
5.2.
|
Das Bohr'sches Atommodell des H-Atoms
|
|
| |
5.3.
|
Der Wellencharakter des Elektrons
|
|
| |
5.4.
|
Atomorbitale und Quantenzahlen
|
|
| |
a)
|
Die Hauptquantenzahl n
|
|
| |
b)
|
Die Nebenquantenzahl l
|
|
| |
c)
|
Die magetische Quantenzahl ml
|
|
| |
5.5.
|
Mehrelektonen-Atome
|
|
| |
|
|
|
| |
6.
|
PERIODISCHE EIGENSCHAFTEN DER ELEMENTE
|
|
| |
6.1.
|
Das Mosley-Gesetz
|
|
| |
6.2.
|
Das Periodensystem der Elemente (PSE)
|
|
| |
6.3.
|
Trends im Periodensystem der Elemente (PSE)
|
|
| |
a)
|
Atomradien
|
|
| |
b)
|
Radien der Ionen der Hauptgruppenelemente
|
|
| |
c)
|
Erste Ionisierungsenergie (1.IE)
|
|
| |
d)
|
Elektronenaffinität (EA)
|
|
| |
e)
|
Elektronegativität (c)
nach Pauling (1932)
|
|
| |
|
|
|
| |
7.
|
GRUPPE 18: EDELGASE He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
|
|
| |
7.1.
|
Die Elemente und die wichtigsten Verbindungen
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Eigenschaften
|
|
| |
c)
|
Verbindungen
|
|
| |
7.2.
|
Gasgesetze
|
|
| |
a)
|
Avogadros Gesetz
|
|
| |
b)
|
Boyle-Mariottsche Gesetz
|
|
| |
c)
|
Guy-Lussac Gesetz
|
|
| |
d)
|
ideales Gasgesetz
|
|
| |
e)
|
absolute Temperaturskala (Kelvin-Skala)
|
|
| |
|
|
|
| |
8.
|
WASSERSTOFF
|
|
| |
8.1.
|
Die chemische Bindung
|
|
| |
8.1.1.
|
Lewis Formeln, Atombindungen
|
|
| |
8.1.2.
|
Valenzorbitalbindungstheorie (VB-Theorie)
|
|
| |
8.1.3.
|
Molekülorbitaltheorie (MO-Theorie)
|
|
| |
8.2.
|
Vorkommen und Isotope
|
|
| |
8.3.
|
Darstellung
|
|
| |
8.4.
|
Chemische und physikalische Eigenschaften
|
|
| |
|
|
|
| |
9.
|
GRUPPE 17: HALOGENE F, Cl, Br, I, At
|
|
| |
9.1.
|
Vorkommen, Eigenschaften, Darstellung und Verwendung
|
|
| |
9.2.
|
Reaktionskinetik
|
|
| |
9.2.1.
|
Geschwindigkeitsgesetze
|
|
| |
a)
|
Reaktion 1. Ordnung
|
|
| |
b)
|
Reaktion 2. Ordnung
|
|
| |
c)
|
Reaktion 0. Ordnung
|
|
| |
d)
|
Arrhenius-Gleichung
|
|
| |
9.2.2.
|
Katalyse
|
|
| |
9.3.
|
Halogenwasserstoff-Verbindungen (HX)
|
|
| |
a)
|
Darstellung
|
|
| |
b)
|
Eigenschaften
|
|
| |
9.4.
|
Das chemische Gleichgewicht
|
|
| |
9.5.
|
Elektronegativität und Oxidationszahl
|
|
| |
9.6.
|
Thermodynamik von chemischen Reaktionen
|
|
| |
9.6.1.
|
Hess'scher Satz
|
|
| |
9.6.2.
|
Standardbildungsenthalpie
|
|
| |
9.6.3.
|
Gibbs-Helmholz-Gleichung
|
|
| |
9.7.
|
Halogensauerstoffverbindungen
|
|
| |
a)
|
Sauerstoffsäuren
|
|
| |
b)
|
Oxide
|
|
| |
9.8.
