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Eine wichtige Größe in der chemischen Kinetik ist die Halbwertszeit. Diese gibt an, nach welcher Zeit sich die Anfangskonzentration eines Ausgangsstoffes genau um die Hälfte verringert hat.

Säuren und Basen gehören zu den am weitesten verbreiteten chemischen Substanzen. Zur Bestimmung der Konzentration von Säuren und Basen z. B. durch Titration werden sogenannte Indikatoren (Anzeiger) verwendet. Farbindikatoren für Säure-Base-Reaktionen sind schwache organische Säuren oder Basen, die je nach dem pH-Wert der Lösung eine unterschiedliche Struktur und damit verschiedene Farben aufweisen. Anhand der Farbänderung kann man den pH-Wert einer Lösung oder den Äquivalenzpunkt einer Titration bestimmen.

Interpretieren ist eine Tätigkeit, die eng mit dem Experimentieren sowie mit Gleichungen (auch Reaktionsgleichungen) und Diagrammen verbunden ist. Beim Interpretieren wird einer verbalen Aussage, einem Zeichensystem (z. B. Gleichung, Proportionalität, Messwerten) oder einer grafischen Darstellung
(z. B. einem Diagramm) eine auf die Natur bezogene inhaltliche Bedeutung gegeben.

Ionen sind elektrisch geladene Teilchen, aus denen salzartige Stoffe aufgebaut sind. Sie entstehen dadurch, dass aus der Atomhülle eines zuvor neutralen Atoms Elektronen abgegeben oder aufgenommen werden. Durch Elektronenabgabe oder Elektronenaufnahme entsteht im Vergleich zum elektrisch positiv geladenen Atomkern ein Ladungsüberschuss oder ein Ladungsmangel.

Negativ geladene Ionen heißen Anionen, positiv geladene Ionen Kationen.

Die Ionenbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch elektrostatische Anziehungskräfte zwischen elektrisch entgegengesetzt geladenen Ionen hervorgerufen wird.

Atomkerne eines Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen werden als Isotope bezeichnet. Es sind spezielle Nuklide. Wegen der gleichen Protonenzahl (= Kernladungszahl) haben Isotope auch die gleiche Anzahl von Elektronen in der Hülle.

Das Aufsteigen von Flüssigkeiten in engen Röhren (Kapillaren) oder Hohlräumen wird als Kapillarität bezeichnet.
Dabei gilt: Je enger eine Röhre oder ein Hohlraum ist, umso höher steigt das Wasser. Ursache für die Kapillarität sind die Adhäsionskräfte zwischen den Teilchen verschiedener Stoffe.

* 12.3.1824 Königsberg
† 17.10.1887 Berlin

KIRCHHOFF ist einer der Begründer der theoretischen Physik in Deutschland. Neben den Verzweigungsregeln in beliebigen Stromkreisen gehören das Gesetz über das Verhältnis von Emissions- und Absorptionsvermögen strahlender Körper und sein Beitrag zur Spektralanalyse zu seinen Hauptleistungen.

Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen eines Körpers anziehende Kräfte wirken, wird als Kohäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Kohäsionskräfte.
Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen verschiedener Körper anziehende Kräfte wirken, wird als Adhäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Adhäsionskräfte.

Komplexverbindungen unterscheiden sich durch ihren Aufbau und besondere Eigenschaften von gewöhnlichen Ionenverbindungen. Aufgrund ihrer Farbigkeit und besonderen Löslichkeit werden sie als Nachweisreagenzien in der chemischen Analytik eingesetzt. Auch in der Natur spielen Komplexverbindungen eine wichtige Rolle, so z. B. das Hämoglobin beim Sauerstofftransport im Blut und das Chlorophyll bei der Fotosynthese.

Legierungen sind Stoffgemische von meist zwei oder mehreren Metallen, die andere Eigenschaften als die sie bildenden reinen Metalle aufweisen.Durch Zusammenschmelzen verschiedener Metalle oder durch Diffusion eines zweiten Metalles in das Grundmetall bei höherer Temperatur erfolgt die Bildung von Legierungen.
Mitunter werden auch geringe Mengen Nichtmetalle wie Kohlenstoff, Bor, Silicium (Bildung von Einlagerungen auf Zwischengitterplätzen) zugesetzt. Legierungen sind z. B. Stahl, Bronze, Messing, Neusilber, Duraluminium.

In Metallen sind infolge der Metallbindung frei bewegliche (wanderungsfähige) Elektronen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen gerichtet. Es wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt.

* 23.10.1875 in Weymouth,  
† 23.03.1946 in Berkeley

GILBERT NEWTON LEWIS widmete sich hauptsächlich der Thermodynamik, für deren Verbreitung er in den USA sorgte. Zu seinen großen Leistungen zählen die Erstellung des kubischen Atommodells, die Entwicklung der Valenztheorie sowie die Herstellung des fast reinen schweren Wasserstoffs. Daneben widmete er sich einer Reihe anderer Aufgaben.

Wasser ist ein sehr gutes Lösungsmittel für viele Stoffe. Ganz besonders trifft das auf Ionensubstanzen, z. B. Salze zu. Allerdings weisen auch die Salze unterschiedliche Löslichkeiten auf. Jedes Salz löst sich in Wasser in verschiedenen Mengen. Die Löslichkeit ist eine stoffspezifische Größe, die angibt, welche Menge eines Stoffes sich bei einer bestimmten Temperatur in einer bestimmten Menge Lösungsmittel lösen.

In Abhängigkeit davon, ob die Menge Wasser weitere Mengen Salz lösen kann oder nicht, unterscheidet man gesättigte und ungesättigte Lösungen.

