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Die magnetischen Eigenschaften von Stoffen ergeben sich aus ihrer elektronischen Struktur, insbesondere aus der Anzahl und Anordnung ungepaarter Elektronen. Aus der Untersuchung magnetischer Eigenschaften können daher Aussagen zur Besetzung der Energieniveaus, z. B. in Komplexverbindungen, gezogen werden. Daraus lassen sich wichtige Schlussfolgerungen zu den Bindungsverhältnissen ableiten.

Unter Metallothermie versteht man Verfahren, durch die bei hohen Temperaturen Metalle aus ihren Erzen hergestellt werden, wobei unedle Metalle als Reduktionsmittel eingesetzt werden.
Ein Beispiel für die Metallothermie ist die Aluminothermie, bei der Aluminium als Reduktionsmittel verwendet wird, um edlere Metalle wie Chrom aus ihren Oxiden oder Halogeniden zu gewinnen.

Dehnt man den Begriff Metallothermie auf alle Verfahren aus, bei denen mit hohen Temperaturen Metalle gewonnen werden, so lassen sich auch weitere Hochtemperaturverfahren dazuzählen. So kann man z. B. reines Titan durch Zersetzung von Titantetraiodid bei 1200 °C herstellen.

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:

Phosphor als Element der V. Hauptgruppe tritt in mehreren Modifikationen auf. Da besonders der weiße Phosphor außerordentlich reaktionsfreudig ist und Phosphor mit Sauerstoff stabile polare Atombindungen eingeht, spielen vor allem die Sauerstoff-Verbindungen eine wichtige Rolle in Natur und Technik.
Phosphorsäure ist eine mittelstarke Säure und wird in der Getränkeindustrie als Konservierungsmittel eingesetzt. Der Hauptanteil dient jedoch der Herstellung verschiedener Phosphate.
Phosphorverbindungen sind im Organismus in der Knochensubstanz, in der DNA und im ATP enthalten und somit biologisch von großer Bedeutung. Daher sind Phosphate wichtige Nährstoffe für Pflanzen und müssen diesen als Düngemittel zugeführt werden. Daraus und aus der Anwendung als Komplexbildner in Waschmitteln ergibt sich das Umwelt schädigende Potenzial von Phosphaten. Der unkontrollierte Eintrag in Gewässer führt zu einem Massenwachstum an Algen und Wasserpflanzen und letztendlich zum Absterben aller Lebewesen in diesen Gewässern.

* 13.03.1733 in Fieldhead bei Leeds
† 06.02.1804 in Northumberland, Pennsylvania

Joseph Priestley war ein britischer Naturwissenschaftler, Theologe und Philosoph.
Er entdeckte unabhängig von Carl Wilhelm Scheele das Element Sauerstoff, außerdem den Ammoniak, das Lachgas, die schweflige Säure, Chlorwasserstoff und Kohlenstoffmonooxid. Die pneumatische Wanne, die zum Auffangen von gasförmigen Reaktionsprodukten verwendet wird, stammt auch von ihm. Am bekanntesten wurde Priestley durch seine Versuche zur Reinigung „verdorbener“ (durch Verbrennungsvorgänge) Luft durch Pflanzen.
Priestley erfand auch den Radiergummi.

Wasser ist einer der wichtigsten Stoffe auf der Erde. Es dient nicht nur als Nahrungs- und Transportmittel, sondern ist ein bedeutender Reaktionspartner und verbreitet genutztes Lösungsmittel in der Chemie, Biologie und der Technik. Die außergewöhnlichen Eigenschaften und des Wassers lassen sich mit seinen Bindungs- und Strukturverhältnissen erklären. Auf welche Weise Wasser mit anderen Partnern reagiert, hängt jedoch hauptsächlich von den Bindungseigenschaften des jeweiligen Stoffes ab. Man unterscheidet folgende Reaktionen:

1. Hydratation
2. Protolyse
3. Hydrolyse
4. Redoxreaktionen mit Wasser
5. Komplexbildung
6. Hydratisierung

Salze werden in der Lebensmittelindustrie häufig eingesetzt, um frische aber leicht verderbliche Nahrungsmittel länger haltbar zu machen. Durch Verfahren wie Einsalzen, Pökeln oder durch Zusetzen anderer Salze werden Bakterien und Keime abgetötet und die Lebensmittel konserviert (lat. conservare = erhalten).

Sauerstoff ist ein Element der VI. Hauptgruppe und bildet mit fast allen Elementen des Periodensystems stabile Oxide. Als Bestandteil der Oxide und anderer Verbindungen (z. B. Silicate, Carbonate) ist Sauerstoff das häufigste Element der Erdkruste. Reaktionen unter Beteiligung von Sauerstoff wie die Verbrennung von Kohle oder von Kohlenhydraten (Atmung) sind wichtige Prozesse in Natur und Technik. Solche Prozesse bezeichnet man als Oxidationsreaktionen.
Der Luftsauerstoff und das häufigste Elementoxid, das Wasser, ermöglichen erst das Leben auf der Erde. Aber auch viele technisch wichtige Werkstoffe wie Glas (Siliciumdioxid), Keramiken (Aluminiumoxid) oder Erze (Eisenoxid) sind Oxide. Aus der Reaktion der Oxide mit Wasser entstehen entweder Säuren oder Basen.

