Chemie: Grundlagen, Anwendungen und Versuche aus der Technik

289 Pages·2002·10 MB·German

by  Volkher Biese

Periode Schale 1 K 2 K L 3 K L M 4 K L M N 5 K L M N 0 6 K L M N 0 P
VIII 4.0 He 22 20.18 Ne '02 8 39.95 Ar 182 8 8 63.80 J6Kr 2 8 18 8 131.29 54 Xe 2 8 18 18 8 12221 Rn 862 8 18 32 18 8
II V 19.0 gF 2 7 35.45 CI 172 8 7 79.90 JSBr 2 8 18 7 126.90 J 532 8 18 18 7 12101 At 852 8 18 32 18 7
uppen VI 16.0 80 2 6 32.07 S 162 8 6 96 78.34 Se 2 8 18 6 127.60 Te 52 2 8 18 18 6 12091 Po 84 2 8 18 32 18 6
HauptgrV 14.01 N 72 5 30.97 P 152 8 5 74,92 As 332 8 18 5 121.75 Sb 51 2 8 18 18 5 208.98 Bi 632 8 18 32 18 5
IV 12.01 sC 2 4 28.09 Si 142 8 4 72.61 Ge 322 8 18 4 71 118.Sn 502 8 18 18 4 207.2 82 Pb 2 8 18 32 18 4
I11 10.81 .B 2 3 26.98 AI 132 8 3 69.72 Ga 31 2 8 18 3 114.82 1n 492 8 18 18 3 204.38 TI 81 2 8 18 32 18 3 XliII
Periodensystem der Elemente Nebengruppen VIII IV V VI II I V11 47.88 50.94 52.0 54.94 55.85 58.93 63.55 65.39 58.69 V Ti Cr Mn 29 Cu Zn Fe Ni Co 22 27 2425233028262 2 2 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 11 13 13 14 15 16 18 18 2 2 1 2 2 2 2 1 2 106,42 91.22 92.91 101.07 102.91 107.87 112.41 95.94 1981 ., Tc .,Nb .7AQ ... Cd .. Ru •• Rh Zr Mo ""Pd 40'22 2 2 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 18 18 18 18 18 18 18 18 18 10 12 15 13 16 18 18 18 13 2 2 1 1 2 1 1 1 196,97 178,49 200.59 180.95 183.85 186.21 190.2 192.22 195.08 Pt 00 Hg Ta Au Hf Re lr W 78 n760S 73 7.7577792 2 2 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 18 18 18 18 18 18 18 18 18 32 32 32 32 32 32 32 32 32 17 18 18 10 11 12 13 14 15 2 I I 2 2 2 2 2 2 (58 711 901 Lanthaniden bis und Actiniden (ab siehe erweitertes PSE (S. XII u. 19851 (relative Atommassen nach IUPAC·Standardwerten von
111 44.96 Sc 21 2 8 9 2 91 88.Y 392 8 18 9 2 138.90 La 57 2 8 18 18 9 2 227.03 Ac 892 8 18 32 18 9 2
gruppen 11 9.01 Be 42 2 24.31 Mg 122 8 2 40.08 Ca 20 2 8 8 2 87.62 Sr 382 8 18 8 2 137.33 Ba 562 8 18 18 8 2 226.03 SSRa 2 8 18 32 18 8 2
HauptI 1.01 H l1 6.94 Li 32 1 22.99 Na 11 2 8 1 39.10 K 192 8 8 1 85.47 Rb 372 8 18 8 1 132.90 ssCs 2 8 18 18 8 1 12331 Fr 87 2 8 18 32 18 8 1
Periode Schale 1 K 2 K L 3 K L M 4 K L M N 5 K L M N 0 6 K L M N 0 P 7 K L M N 0 P a
Paul Scheipers (Hrsg.)
Volkher Biese
Uwe Bleyer
Manfred Bosse
C h e m i e
Grundlagen, Anwendungen und
Versuche aus der Technik
6., überarbeitete und erweiterte Auflage
Mit 140 Bildern
IJ
vleweg
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Ein Titeldatensatz für diese Publikation ist bei
Der Deutschen Bibliothek erhältlich.
1. Auflage 1988
2., verbesserte und erweiterte Auflage 1990
Nachdruck 1991
3., verbesserte Auflage 1993
4., verbesserte Auflage 1999
5., überarbeitete Auflage 2000
6., überarbeitete und erweiterte Auflage März 2002
Das Buch erschien zum ersten Mal 1981 unter der Herausgeberschaft von Wolfgang Weißbach.