Salzsäure hat als Magensäure in diesem Verdauungsorgan wichtige Funktionen. Chemisch gesehen handelt es sich bei der Salzsäure um eine sehr starke Säure. Sie ist ätzend und reagiert mit vielen Stoffen, beispielsweise mit unedlen Metallen. Aber auch organische Substanz werden angegriffen. Ein Schluck aus einer Salzsäureflasche hätte gefährlichen Folgen für den Betroffenen! Wie gelangt so eine ätzende Substanz in unseren Magen und warum wird er nicht zerstört?

Magnetische Erscheinungen faszinieren die Menschen schon seit vielen Jahrhunderten. Aber was steckt dahinter, wenn sich eine Kompassnadel zum Magnetfeld der Erde ausrichtet?
Erstaunlicherweise haben nicht nur Metalle magnetische Eigenschaften. Die unterschiedlichen Arten des Magnetismus, ihre Ursachen und einige Anwendungen werden in diesem Beitrag erläutert.

* 18.09.1907 in Redondo Beach (Kalifornien)
† 07.09.1991 in El Cerrito (Kalifornien)

Edwin Mattison McMillan war ein amerikanischer Physikochemiker. Er befasste sich mit Kernreaktionen und war gemeinsam mit P. H. Abelson und G. T. Seaborg der Entdecker der ersten Transurane, dem Neptunium und dem Plutonium.
Gemeinsam mit G. T. Seaborg erhielt McMillan 1951 den Nobelpreis für Chemie.

Die Metallbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch Anziehungskräfte zwischen Metall-Ionen und freien Elektronen verursacht wird. Die meisten Metalle der Hauptgruppen besitzen nur wenige Außenelektronen, die leicht vom Metallatom abgegeben werden, da die Atomkerne auf die Außenelektronen nur geringfügige Anziehungskräfte ausüben. Dadurch entstehen positiv geladene Metall-Ionen und nahezu frei bewegliche Elektronen, die auch als Elektronengas bezeichnet werden.

Metalle sind Elemente, die elektrisch leitfähig sind, eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzen und einen metallischen Glanz aufweisen. Metalle sind meist gut verformbar und wegen ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschafen weit verbreitete Werkstoffe, z. B. im Fahrzeugbau, in der Elektrotechnik und in der Bauindustrie.
Mehr als 75% der chemische Elemente sind Metalle. Die typischen Metalleigenschaften ergeben sich aus dem Bau der Metalle, d. h. der Art der Teilchen und den zwischen den Teilchen wirkenden Kräften. Man bezeichnet diese Form der Bindung als Metallbindung.

Moleküle sind nach außen elektrisch neutrale Teilchen, die aus mindestens zwei Atomen aufgebaut sind.
Die Atome sind untereinander durch Elektronenpaarbindung (Atombindung) verknüpft.

Je nach Anzahl der Atome unterscheidet man zwischen zweiatomigen Molekülen, mehratomigen (n > 2 Atome) und Makromolekülen, die oft aus mehr als 1000 Atomen aufgebaut sind.

Natronlauge, die wässrige Lösung von Natriumhydroxid, wird als sehr preiswerte und außerordentlich wichtige Grundchemikalie in fast allen Bereichen der chemischen Industrie vielseitig eingesetzt. So können wir uns den Alltag ohne Produkte wie Papier, Zellstoff, Seife oder Aluminiumfolie nicht vorstellen. All dies sind Dinge, die es ohne Natronlauge nicht geben würde.

Die Nebengruppenelemente einer Periode des PSE unterscheiden sich in ihrer Elektronenkonfiguration nur durch die Besetzung der d-Niveaus. Sie werden deshalb als d-Block-Elemente bezeichnet und ähneln sich in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften weitaus stärker als Hauptgruppenelemente:

1. Alle Nebengruppenelemente sind Metalle.
2. Sie bilden vielfach farbige, stabile Komplexverbindungen, in denen sie als Elektronenpaarakzeptoren wirken.
3. Die Elemente der mittleren Gruppen können in vielen verschiedenen Oxidationsstufen auftreten.
4. Besonders stabil sind Atome oder Ionen, die über halb besetzte oder vollständig besetzte d-Niveaus verfügen.
    

Die Salze der Salpetersäure heißen Nitrate. Sie sind gekennzeichnet durch das Säurerest-Ion $N{O}_3{}^{-},\begin{array}{c}\\ \end{array}N{O}_3{}^{-}-Ionen$(Nitrat-Ionen) werden durch die „Ringprobe“ nachgewiesen.

Die Nitrate finden hauptsächlich als Düngemittel in der Landwirtschaft und als Oxidationsmittel, z. B. in der Feuerwerkerei oder in chemischen Synthesen Verwendung.

Atomkerne lassen sich durch die Anzahl der Kernbausteine (Nukleonen) Proton und Neutron charakterisieren. Die Protonenzahl ist identisch mit der Ordnungszahl im Periodensystem der Elemente. Die Massenzahl ergibt sich aus Protonenzahl und Neutronenzahl. Zur übersichtlichen Kennzeichnung eines Atomkerns verwendet man die Symbolschreibweise.

Oxidationszahlen sind formale Größen zur Beschreibung von Redoxreaktionen. Sie werden in römischen Ziffern über die Elementsymbole geschrieben. Die Änderung der Oxidationszahlen ist das charakteristische Merkmal von Redoxreaktionen.
Für die Bestimmung der Oxidationszahlen gibt es einfache Regeln. Bei komplexeren Verbindungen oder Teilchen ermittelt man die Oxidationszahlen der Atome anhand der Lewis-Formel, indem man formal eine heterolytische Bindungsspaltung durchführt.