|
Interhalogenverbindungen
|
|
| |
a)
|
zweiatomige Verbindungen (XY)
|
|
| |
b)
|
vieratomige Verbindungen (XY3)
|
|
| |
c)
|
sechs- und achtatomige Verbindungen (XY5, IF7)
|
|
| |
9.9.
|
Das VESPR-Modell
|
|
| |
|
|
|
| |
10.
|
GRUPPE 16: O, S, Se, Te, Po
|
|
| |
10.1.
|
Sauerstoff - Ozon
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Industrielle Darstellung
|
|
| |
c)
|
Eigenschaften
|
|
| |
d)
|
Bindungsverhältnisse
|
|
| |
e)
|
Ozon (O3)
|
|
| |
f)
|
Die Ozonschicht
|
|
| |
10.2.
|
Wasser
|
|
| |
10.2.1.
|
Hybridisierung
|
|
| |
10.2.2.
|
Wasserstroffbrücken
|
|
| |
10.2.3.
|
Lösungen, Wasser als Lösungsmittel
|
|
| |
10.2.4.
|
Löslichkeit, Löslichkeitsprodukt
|
|
| |
10.3.
|
Säuren und Basen
|
|
| |
10.3.1.
|
Säure-Base-Theorien
|
|
| |
a)
|
Theorie von Arrhenius
|
|
| |
b)
|
Theorie von Brønsted
|
|
| |
c)
|
Lewis-Säuren und -Basen
|
|
| |
10.3.2.
|
pH-Wert, Ionenprodukt des Wassers
|
|
| |
10.3.3.
|
Säurestärke, pKs-Wert
|
|
| |
10.3.4.
|
Berechnung des pH-Wertes von Säuren und Basen in
Wasser
|
|
| |
a)
|
Starke Säuren
|
|
| |
b)
|
Schwache Säuren
|
|
| |
c)
|
Starke Base
|
|
| |
10.3.5.
|
Protolysegrad a schwacher Säuren (HA) - Ostwaldsches
Verdünnungsgesetz
|
|
| |
10.3.6.
|
Protonenübertragungen beim Lösen von Salzen
|
|
| |
a)
|
Salze mit schwach sauer reagierendem Kation oder Anion
|
|
| |
b)
|
Salze mit schwach basisch reagierendem Anion
|
|
| |
10.3.7.
|
Pufferlösungen
|
|
| |
10.3.8.
|
Indikatoren, Säure-Base-Titrationen
|
|
| |
10.4.
|
Wasserstoffperoxid (H2O2)
|
|
| |
a)
|
Eigenschaften
|
|
| |
b)
|
Darstellung
|
|
| |
c)
|
Redoxreaktionen
|
|
| |
10.5.
|
Schwefel
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Modifikationen
|
|
| |
c)
|
Gewinnung
|
|
| |
d)
|
Verwendung
|
|
| |
e)
|
Chemische Eigenschaften
|
|
| |
10.6.
|
Schwefelwasserstoff, Metallsulfide, Polysulfide
|
|
| |
a)
|
Struktur von H2S
|
|
| |
b)
|
Vorkommen von H2S
|
|
| |
c)
|
Darstellung von H2S
|
|
| |
d)
|
Chemische Eigenschaften von H2S
|
|
| |
e)
|
Polysulfide
|
|
| |
10.7.
|
Schwefeloxide, SO2, SO3
|
|
| |
10.8.
|
Oxosäuren des Schwefels und ihre Salze
|
|
| |
a)
|
Schweflige Säure
|
|
| |
b)
|
Schwefelsäure
|
|
| |
c)
|
Peroxomono- und Peroxodischwelfelsäure
|
|
| |
d)
|
Thiosulfat, S2O32- (Thioschwefelsäure,
"H2S2O3")
|
|
| |
10.9.
|
Selen und Tellur
|
|
| |
10.10.