Schwefel als Element der VI. Hauptgruppe kommt sowohl gediegen als auch in Form von Sulfiden und Sulfaten in der Erdkruste vor. Schwefel und viele Schwefel-Verbindungen sind vor allem in der chemischen Industrie von außerordentlicher Bedeutung. So werden jährlich über 150 Millionen Tonnen Schwefelsäure als einer der wichtigsten Grundstoffe der chemischen Industrie produziert. Diese werden vor allem zur Herstellung von Düngemitteln und zur Aufbereitung von Titanerzen benötigt.
Der hohe Schwefelgehalt in fossilen Brennstoffen trägt zur Entstehung des sauren Regens bei. Das bei der Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas entstehende Schwefeldioxid muss deshalb in Entschwefelungsanlagen aus den Abgasen von Industrieanlagen und Kraftwerken entfernt werden.

Silicium ist bei niedrigen Temperaturen ein reaktionsträges Element, das Halbleitereigenschaften aufweist. Es bildet als Element der IV. Hauptgruppe überwiegend Verbindungen, in denen es in der Oxidationsstufe +IV vorliegt. Die bekannteste Verbindung ist Siliciumdioxid, (Quarz). Silicium liegt in zahlreichen, oft kompliziert zusammengesetzten Silicaten vor, die in den verschiedenen Gesteinen (Granit, Porphyr, Gneis) zu finden sind. Hochreines Silicium wird in der Fotovoltaik und der Mikroelektronik verwendet.

Silicium als Element der IV. Hauptgruppe ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste. Allerdings kommt es nur in Form von Siliciumdioxid und davon abgeleiteten Verbindungen, z. B. den Silicaten, vor. Viele Gesteine und Mineralien wie Quarz, Feldspat oder Tonerden sind Silciumverbindungen. Reines Silicium kann nur industriell hergestellt werden und ist von großer Bedeutung als Halbleiter in elektronischen Bauelementen und in der Solartechnik.
Siliciumdioxid und Silicate sind die Hauptbestandteile von Glas, finden aber auch andere vielfältige Anwendungen, z. B. als Schleifmittel oder technische Katalysatoren. Auch leistungsfähige keramische Werkstoffe und die als Dichtungsmaterial bekannten Silicone sind Verbindungen des Siliciums.

Polyurethane werden durch Polyaddition von bi- oder höherfunktionellen Alkanolen und Isocyanaten gebildet. Keine andere Kunststoffgruppe eröffnet so vielfältige Einsatzgebiete. Je nach verwendetem Ausgangsstoff kann man lineare oder vernetzte Polyurethane erhalten, die vielseitige Anwendung in Schaumstoffen, Elastomeren, Lacken, Klebstoffen, Fasern etc. finden.

Proteide sind sehr kompliziert aufgebaute Eiweißstoffe, die nicht nur aus einem Proteinanteil bestehen, sondern mit anderen organischen Gruppen oder Metall-Ionen verbunden sind. Sie haben in Organismen bedeutende Funktionen.

Eiweiße (Proteine) sind kompliziert gebaute makromolekulare Verbindungen, die vorwiegend oder ausschließlich aus Aminosäuren aufgebaut sind. Würde man diese Makromoleküle durch chemische Reaktionen in ihre Bausteine zerlegen, kommt man zu einem erstaunlichen Resultat. Nur 22 verschiedene Aminosäuren sind am Aufbau der Biopolymere beteiligt. Trotzdem ist ihre Vielfalt gewaltig. Im menschlichen Organismus findet man mehr als 100 000 verschiedene Eiweiße, die alle spezifische Funktionen erfüllen. Nach ihrer Funktion unterteilt man die Proteine in verscheidene Gruppen.

PVC ist die allgemein gültige Abkürzung für den Kunststoff Polyvinylchlorid. Die Herstellung erfolgt durch die radikalische Polymerisation von Vinylchlorid (Monochlorethen).

Es wird zwischen Hart- und Weich-PVC unterschieden. Letzteres enthält Weichmacher, die die zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Polymerketten herabsetzen, sodass der Kunststoff weich und biegsam wird. Weich-PVC wird z. B. in Kunstleder oder als Fußbodenbelag verwendet, Hart-PVC hingegen zur Herstellung von Dachrinnen und Bauteilen. Wegen seiner umweltgefährdenden Eigenschaften durch das enthaltene Chlor ist es zunehmend in die öffentliche Diskussion geraten.

Chemische Reaktionen werden nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt. Bei organischen Reaktionen werden fast immer Atombindungen gespalten und wieder neu geknüpft, sodass sich die Unterteilung von der Unterteilung anorganischer Reaktionen unterscheidet. In der Organik betrachtet man hauptsächlich die Änderung des Bindungszustandes der Kohlenstoffatome und unterscheidet danach zwischen Substitution, Addition und Eliminierung. Aber auch organische Redoxreaktionen spielen eine wichtige Rolle als Nachweisreaktionen und in der Synthesechemie.