Alle Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, BraunschweigjWiesbaden, 2002
Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe BertelsmannSpringer.
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Konzeption und Layout des Umschlags: Ulrike Weigel, www.CorporateDesignGroup.de
Satz: Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden; Publishing Service Helga Schulz, Dreieich
Gedruckt auf säurefreiem Papier
ISBN 978-3-528-54609-0 ISBN 978-3-322-94378-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-94378-1
m
Vorwort
Dieses Lehrbuch wurde auf der Grundlage von Weißbach, Chemie, völlig neu bearbeitet und
für folgende Schulformen des beruflichen Schulwesens (Ausbildungsrichtung Technik) konzi
piert:
• Berufsfachschulen,
• Berufsautbauschule,
• Fachschule für Technik,
• Fachoberschulen.
Das Buch eignet sich außerdem für Kurse, zur Unterstützung von Fernstudien und zum Selbst
studium.
Ziel des Buches ist es, chemisches Grundwissen in enger Beziehung zu Erfahrungen in der
Alltags- und Berufswelt und zu Erkenntnissen in der Wissenschaft anschaulich und verständ
lich zu vermitteln.
Aus methodischen Gründen hat eine Buchseite zwei Spalten. Die linke Spalte enthält im we
sentlichen den erforderlichen Lehrtext (Lehrspalte). Die rechte Spalte (Ergänzungsspalte)
bleibt Beispielen, Bildern, Vertiefungen, Hinweisen und Versuchen vorbehalten, die den ne
benstehenden Text ergänzen.
Diese Trennung in Lehr- und Ergänzungsspalte führt zu einer übersichtlichen Systematik, die
dem Schüler das Lernen erleichtert.
Chemische Versuche werden in der Ergänzungsspalte oder am Ende eines Abschnittes bzw.
Kapitels beschrieben.
Aufgaben dienen der Wiederholung und Vertiefung. Sie haben unterschiedliche Schwierig
keitsgrade.
In der 5. Auflage wurde das Kapitel "Kernchemie" gründlich überarbeitet und aktualisiert.
Wegen der zunehmenden Bedeutung der Umweltprobleme enthält die 6. Auflage ein neues
Kapitel mit dem Titel "Umwelt und Ökologie".
Herr Adolf Rötzel, Autor des Vieweg-Buches Umwelttechnik - Umweltmanagement, gestaltete
durch Texte und Bilder dieses Kapitel wesentlich mit.
Für Verbesserungs-und Ergänzungsvorschläge sind die Autoren dankbar.
Wiesbaden, im Februar 2002 Herausgeber und Autoren
IV
Inhaltsverzeichnis
Formelzeichen und Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. XI
Periodensystem der Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. XII
1 Einleitung
1.1 Allgemeine Einftihrung .................................. 1
1.2 Wichtige Gesetze und Vorschriften zum Gesundheits-und Arbeitsschutz. . 5
1.3 Gefahrensymbole (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Gefahrenklassen....................................... 8
1.5 Umweltbelastungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 Zusammenfassung...................................... 9
1.7 Aufgaben ........................................... 9
2 Grundlagen
2.1 Aufgaben der Chemie ................................... 10
2.2 Chemische und physikalische Vorgänge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10
2.3 Materie (Stoff) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 12
2.3.1 Materie (Stoff) - Energie (Arbeitsvermögen) . . . . . . . . . . . . . .. 13
2.3.2 Materiesorten - Körper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13
2.4 Heterogene und homogene Stoffe ........................... 14
2.5 Gemische (Mischungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15
2.5.1 Homogene und heterogene Gemische . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15
2.5.2 Legierungen..................................... 16
2.5 .3 Lösungen ...................................... 18
2.5.4 Trennung von Stoffgemischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 21
2.6 Reine Stoffe ......................................... 25
2.6.1 Reinheitsgrad.................................... 25
2.6.2 Physikalische Eigenschaften von reinen Stoffen ............. 25
2.6.3 Chemische Eigenschaften von reinen Stoffen . . . . . . . . . . . . . .. 26
2.6.4 Zerlegen von reinen Stoffen .......................... 27
2.7 Unterscheidung von Stoffgemischen und chemischen Verbindungen. . . .. 27
2.8 Analyse - Synthese .................................... 28
2.9 Aufgaben ........................................... 30
Inhaltsverzeichnis v
3 Atomlehre
3.1 Bedeutung der Atomlehre fUr die Chemie ...................... 31
3.2 Entwicklung der Atomvorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31
3.3 Atommodelle (allgemein) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31
3.4 Aufbau der Atome ................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32
3.4.1 Größen und Massen der Atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32
