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Californium ist ein künstliches, radioaktives, silberweißes Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das 9. Element dieser Gruppe kann in Milligramm - Mengen (²⁴²Cf) durch Reduktion des Oxides, Cf₂O₃, mit Lanthan hergestellt werden. Es liegt in seinen Verbindungen meist in der Oxidationsstufe III, selten in den in wässrigen Lösungen nicht beständigen Stufen II oder IV vor. Es kann in der Nuklearmedizin eingesetzt werden.

Cerium ist das 1. Element der Reihe der Lanthanoide und damit das erste 4f-Element. Es ist das häufigste Element dieser Gruppe. Entsprechend seiner Valenzelektronenkonfiguration 4f¹ 5d¹ 6s² kann es neben Ce(III)-Verbindungen auch solche mit der Oxidationszahl IV bilden, wobei allerdings infolge der festeren Bindung des 4f-Elektrons die Oxidationsstufe III bevorzugt ausgebildet wird. Das dehnbare Schwermetall reagiert mit Sauerstoff und mit den Halogenen oberhalb 200°C. Wichtigster Rohstoff ist der Monazitsand. Nach Abtrennung der anderen Seltenerdmetalle wird CeF₃ abgeschieden, aus dem durch Reduktion mit Calcium das Metall gewonnen wird. Cer-Mischmetall (50% Ce, 50% Fe) wird zu Zündsteinen verarbeitet. Ce(IV)-Verbindungn werden als Oxidationsmittel in der Organischen Chemie verwendet.

Chlor ist ein bei Normalbedingungen gelbgrünes, reaktionsfähiges Gas (Halogen, VII. Hauptgruppe), das besonders mit elektropositiven Elementen zu salzartigen Verbindungen reagiert, in denen dann Chlorid-Ionen, Cl^-, vorliegen. Aber auch mit den Oxidationsstufen I, III, V und VII werden zahlreiche Verbindungen gebildet. Die Salze der riesigen Lagerstätten (z. B. Steinsalz, NaCl; Carnallit, ) werden aufgearbeitet und Chlor wird daraus durch Elektrolyse gewonnen. Verwendung findet Chlor bei der Synthese zahlreicher organischer Zwischen- und Endprodukte (z. B. Polyvinylchlorid, Tetrachlormethan).

Chrom ist ein silberglänzendes zähes Schwermetall der 6. Nebengruppe. Es bildet zahlreiche farbige Verbindungen, hauptsächlich mit den Oxidationsstufen II, himmelblaue [Cr(H₂O)₆]^{2 +} - Ionen, III, violette
[Cr(H₂O)₆]^{3 +} - Ionen, und VI, gelbe CrO₄ ^{2 -} - Ionen. Chrom ist ein wichtiger Legierungsbestandteil für nichtrostende, hitzebeständige Stähle. Beim Verchromen wird das Element elektrochemisch abgeschieden. Chrom(VI)-Verbindungen sind toxisch.

Die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts stand ganz im Zeichen der Kernphysik und der Quantenchemie. Die neu entdeckten radioaktiven Strahlen ermöglichten neue Experimente, die zur rasanten Weiterentwicklung des Atommodells von RUTHERFORD (1911) über BOHR (1913) bis hin zum modernen quantenmechanischen Atommodell (1927) führten. Das verbesserte Verständnis der Struktur der Materie wird auch an der Weiterentwicklung der Bindungstheorie deutlich.
Durch kernchemische Experimente wurden neue Elemente entdeckt, darunter das hoch radioaktive Plutonium. Während des 2. Weltkriegs stellten sich Chemiker und Physiker in den Dienst des Militärs und entwickelten neue Sprengstoffe, giftige Kampfstoffe sowie die erste Atombombe.
Biochemiker erkundeten die Strukturen von Naturstoffen und konnten diese nach und nach im Labor synthetisieren. Beispiele sind die Eiweiße, die Vitamine und die Hormone, deren Wirkprinzipien in biochemischen Prozessen erkannt wurden. Außerdem gewann die Synthese von Arzneistoffen (Antibiotika, Schmerzmittel etc.) zunehmend an Bedeutung und wurde ebenfalls industriell durchgeführt.
Die chemische Industrie erlebte einen ungeahnten Aufschwung, da neben Medikamenten auch der Bedarf an Erdölprodukten stieg. Diese wurden sowohl zu Kraftstoffen verarbeitet als auch zu den neuen Werkstoffen des 20. Jahrhunderts, den makromolekularen Kunststoffen. Das Zeitalter der Plaste, Elaste und Kunstfasern begann in den 30er-Jahren mit der Beherrschung der großtechnischen Synthesen von PVC, Nylon, Polyurethanen und Siliconen.

