Chemie

Dieses neu konzipierte Lehrbuch für Bachelorstudiengänge gibt einen kompakten und leicht verständlichen Überblick über die wichtigsten Grundlagen der Chemie. Es komprimiert die Kenntnisse der jeweiligen Teilgebiete auf die zwingend notwendigen Inhalte, die Absolvierende von umwelt-, ingenieur- und agrarwissenschaftlichen Studiengängen benötigen, um im Berufsleben erfolgreich zu sein.

Fokussiert und anwendungsnah werden die folgenden Themen behandelt:

• Kapitel 1 erklärt allgemeine Konzepte, z. B. die Struktur von Atomkern und Atomhülle, die chemische Bindung, das chemische Gleichgewicht sowie chemische Reaktionstypen.


• In Kapitel 2 Anorganische Chemie werden die für die Umwelt wichtigsten Elemente und deren umweltrelevanten Verbindungen vorgestellt.


• Kapitel 3 gibt einen Überblick über die wichtigsten Stoffgruppen in der Organischen Chemie und führt in die Thematik von Seifen, Waschmitteln und Kunststoffen ein.


• In Kapitel 4 werden die Grundlagen der Physikalischen Chemie, z. B. Gasgesetze, kolligative Eigenschaften, Kinetik, Thermodynamik und Elektrochemie erläutert.


• Das Kapitel 5 Analytische Chemie umfasst Stofftrennungen sowie die qualitative und die quantitative Analytik.


• Kapitel 6 behandelt die Umweltkompartimente sowie die wichtigsten Stoffkreisläufe in den Kompartimenten, anorganische und organische Umweltschadstoffe und enthält eine systematische Auflistung von Prüfverfahren, mit deren Hilfe Umweltschadstoffe in der Praxis analysiert werden können.

Jedes Kapitel schließt mit Verständnisfragen und Lösungen ab. Zusätzlich sind am Ende eines Themenblocks Klausuraufgaben (inkl. Lösungen) zur Prüfungsvorbereitung enthalten.

Das Buch richtet sich in erster Linie an Studierende an Universitäten und Fachhochschulen in Studiengängen mit umweltwissenschaftlichem Schwerpunkt, z. B. Umweltmonitoring, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Lebenswissenschaften, Agrar- und Umwelttechnik, Medizin und Gesundheitswissenschaften.

1. ALLGEMEINE CHEMIE
1. 1 Historische Entwicklung von Atommodellen
1. 2 Definitionen und Begriffe
1. 3. Struktur des Atomkerns
1. 4 Struktur der Atomhülle
1. 5 Chemische Bindung
1. 6 Nomenklatur und Stöchiometrie
1. 7 Chemisches Gleichgewicht
1. 8 Chemische Reaktionstypen
2. ANORGANISCHE CHEMIE
2. 1 Kohlenstoff
2. 2 Silicium
2. 3 Stickstoff
2. 4 Phosphor
2. 5 Sauerstoff
2. 6 Schwefel
2. 7 Halogene
2. 8 Edelgase
2. 9 Wasserstoff
2. 10 Hauptgruppenmetalle und Halbmetalle in Natur und Technik
2. 11 Nebengruppenmetalle in Natur und Technik
2. 12 Kritische Rohstoffe
3. ORGANISCHE CHEMIE
3. 1 Einleitung
3. 2 Kohlenwasserstoffe
3. 3 Alkohole, Phenole und Ether
3. 4 Aldehyde und Ketone
3. 5 Carbonsäuren und ihre Derivate
3. 6 Amine und Amide
3. 7 Seifen und Waschmittel
3. 8 Kunststoffe
4. PHYSIKALISCHE CHEMIE
4. 1 Die empirischen Gasgesetze
4. 2 Das ideale Gasgesetz
4. 3 Abweichungen vom idealen Gasgesetz
4. 4 Kolligative Eigenschaften
4. 5 Chemische Kinetik
4. 6 Katalyse
4. 7 Thermodynamik
4. 8 Elektrochemie
5. ANALYTISCHE CHEMIE
5. 1 Stofftrennungen
5. 2 Qualitative und halbquantitative Analytik
5. 3 Quantitative Analytik
6. UMWELTCHEMIE
6. 1 Umweltkompartimente
6. 2 Umweltkompartimente in der Prähistorie
6. 3 Umweltkompartimente im Anthropozän
6. 4 Stoffkreisläufe in der Umwelt
6. 5 Schadstoffe in der Umwelt
6. 6 Umweltbezogene Analysenverfahren
6. 7 Feldmessgeräte
6. 8 Probenvorbereitung
6. 9 Summenparameter
6. 10 Instrumentelle Umweltanalytik
6. 11 Natural Attenuation