3.4.2 Aufbau der Atome ............ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32
3.4.3 Größen und Massenvergleiche beim Atom . . . . . . . . . . . . . . . .. 35
3.5 Bohrsches Atommodell .................................. 35
3.6 Orbitalvorstellungen .................................... 39
3.7 Energieschema fUr die Anordnung der Elektronen in der Atomhülle . . . .. 42
3.8 Kugelwolkenmodell (KWM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44
3.9 Übersicht über wichtige Atommodelle ........................ 47
3.10 Aufgaben ........................................... 48
4 Periodensystem der Elemente (PSE)
4.1 Allgemeines.......................................... 49
4.2 Wichtige Aussagen zum PSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 49
4.2.1 Symbole und Ordnungszahlen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 49
4.2.2 Isotope........................................ 50
4.2.3 Perioden....................................... 51
4.2.4 Gruppen....................................... 52
4.2.5 Metalle - Nichtmetalle - Halbmetalle ................... 52
4.3 Erkennen einzelner Elemente .............................. 54
4.4 Kraftwirkungen auf Elektronen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 55
4.4.1 Ionisierungsenergien............................... 55
4.4.2 Elektronegativität (EN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 58
4.5 Ähnlichkeiten innerhalb der Gruppen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 59
4.6 Zusammenfassung...................................... 60
4.7 Aufgaben ........................................... 60
5 Chemische Bindung und Struktur
5.1 Allgemeines.......................................... 62
5.2 Ursachen chemischer Bindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 63
5.3 Kräfte innerhalb eines Atomverbandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 64
5.4 Die Bindungsarten und deren Übergänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65
5.5 Nichtmetalle mit niedriger Siedetemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 66
5.5.1 Elektronenpaarbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 66
5.5.1.1 Oktett/Dublett-Regel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 66
5.5.1.2 Molekülstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 67
VI Inhaltsverzeichnis
5.5.2 Van-der-Waals-Bindungen ........................... . 68
5.5.3 Polarisierte Atombindungen ......................... . 69
5.5.4 Nichtmetalle mit hoher Siedetemperatur - Atomgitter ....... . 71
5.6 Bildung und Verhalten von Ionen .......................... . 73
5.6.1 Ionenwertigkeit ................................. . 74
5.6.2 Grundsätze zur Bildung von Ionen ..................... . 75
5.6.3 Struktur von Ionenverbindungen ...................... . 75
5.6.4 Eigenschaften von Ionenverbindungen .................. . 77
5.6.5 Hydratation .................................... . 78
5.6.6 Gitterenergien .................................. . 79
5.7 Metallbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.7.1 Bildung und Verhalten der Metallbindung ................ . 80
5.7.2 Eigenschaften der Metalle ........................... . 81
5.8 Übersicht Hauptbindungsarten ............................ . 84
5.9 Zusammenfassung ..................................... . 85
5.10 Aufgaben .......................................... . 86
6 Chemische Reaktionen
6.1 Chemische Formeln ....................... ............ . 88
6.2 Chemische Gleichung .................................. . 91
6.3 Gesetz von der Erhaltung der Masse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . 92
6.3.1 Gesetz der konstanten Massenverhältnisse ................ . 93
6.3.2 Gesetz der multiplen Massenverhältnisse ................. . 93
6.4 Atommasse ......................................... . 94
6.4.1 Atomare Masseneinheit u ........................... . 94
6.4.2 Relative Atommasse Ar ............................ . 95
6.5 Relative Molekülmasse Mr ............................... . 95
6.6 Molare Masse M ...................................... . 96
6.7 Stoffmenge n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................... . 97
6.7.1 Avogadro-Konstante NA ........................... . 97
6.7.2 Zusammenhang zwischen molarer Masse, Stoffmenge,
Atommasse und Avogadro-Konstante ................... . 97
6.8 Volumenverhältnisse bei Gasreaktionen ...................... . 98
6.8.1 Volumengesetz von Gay-Lussac ....................... . 98
6.8.2 Gesetz von Avogadro .............................. . 99
6.8.3 Molares Normvolumen V rnn .•.............•.....•...• 99
6.8.4 Molare Normvolumen realer Gase ..................... . 99
6.9 Thermische Zustandsgleichung der Gase ...................... . 100
6.10 Stöchiometrische Berechnungen ........................... . 102
