Kuhn N., Klapötke T.M. Allgemeine und Anorganische Chemie: Eine Einführung

Springer Spektrum, Berlin, Germany, 2014. — 251 p.
Die Chemie ist eine anstrengende und deshalb wenig beliebte Wissenschaft. Dies wird jedem Lehrenden bei der Beschäftigung mit Schülern, Studierenden und sonstigen Unbeteiligten deutlich. Neben häufig geringen Fachkenntnissen der Lernenden resultiert hieraus eine bedenkliche Distanz der Öffentlichkeit, insbesondere der Politik und der Medien, zu unserem Fach, das unserem Land im Verlauf der zurückliegenden einhundertfünfzig Jahre eine blühende Industrie, verbunden mit sicheren Arbeitsplätzen, materiellem Wohlstand und der Möglichkeit zur Selbstverwirklichung auf vielen Ebenen für Hunderttausende beschert hat.
Warum haben viele Menschen, bereits als Schüler und Studierende, Probleme mit der Chemie? Vermutlich liegt dies zunächst in der großen Stofffülle begründet; deren intellektuelle Bewältigung wird erschwert durch eine für den Außenstehenden und Anfänger weitgehend unverständliche wissenschaftliche Systematik. Anders als etwa die Physik lebt die Chemie, zur Erklärung ihrer Befunde, von vielfach willkürlich anmutenden Modellvorstellungen, die im Bedarfsfall gegen neue, besser geeignet erscheinende, ausgetauscht werden. Gerade Physikern fällt deshalb die Beschäftigung mit der als "unwissenschaftlich" empfundenen Chemie oft schwer. Die Eingemeindung der Chemie in ihre Mutterwissenschaft Physik liegt in weiter Ferne.
Das Problematische der Wissenschaft Chemie findet seinen Niederschlag in einer Vielzahl von Lehrbüchern, die den Bedarf abzudecken scheinen. Wozu also dieses Buch?
Zahlreiche Gespräche mit Studierwilligen und Studienanfängern ergeben als Motivation ihrer Studienwahl die Freude an der experimentellen Naturwissenschaft gepaart mit dem Bewusstsein des persönlichen Mangels an mathematischer Begabung, die für ein Studium der Physik grundlegende Voraussetzung ist. Die meisten heutigen Lehrbücher zur Einführung in die Anorganische Chemie beginnen mit einem allgemeinen Teil, in dem auf erstaunlich hohem, die Lehrinhalte des klassischen Physikstudiums bisweilen übertreffendem Niveau die Grundlagen der Atom- und Molekülphysik abgehandelt werden. Hieran schließt sich, scheinbar losgelöst und für viele ohne direkten Zusammenhang, ein stoffchemischer Abschnitt vergleichbaren Umfangs an. Es ist glaubhaft, dass durch diese wissenschaftlich "korrekte" Anordnung viele an der Chemie Interessierte sich zu Beginn ihrer Bemühungen bei der Wahl des Studienfachs im Irrtum glauben und andere Wege einschlagen.
Das vorliegende Buch möchte bei der Bewältigung dieses Problems helfen, indem es die physikorientierten Grundlagen der Chemie in möglichst verständlicher Form als Einschübe an geeignet erscheinender Stelle des stoffchemischen Textes platziert. Es verdankt seinen Ursprung dem Manuskript einer Vorlesung Anorganische Chemie für Studierende der Physik und Geowissenschaften sowie dem Wunsch der Hörer, es ihnen in gedruckter Form zugänglich zu machen.
Unser Dank gilt Frau Dr. Isabel Walker (Tübingen) für die Anfertigung von Abbildungen und Zeichnungen sowie Herrn Dr. Rainer Münz und Frau Barbara Lühker (Verlag Springer Spektrum) für ihre redaktionelle Betreuung. Ohne ihre sorgfältige und geduldige Mitarbeit wäre uns die Abfassung dieses Buches nicht möglich gewesenInhaltsverzeichnis

Einleitung
Definitionen
Chemische Stoffe
Phasen und Gemische
Trennmethoden
Atombau I
Aufbau des Atoms
Aufbau der Elektronenhülle
Das Periodensystem der Elemente
Historisches
Der Aufbau des Periodensystems
Die Elemente der Gruppe 18 (Edelgase)
Allgemeines
Eigenschaften
Vorkommen, Gewinnung, Verwendung
Der Wasserstoff
Allgemeines
Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verwendung
Die chemische Reaktion
Allgemeines
Der Molbegriff, Mengen und Konzentrationen
Thermodynamik
Kinetik
Stöchiometrie
Die Elemente der Gruppe 17 (Halogene)
Allgemeines
Verbindungen mit Wasserstoff
Interhalogen-Verbindungen
Verbindungen mit Edelgasen
Die Elemente der Gruppe 1 (Alkalimetalle)
Allgemeines
Vorkommen, Eigenschaften, Verwendung
Verbindungen mit Wasserstoff
Verbindungen mit Halogenen
Die Elemente der Gruppe 16 (Chalkogene)
Allgemeines
Sauerstoff
Schwefel, Selen, Tellur
Die Elemente Der Gruppe 2 (Erdalkalimetalle)
Allgemeines
Beryllium
Magnesium, Calcium, Strontium, Barium
Die Elemente der Gruppe 15 (Pnikogene)
Allgemeines
Stickstoff
Phosphor, Arsen, Antimon, Bismut
Die Elemente der Gruppe 13 (Erdmetalle)
Allgemeines
Bor
Aluminium, Gallium, Indium
Thallium
Die Elemente der Gruppe 14 (Kohlenstoffgruppe)
Allgemeines
Kohlenstoff
Silizium und Germanium
Zinn und Blei
Die Hauptgruppenelemente im Überblick
Oxidationszahlen
Azidität
Bindungsart
Stabilitätskriterien
Die Elemente der Nebengruppen
Allgemeines
Die Elemente des d-Blocks
Die Elemente des f-Blocks
Atombau II
Das Bohr’sche Atommodell
Die Emissionsspektren des Wasserstoffatoms
Die Unschärferelation
Das Wellenmechanische Atommodell
Die Atombindung in wellenmechanischer Betrachtungsweise
Vorbemerkung
Die VB-Theorie
Die MO-Theorie
Die Promotion
Die physikalische Natur der chemischen Bindung
Diatomare Moleküle
Das Disauerstoff-Molekül
Hybridisierung und Polarisation
Linearkombinationen
Ozon-Molekül
Die Dreizentren-Vierelektronen-Bindung (3c4e-Bindung)
Coulsen-Fischer-Orbitale
Anhang I: Chemisches Rechnen
Anhang II: Chemisches Experimentieren
Anhang III: Organische Chemie
Sachverzeichnis