Organische Stoffe bilden homologe Reihen. Durch die Kenntnis entsprechender Zusammenhänge lässt sich Ordnung in die große Vielfalt organischer Verbindungen und ihrer Eigenschaften bringen.

Prinzipiell handelt es sich bei Ruß um eine spezielle Erscheinungsform des Kohlenstoffs, die aus kleinsten Partikeln (<500 nm) besteht. Eine andere im englischen Sprachgebrauch häufig genutzte Bezeichnung für Ruß ist carbon black. Es existieren verschiedene Arten von Rußen, die sich in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften unterscheiden.
Ruß ist selten reiner Kohlenstoff und kann verschiedene krebserregende Stoffe enthalten. Trotzdem wird er sogar industriell extra produziert, um auf verschiedene Weise weiter verarbeitet zu werden, nicht zuletzt auch wegen seiner färbenden Eigenschaften.

* 13.09.1887 in Vukovar (Kroatien)
† 26.09.1976 in Mammern (Thurgau)

Leopold Stephen Ruzicka war ein schweizerischer Chemiker, der aus Kroatien stammte. Er arbeitete und lehrte als Professor für Chemie in Karlsruhe, in Utrecht und in Zürich. Sein Hauptwerk bestand in der Strukturaufklärung vieler komplizierter Naturstoffe, z. B. der Steroide. Ruzicka synthetisierte als Erster das männliche Sexualhormon Androsteron aus Cholesterin. Gemeinsam mit Adolf F. J. Butenandt erhielt er 1939 den Nobelpreis für Chemie.

Seifen entstehen durch Spaltung von Fetten, den Estern des Glycerols (Glycerin) mit langkettigen Carbonsäuren mittels Natriumhydroxid- oder Kaliumhydroxiglösung.
Es entstehen neben Glycerol die entsprechenden Salze der Fettsäure. Diese Natrium- und Kaliumsalze bezeichnet man als Seifen. Sie sind durch ganz besondere Eigenschaften gekennzeichnet und dadurch als Waschmittel geeignet.

Moderne Waschmittel sind eine Weiterentwicklung der einfachen Seifen. Ihre Waschkraft beruht auf fünf Gruppen von Inhaltsstoffen: Tenside, Bleichsysteme, Waschmittelenzyme, optische Aufheller und Weichspüler.

Als der Begriff von der „organischen Chemie“ um 1807 von BERZELIUS geprägt wurde stand man noch ganz am Anfang der Forschung. Zu dieser Zeit kannte man nur wenige Stoffe.

Die Benennung war in diesem Fall ganz einfach. Heutzutage sind etwa acht Millionen solcher Stoffe bekannt. Mit dieser Zunahme der Stoffe und der Internationalisierung der Forschung war es notwendig, die Benennung einheitlich vorzunehmen. Entsprechende Regeln und Erläuterungen zu ihren Anwendungen sollen in diesem Artikel beschrieben werden.

Die Gruppe der anorganischen Stoffe besteht aus etwa hunderttausend unterschiedlichen chemischen Verbindungen, die die verschiedenen Elemente des Periodensystems enthalten. Im Gegensatz dazu gibt es mehrere Millionen organische Stoffe. Die Zahl ist verblüffend, da sich die organischen Verbindungen zum größten Teil nur aus 5 bis 6 Elementen (Kohlenstoff und Wasserstoff, häufig noch Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel) zusammensetzen.

Styropor gehört zu den Kunststoffen und ist ein sehr leichtes Material.

Es ist ein Schaumprodukt, das aus Polystyren gewonnen wurde.
Man kann es unter anderem beim Einkaufen finden, denn teilweise werden Eier in Schaumstoffverpackungen angeboten und Elektrogeräte stoßfest damit verpackt. Styropor wird auch zur Wärmedämmung eingesetzt.

Die Abgase von Kraftwerken enthalten als Haupbestandteile Kohlenstoffdioxid, Schwefeldioxid, Stickoxide und Staub. Um die Emission dieser Umweltschadstoffe zu reduzieren wurden verschiedene Verfahren zur Reinigung der industriellen Abgase entwickelt, die je nach Bedarf kombiniert eingesetzt werden können. Das DeNOx-Verfahren dient zur Beseitigung der Stickoxide (NO${}_{\text{X}}$) und in der Rauchgasentschwefelung wird das Schwefeldioxid entfernt.
Zur Entfernung des Schwefeldioxides aus dem Abgas der Schwefelsäure-Herstellung wurde ein spezielles Verfahren entwickelt, um das SO${}_2$ zurückzugewinnen und wieder dem Produktionskreislauf zuzuführen.

Ammoniak ist eine der wichtigsten Chemikalien in der chemischen Industrie und dient als Ausgangsstoff für viele Synthesen.

Das technische Verfahren zur Ammoniaksynthese wird nach seinen Entwicklern Haber-Bosch-Verfahren genannt. Hierbei werden Wasserstoff und Stickstoff mithilfe eines Katalysators bei hoher Temperatur und hohem Druck zu Ammoniak umgesetzt. Die ablaufende Reaktion stellt ein Musterbeispiel für eine Gleichgewichtsreaktion dar.