6.11 Beispiele zu den stöchiometrischen Berechnungen ................ . 102
6.12 Thermochemische Reaktionen ............................ . 103
6.12.1 Reaktionsenergie ~Uund Reaktionsenthalpie ~HR ......... . 104
6.12.2 Exotherme und endotherme Reaktionen ................. . 104
Inhaltsverzeichnis VII
6.13 Bildungsenthalpie AHB ...•.•..•••. . . • • • • . . . . • . • • . • • • • • .. 105
6.13.1 Einfluß des Aggregatzustandes der Verbindungen . . . . . . . . . . .. 105
6.13.2 Zusammenhang Bildungsenthalpie AH mit
B
Reaktionsenthalpie AHR • • • • • • • • • • . • • • • • • • • • • • . • • • •• 106
6.13.3 Heßscher Satz ................................... 106
6.13.4 Verbrennungsenthalpie ............................. 107
6.13.5 Heizwert H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 107
6.14 Aktivierungsenergie EA ...•.........•.....•..........•... 108
6.15 Zündtemperatur - Mindestzündenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 109
6.16 Aufgaben ........................................... 111
6.17 Kurzfassung wichtiger Begriffe ............................. 112
7 Chemisches Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz
7.1 Chemisches Gleichgewicht .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 114
7.1.1 Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 114
7.1.2 Chemisches Gleichgewicht (Begriff) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 115
7.1.3 Lage des chemischen Gleichgewichtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 116
7.1.4 Wirtschaftlichkeit von chemischen Reaktionen. . . . . . . . . . . . .. 117
7.2 Verschiebung des chemischen Gleichgewichts. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 117
7.2.1 Prinzip von Le Chatelier und Braun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 117
7.2.2 Einfluß des Druckes auf die Lage des chemischen
Gleichgewichts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 118
7.2.3 Einfluß der Temperatur auf die Lage des chemischen
Gleichgewichts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 119
7.2.4 Einfluß der Konzentration auf die Lage des chemischen
Gleichgewichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 119
7.3 Einflußgrößen der Gleichgewichtseinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 119
7.3.1 Einstellung des chemischen Gleichgewichts ................ 119
7.3.2 Einfluß der Temperatur auf die Gleichgewichtseinstellung ...... 120
7.3.3 Einfluß von Katalysatoren ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 121
7.4 Wechselseitiger Einfluß von Druck, Temperatur und Katalysatoren
auf das chemische Gleichgewicht am Beispiel der Ammoniak-Synthese . .. 124
7.5 Reaktionsgeschwindigkeit ................................ 125
7.5.1 Einfluß der Temperatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 126
7.5.2 Einfluß der Konzentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 127
7.5.3 Einfluß des Zerteilungsgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 127
7.6 Massenwirkungsgesetz................................... 129
7.6.1 Reaktionsordnung ................................ 129
7.6.2 Massenwirkungsgesetz (Zusammenhänge) ................. 130
7.6.3 Abhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten K von der
p
Temperatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 132
7.6.4 Abhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten K vom Druck ., . .. 134
p
7.7 Kurzfassung wichtiger Begriffe ............................. 134
7.8 Aufgaben ........................................... 136
VIII Inhaltsverzeichnis
8 Oxidation und Reduktion (Redox)
8.1 Geschichtliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 138
8.2 Oxidation und Reduktion im allgemeinen Sinne. . . . . . . . . . . . . . . . .. 138
8.3 Oxidationszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 141
8.4 Redoxvorgänge in der Technik ............................. 144
8.4.1 Oxidation von Eisen ............................... 144
8.4.2 Oxidation von Nichteisenmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 145
8.4.3 Ursachen ftir unterschiedliche Oxidschichten . . . . . . . . . . . . . .. 146
8.4.4 Chemische Oxidation von Aluminium. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 147
8.5 Luft............................................... 147
8.5.1 Eigenschaften und Zusammensetzung der Luft ............ " 147
8.5.2 Wichtige Bestandteile der Luft ........................ 148
8.5.3 Spurenstoffe in der Luft ............................ 149
8.5.3.1 Chemische Reaktionen in der Atmosphäre. . . . . . . . . .. 150
8.5.3.2 Persistente Stoffe in der Atmosphäre ............. " 150
8.6 Versuche............................................ 151
8.7 Aufgaben........................................... 151