|
Oxide von Se und Te
|
|
| |
a)
|
SeO2
|
|
| |
b)
|
SeO3
|
|
| |
c)
|
TeO2
|
|
| |
d)
|
TeO3
|
|
| |
|
|
|
| |
11.
|
GRUPPE 15: N, P, As, Sb, Bi
|
|
| |
11.1.
|
Stickstoff
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Bindung
|
|
| |
c)
|
Gewinnung
|
|
| |
11.2.
|
NH-Verbindungen
|
|
| |
a)
|
Ammoniak, NH3
|
|
| |
b)
|
Hydrazin, H2N-NH3
|
|
| |
c)
|
Daiazen, (Diimin)
|
|
| |
d)
|
Stickstoffwasserstoffsäure, HN3
|
|
| |
11.3.
|
Stickoxide
|
|
| |
a)
|
N2O (Lachgas)
|
|
| |
b)
|
Stickstoffmonoxid, NO
|
|
| |
c)
|
Stickstoffdioxid, NO2 (Distickstofftetraoxid,
N2O4)
|
|
| |
11.4.
|
Salpetrige Säure; Salpetersäure
|
|
| |
11.5.
|
Sonstige N-Verbindungen
|
|
| |
a)
|
Halogenide
|
|
| |
b)
|
Schwefelverbindungen
|
|
| |
11.6.
|
Phosphor
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Gewinnung
|
|
| |
c)
|
Allotrope Modifikationen
|
|
| |
d)
|
Chemische Eigenschaften
|
|
| |
11.7.
|
Phosphorwasserstoffe
|
|
| |
a)
|
Monophosphan (= Phosphan), PH3
|
|
| |
b)
|
Diphosphan, P2H4
|
|
| |
11.8.
|
Oxide des Phosphors
|
|
| |
11.9.
|
Sauerstoffsäuren des Phosphors
|
|
| |
a)
|
H3PO4 (Phosphorsäure) und Salze
|
|
| |
b)
|
Polyphosphorsäuren und Polyphosphate
|
|
| |
c)
|
Phosphat in der Biosphäre
|
|
| |
d)
|
Phosphinsäure
|
|
| |
e)
|
Phosphonsäure
|
|
| |
f)
|
Peroxophosphorsäuren
|
|
| |
11.10.
|
Halogenverbindungen des Phosphors
|
|
| |
a)
|
Pentahalogenide
|
|
| |
b)
|
Trihalogenide
|
|
| |
11.11.
|
Arsen, Antimon und Bismut
|
|
| |
a)
|
Die Elemente
|
|
| |
b)
|
ausgewählte Verbindungen
|
|
| |
|
|
|
| |
12.
|
GRUPPE 14: C, Si, Ge, Sn, Pb
|
|
| |
12.1.
|
Kohlenstoff
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Modifikationen des Kohlenstoffs
|
|
| |
12.2.
|
Carbide
|
|
| |
a)
|
kovalente Carbide
|
|
| |
b)
|
salzartige Carbide
|
|
| |
c)
|
metallische Carbide (Einlagerungscarbide)
|
|
| |
12.3.
|
Oxide des Kohlenstoffs
|
|
| |
a)
|
Kohlenstoffmonoxid, CO
|
|
| |
b)
|
Kohlenstoffdioxid, CO2
|
|
| |
12.4.
|
Kohlensäure, H2CO3 und Carbonate
|
|
| |
12.5.
|
Stickstoffverbindungen des Kohlenstoffs
|
|
| |
a)
|
Blausäure, HCN
|
|
| |
b)
|
Dicyan (CN)2
|
|
| |
c)
|
Cyansäure, HOCN
|
|
| |
d)
|
Thiocyansäure, HSCN
|
|
| |
12.6.
|
Silicium
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Darstellung
|
|
| |
c)
|
Eigenschaften
|
|
| |
12.7.
|
Silicide, Silane und Silciumhalogenide
|
|
| |
12.8.
