| ISBN 978-3-582-01236-4, Verlag Handwerk und Technik | |
 |
Berechnungen müssen zu richtigen Ergebnissen führen und die Rechenwege müssen, zumindest in Schule und Ausbildung, nachvollziehbar sein. Daher sind alle Rechenwege zulässig, die zu einem richtigen Ergebnis führen. In diesem Buch wird konsequent über Größengleichungen gerechnet, weil die naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten ebenfalls als Größengleichungen dargestellt werden. In Ausbildung und Schule soll es in erster Linie darum gehen, dass Aufgaben und Lösungswege verstanden werden und nicht darum, mit welcher Geschwindigkeit die Aufgaben gelöst werden. Deshalb enthält dieses Buch praktisch keine fertigen Formeln, in die nur noch Zahlenwerte einzusetzen sind, wohl aber strukturierte Lösungswege. Die naturwissenschaftlichen Grundlagen werden soweit erläutert, wie es für das Verständnis der Berechnungen erforderlich ist. Dazu werden soweit möglich "Universalschlüssel" angeboten, die auf praktisch jedes Problem passen. Solche Schlüssel sind über das Schlüsselsymbol eigens gekennzeichnet. In einem einführenden Kapitel werden die mathematischen Grundlagen behandelt, die über die vier Grundrechnungsarten hinaus für das Verständnis der naturwissenschaftlichen Sachverhalte und für die Bearbeitung der Übungen erforderlich sind. Dabei werden insbesondere Funktionen und deren graphische Darstellung eingehend beschrieben. Die Neubearbeitung hatte das Ziel, das bewährte Rechenbuch "Hübschmann – Links" zu aktualisieren und durch Rechnungen zur Instrumentellen Analytik zu ergänzen. Bei den Übungen ist unmittelbar an den Text der jeweiligen Aufgabe die Lösung angegeben und mit grüner Schriftfarbe gekennzeichnet. Für das Nachschlagen stoffspezifischer Größen werden die "Tabellen zur Chemie und zur Analytik" HT 1234 empfohlen. |
Inhaltsverzeichnis
1 Zahlen, Gleichungen und Funktionen
1.1 Potenzieren
1.2 Radizieren
1.3 Logarithmieren
1.4 Gleichungen
1.5 Proportionen
1.6 Rechnen mit Vorteil
1.7 Runden
2 Stöchiometrie
2.1. Stoffmenge und Molare Masse
2.2. Stöchiometrie bei Verbindungen und chemischen Reaktionen
2.2.1 Chemische Formeln und Stoffmengenverhältnis
2.2.2 Reaktionsgleichungen und Stoffmengenverhältnis
2.2.3 Aufstellung von Reaktionsgleichungen
2.2.4 Summengleichungen
3 Gehaltsgrößen
3.1 Anteile
3.1.1 Massenanteil
3.1.2 Stoffmengenanteil
3.1.3 Volumenanteil
3.1.4 Gehaltsangaben für Anteile und Stoffreinheit
3.2 Konzentrationen
3.2.1 Massenkonzentration
3.2.2 Stoffmengenkonzentration
3.2.3 Volumenkonzentration
3.3 Molalität
3.4 Umrechnungen zwischen Gehaltsgrößen
3.4.1 Stoffmengenkonzentration in eine Massenkonzentration
3.4.2 Massenanteil in eine Massenkonzentration
3.4.3 Massenanteils in eine Volumenkonzentration
4 Berechnungen zu Grundgrößen der Physikalischen Chemie
4.1 Dichte
4.2 Kraft und Druck
4.3 Energie, Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad
4.4 Viskosität
4.5 Oberflächenspannung
4.6 Allgemeine Gleichung für ideale Gase
4.7 Gasgemische und Dampfdruck von Lösungen
4.7.1 Gesamtdruck und Partialdruck
4.7.2 Dampfdruckerniedrigung
4.7.3 Wasserdampfdestillation
4.8 Thermische Ausdehnung von Stoffen
4.8.1 Volumenausdehnung bei Gasen
4.8.2 Ausdehnung bei Feststoffen und Flüssigkeiten
4.9 Osmotischer Druck
5 Mischungsrechnen
5.1 Verdünnen und konzentrieren
5.2 Mischungen aus mehreren Komponenten
6 Umsatzberechnungen
6.1 Umsatzberechnungen bei reinen Stoffen
6.2 Umsatzberechnungen bei unreinen Stoffen und Lösungen
6.3 Umsatzberechnungen bei Gasen
6.4 Überschuss, Ausbeute und Verlust
7 Chemisches Gleichgewicht
7.1 Massenwirkungsgesetz und Gleichgewichtskonstante
7.2 Umsatzberechnungen bei Gleichgewichtsreaktionen
7.3 pH-Wert-Berechnungen
7.3.1 pH-Werte von starken Säuren und starken Basen
7.3.2 pH-Werte von schwachen Säuren und schwachen Basen
7.3.3 pH-Werte von Salzlösungen
7.3.4 pH-Werte von Pufferlösungen
7.4 Löslichkeitsprodukt
7.5 Komplexbildungskonstanten
8 Wärmenergie
8.1 Wärmemenge und spezifische Wärmekapazität
8.2 Wärmemischungen
8.3 Schmelz -und Verdampfungswärmen
8.4 Reaktionsenergie und Reaktionsenthalpie
8.5 Brennwert und Heizwert
9 Reaktionskinetik
9.1 Reaktionsordnung und Geschwindigkeitskonstante
9.2 Radioaktiver Zerfall
9.3 Reaktionen zweiter Ordnung
10 Berechnungen elektrischer und elektrochemischer Größen
10.1 Ohmsches Gesetz und Schaltung von Widerständen
10.2 Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit
10.3 Elektrochemisches Potenzial und Galvanische Elemente
10.4 Elektrolyse und Faradaysche Gesetze
10.5 Übungen zum elektrochemischen Potenzial und zur Elektrolyse
11 Gravimetrische Analysen
11.1 Prinzip und Methode
11.2 Wiederfindungsrate
12 Volumetrische Analysen
12.1 Säure-Basetitration
12.2 Komplexbildungstitration
12.3 Redoxtitration
12.3.1 Oxidationszahl und Redoxgleichungen
12.3.2 Manganometrie, Chromatometrie und Iodometrie
12.4 Volumetrische Analysen mit Elektroden
12.4.1 Konduktometrie
12.4.2 Potenziometrie
13 Stoffmengenverhältnis und Äquivalentzahl
14 Optische Analysenverfahren
14.1 Refraktometrie
14.2 Polarimetrie
14.3 Photometrie
14.3.1 Absorptionsmessungen und Lambert-Beer´sches Gesetz
14.3.2 Photometrische Kalibrierkurven
15 Extraktion und Chromatographie
15.1 Extraktion
15.2 Chromatographie
15.2.1 Prinzip der Chromatographie
15.2.2 Methoden zur quantitativen Analyse
16 Chemisch-technische Analysen
16.1 Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl
16.2 Chemischer Sauerstoffbedarf
16.3 Kennzahlen von Fetten
16.4 Bestimmung der molaren Masse
16.4.1 Bestimmung nach den Gasgesetzen
16.4.2 Bestimmung über die Gefrierpunktserniedrigung
16.5 Elementaranalyse
17 Griechisches Alphabet
18 Sachwortverzeichnis
19 Periodensystem der Elemente