9 Säuren, Basen, Salze, pH-Werte, Elektrochemie
9.1 Säuren und Basen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 152
9.1.1 Defmition nach Arrhenius ........................... 152
9.1.2 Defmition nach Brönsted .......................... " 152
9.1.3 Säure-Base-Paar .................................. 153
9.1.4 Säure stärke (Basenstärke) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 154
9.1.5 Ampholyte ..................................... 154
9.1.6 Bildung von Säuren (wichtige Möglichkeiten) . . . . . . . . . . . . . .. 155
9.1.7 Wichtige Säuren ................................ " 155
9.1.7.1 SalzsäureHCl .............................. 155
9.1.7.2 Schwefelsäure H2S04 ......•....•...........• 156
9.1.7.3 Kohlensäure H2C03 .................•...•... 157
9.1.7.4 Salpetersäure HN03 • . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . •• 157
9.1.8 Bildung von Basen (wichtige Möglichkeiten) ............... 158
9.1.9 Indikatoren..................................... 159
9.1.10 Zusammenfassung (Säuren und Basen) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 159
9.1.11 Versuche ....................................... 160
9.1.12 Aufgaben zu Abschnitt 9.1 (Säuren und Basen) ............. 161
9.2 Salze.............................................. 161
9.2.1 Definitionen .................................... 161
9.2.2 Entstehung von Salzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 161
9.2.3 Kristallwasser.................................... 162
Inhaltsverzeichnis IX
9.2.4 Salznamen...................................... 162
9.2.5 Wichtige Salze (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 165
9.2.6 Zusammenfassung (Salze). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 166
9.2.7 Versuche (Salze) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 166
9.2.8 Aufgaben zu Abschnitt 9.2 (Salze) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 167
9.3 pH-Werte ........................................... 167
9.3.1 Erklärung...................................... 167
9.3 .2 Versuche....................................... 169
9.3.3 Aufgaben zu Abschnitt 9.3 (pH-Wert). . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 169
9.4 Elektrochemische Vorgänge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 170
9.4.1 Allgemeine Bedeutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 170
9.4.2 Stromleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 170
9.4.3 Elektrolyse..................................... 171
9.4.4 Technische Elektrolysen ............................ 172
9.4.5 Elektrolytische Abscheidung von Metallen. . . . . . . . . . . . . . . .. 174
9.4.6 Die Faradayschen Gesetze, elektrochemisches Äquivalent. . . . . .. 177
9.4.7 Galvanisches Element .............................. 178
9.4.8 Elektrochemische Spannungsreihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 179
9.4.9 Aufbau galvanischer Elemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 180
9.4.10 Elektrochemische Korrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 182
9.4.11 Korrosionsschutz ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 182
9.4.12 Zusammenfassung (Elektrochemie) ..................... 183
9.4.13 Versuche (Elektrochemie) ........................... 184
9.4.14 Aufgaben zu Abschnitt 9.4 (Elektrochemie) ............... 180
10 Der Kohlenstoff und seine Verbindungen
10.1 Bedeutung der Kohlenstoffchemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 186
10.2 Das Kohlenstoffatom .................................. 187
10.3 Der elementare Kohlenstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 188
10.3.1 Graphit _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 188
10.3.2 Diamant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 190
10.4 Kohlenwasserstoffe (KW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 192
10.4.1 Kettenförmige Kohlenwasserstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 192
10.4.1.1 Gesättigte kettenförrnige Kohlenwasserstoffe ....... 192
10.4.1.2 Ungesättigte kettenförmige Kohlenwasserstoffe. . . . .. 196
10.4.2 Ringförmige Kohlenwasserstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 199
10.4.3 Kohlenwasserstoffe, übersicht ....................... 202
10.5 Funktionelle Gruppen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 203
10.6 Organische Reaktionsformen ............................. 205
10.6.1 Addition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 205
10.6.2 Substitution ................................... 205
10.6.3 Hydrierung (Sonderfall der Addition) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 205
10.6.4 Esterbildung (Substitution) ......................... 205
10.6.5 Verseifung (Hydrolyse) ................. . . . . . . . . . .. 207