|
Sauerstoffverbindungen des Siliciums
|
|
| |
a)
|
SiO2
|
|
| |
b)
|
Kieselsäure und Silicate
|
|
| |
c)
|
Gläser
|
|
| |
12.9.
|
Germanium, Zinn, Blei
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Darstellung
|
|
| |
c)
|
Eigenschaften
|
|
| |
d)
|
ausgewählte Verbindungen
|
|
| |
|
|
|
| |
13.
|
ELEKTROCHEMIE
|
|
| |
13.1.
|
Elektrolyse und Galvanische Elemente
|
|
| |
13.2
|
Normalpotential
|
|
| |
13.3.
|
Nernstschen Gleichung
|
|
| |
13.4.
|
Zersetzungsspannung, Überspannung
|
|
| |
13.5.
|
Akkumulatoren
|
|
| |
13.6.
|
Lokalelement/Korrosion
|
|
| |
|
|
|
| |
14.
|
GRUPPE 13: B, Al, Ga, In, Tl
|
|
| |
14.1.
|
Bor
|
|
| |
a)
|
Vorkommen
|
|
| |
b)
|
Darstellung
|
|
| |
c)
|
Eigenschaften
|
|
| |
d)
|
allotrope Formen
|
|
| |
e)
|
Bindungsverhältnisse; Mehrzentrenbindungen
|
|
| |
14.2.
|
Diboran
|
|
| |
a)
|
Struktur und Bindung
|
|
| |
b)
|
Eigenschaften, Darstellung und Reaktionen
|
|
| |
c)
|
Addukte
|
|
| |
14.3.
|
Sauerstoffverbindungen des Bors
|
|
| |
a)
|
Orthoborsäure
|
|
| |
b)
|
Metaborsäure
|
|
| |
c)
|
Bortrioxid, B2O3 und Borate
|
|
| |
14.4.
|
Borhalogenide und -nitride
|
|
| |
14.5.
|
Metalle
|
|
| |
14.5.1.
|
Stellung im Periodensystem und Eigenschaften
|
|
| |
14.5.2.
|
Strukturen von Metallen
|
|
| |
14.5.3.
|
Die Metallbindung
|
|
| |
a)
|
Elektronengasmodell
|
|
| |
b)
|
Bändermodell
|
|
| |
c)
|
Metalle, Isolatoren, Eigenhalbleiter
|
|
| |
14.6.
|
Salze
|
|
| |
14.6.1.
|
Ionengitter
|
|
| |
14.6.2.
|
AB-Strukturen
|
|
| |
14.6.3.
|
AB2-Strukturen
|
|
| |
14.7.
|
Aluminium, Gallium, Indium, Thallium
|
|
| |
a)
|
Darstellung und Anwendung
|
|
| |
b)
|
ausgewählte Al-Verbindungen
|
|
| |
|
|
|
| |
15.
|
GRUPPE 2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
|
|
| |
15.1.
|
Vorkommen, Darstellung und Verwendung
|
|
| |
15.2.
|
ausgewählte Verbindungen
|
|
| |
|
|
|
| |
16.
|
GRUPPE 1: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
|
|
| |
16.1.
|
Vorkommen, Eigenschaften, Darstellung und Verwendung
|
|
| |
16.2.
|
ausgewählte Verbindungen
|
|
| |
a)
|
Hydride
|
|
| |
b)
|
Sauerstoffverbindungen
|
|
| |
c)
|
Halogenide
|
|
| |
|
|
|
| |
17.
|
GRUNDLAGEN DER KOMPLEXCHEMIE
|
|
| |
17.1.
|
Definition von Komplexen
|
|
| |
17.2.
|
Typische Eigenschaften
|
|
| |
a)
|
Farbe von Komplexionen
|
|
| |
b)
|
Elektrolytische Eigenschaften
|
|
| |
c)
|
Ionen-Reaktionen
|
|
| |
17.3.
|
Nomenklatur von Komplexen
|
|
| |
17.4.
|
Die Liganden
|
|
| |
17.5.
|
Koordinationszahlen
|
|