Allgemeine und Anorganische Chemie: Eine Einführung, 1st by Norbert Kuhn, Thomas M. Klapötke (auth.)

By Norbert Kuhn, Thomas M. Klapötke (auth.)

​Für viele Menschen ist die Chemie eine schwer verständliche Wissenschaft, und die Hemmschwelle, sich mit ihr auseinanderzusetzen, ist entsprechend groß. Insbesondere der Einstieg wird erschwert durch physikalische und mathematische Modelle und Grundlagen, die eher abschrecken als erklären. Wie intestine wäre es, ein Buch zu haben, welches auf die detaillierte Beschreibung dieser komplexen Modelle zu Beginn verzichtet und diese erst ins Spiel bringt, wenn sie zum weiteren Verständnis notwendig werden?

Das vorliegende Buch besticht nicht nur durch den klaren und leicht verständlichen Schreibstil der Autoren, der auch junge Menschen anspricht, sondern durch einen ganz neuen didaktischen Ansatz. Der Einstieg in die spannende Welt der Chemie erfolgt über die anorganische Stoffchemie, und die andernorts meist schwer verständlichen physikalischen und mathematischen Grundlagen werden erst behandelt, wo sie in direktem Zusammenhang zum Thema stehen. So kann der Leser nach und nach in die Materie "hineinwachsen" - Aha-Erlebnisse nicht ausgeschlossen! -, ohne gleich zu Beginn abgeschreckt oder gar frustriert zu werden. Dadurch wird dieses Buch der ideale Begleiter für Studierende der Chemie im Bachelor- und Lehramtsstudiengang, aber auch für Studierende mit Nebenfach Chemie und für all diejenigen, die sich gezwungenermaßen mit Chemie auseinandersetzen müssen. Lehrer der gymnasialen Oberstufe können Anregungen für ihre Unterrichtsgestaltung gewinnen, und Schülern kann das Werk eine Entscheidungshilfe bei der Suche nach dem richtigen Studienfach sein. Vielleicht ist es ja doch Chemie?

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1) durch teilweise besetzte Valenzorbitale der Nebenquantenzahlen s und p charakterisiert, die – abgesehen vom Element Wasserstoff – über vollständig besetzten oder leeren inneren Orbitalen liegen. Hieraus resultiert für diese Atome eine hohe Bereitschaft zur Abgabe oder Aufnahme von Elektronen, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Das Wasserstoffatom erfüllt mit seiner Elektronenkonfiguration 1s1 diese Vorgabe. Seiner chemischen Eigenschaften wegen wird es jedoch üblicherweise nicht den später zu besprechenden Elementen der Gruppe 1 (ns1) zugerechnet.

Kuhn und T. M. 1007/978-3-642-36866-0_6, Ó Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 23 24 6 Periode 2,5 1 2 3 Die Elemente der Gruppe 18 (Edelgase) 4 5 6 He Ne erste Ionisierungsenergie (MJ · mol –1) 2,0 F Ar N 1,5 Kr Cl H O Xe Br P C 1,0 Be S Mg B Ge Si 0,5 Li At Se Sb Te Ga Po Pb Sn Ca Al Rn I As Sr In Bi Ba Tl Ra Na K Rb Cs Fr 0,0 1 5 10 15 20 31 35 38 50 21–30 39–48 Ordnungszahl 55 81 57–80 85 88 Abb. 1 Ionisierungsenergien der Hauptgruppenelemente in Abhängigkeit von der Ordnungszahl (aus Michael Binnewies et al.

2). Offensichtlich bewirkt die Präsenz einer hohen positiven partiellen Ladung am Wasserstoffatom die Ausbildung spezieller Bindungen mit Atomen hoher negativer Ladungsdichte, die nichtbindende Elektronenpaare tragen. Solche Bindungen, die hinsichtlich ihrer Bindungsenergie zwischen Atombindungen und ,,normalen‘‘ Dipolwechselwirkungen liegen, werden Wasserstoffbindungen genannt. 2 Verbindungen mit Wasserstoff 43 (a) F (b) F H H F H F H F F H H F F H H H F Abb. 2 Die Struktur von HF. a fester Zustand, b Gasphase gegen das Pauli-Prinzip (4 Bindungselektronen im 1s-Orbital des Wasserstoffs), ist jedoch unter Zuhilfenahme der Resonanz möglich.

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