Auf der Grundlage des Atommodells von ERNEST RUTHERFORD (1871-1937) entwickelte NIELS BOHR (1885-1962) ein Schalenmodell, mit dem der Widerspruch zwischen der klassischen Physik und der Quantentheorie durch Postulate ausgeglichen werden sollte. Die Leistungsfähigkeit des Modells zeigte sich bei der quantitativen Interpretation der Spektren des Wasserstoffatoms, seine Grenzen jedoch bei der Deutung von Spektren von Atomen mit mehreren Elektronen. Das bohrsche Atommodell wurde daraufhin von ARNOLD SOMMERFELD (1868-1951) verfeinert und somit auch für Mehrelektronensysteme anwendbar.
Mit diesem einfachen Atommodell nach BOHR und SOMMERFELD können Elektronenkonfigurationen aufgestellt und viele Zusammenhänge zwischen der Struktur der Elektronenhülle und den Eigenschaften der Elemente im Periodensystem hergestellt werden. Es steht jedoch im Widerspruch zu den Gesetzen der klassischen Physik und kann auch nicht zur Erklärung der Atombindung herangezogen werden.

Atommodelle sind alle Vorstellungen über den Aufbau der Atome, insbesondere über die Struktur der Atomhülle. Historisch bedeutsame und sehr anschauliche Atommodelle sind das rutherfordsche Atommodell und das bohrsche Atommodell. Moderne Atommodelle sind dagegen sehr komplex und müssen mit mathematischen Funktionen beschrieben werden.

Basen sind Verbindungen, die bei chemischen Reaktionen Protonen aufnehmen. In wässrigen Lösungen bilden sie Hydroxid-Ionen und wirken demzufolge stark ätzend.
Die wichtigsten anorganischen Basen sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniak. Diese Basen und ihre wässrigen Lösungen, die Laugen, finden nicht nur Einsatz in der Industrie und Technik, sondern sind auch Bestandteile vieler Gebrauchsgüter des alltäglichen Lebens. So sind z. B. viele Reinigungsmittel alkalisch, da sich Fette und andere Verschmutzungen durch Basen leicht lösen lassen. Industriell sind Basen wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von Gläsern, Zellstoff, Düngemitteln oder Baustoffen.
Anorganische Basen schädigen die Umwelt, wenn Abwässer zu stark mit alkalischen Reinigungsmitteln oder Chemieabfällen belastet sind und dadurch das pH-Gleichgewicht in Gewässern gestört wird.

* 20.08.1779 in Väversunda Sörgard (Schweden)
† 07.08.1848 in Stockholm

Auf JÖNS JAKOB BERZELIUS gehen viele der heute gebräuchlichen Symbole für chemische Elemente zurück. Daneben leistete er einen bedeutenden Beitrag zur Erforschung der organischen und anorganischen Chemie und entdeckte neue Elemente und Verbindungen. BERZELIUS widmete sich auch anderen Bereichen der Chemie. Besonders verdient machte er sich um die Ausbildung bedeutender Chemiker Europas.

* 07.10.1885 Kopenhagen
† 18.11.1962 Kopenhagen

BOHR war ein bedeutender dänischer Physiker, Professor in Kopenhagen und forschte zeitweise in den USA. Er schuf mit seinem Atommodell wichtige theoretische Grundlagen für die Atomphysik. Mit dem Korrespondenzprinzip und dem Komplementaritätsprinzip entwickelte er wesentliche erkenntnistheoretische Positionen der modernen Physik.

* 22.02.1879 in Varde (Dänemark)
† 17.12.1947 in Kopenhagen

JOHANNES NICOLAUS BRÖNSTED war ein dänischer Chemiker, der sich in seinen vielfältigen Arbeiten u. a. mit dem Aktivitätskoeffizienten beschäftigte. Er fand heraus, dass er von Ladung und Ionenstärke abhängig ist. Er entwickelte ein Verfahren zur Isotopentrennung und entwickelte die BRÖNSTEDsche Säuren-Basen-Theorie. BRÖNSTED starb im Alter von 68 in Kopenhagen.

* 1773 Montrose (Schottland)
† 1858 London

ROBERT BROWN war schottischer Botaniker und arbeitete als Bibliothekar an verschiedenen wissenschaftlichen Einrichtungen in London. Mit der Entdeckung des Zellkerns schuf er eine wichtige Grundlage für die Zelltheorie. Seine bedeutendste wissenschaftliche Leistung war die Entdeckung der unregelmäßigen Bewegung kleinster, unter dem Mikroskop sichtbarer Körperchen. Sie wird heute als brownsche Bewegung bezeichnet.

Die unregelmäßige Bewegung von mikroskopisch beobachtbaren Körperchen (Körnchen von Blütenstaub, Rauchteilchen) wird als brownsche Bewegung bezeichnet.

Sie wurde 1827 von dem schottischen Botaniker ROBERT BROWN (1773-1858) entdeckt und ist ein Beleg für die Existenz von kleinsten, im Mikroskop nicht sichtbaren Teilchen (Atomen, Ionen, Molekülen).

* 20.10.1891 in Manchester
† 23.07.1974 in Pinehurst bei Cambridge

JAMES CHADWICK war ein englischer Physiker. Er forschte gemeinsam mit RUTHERFORD über Radioaktivität und Kernumwandlung. Er entdeckte das von RUTHERFORD vorhergesagte Neutron. 1935 erhielt er den Nobelpreis für Physik.
CHADWICK war an der Entwicklung der Atombombe mitbeteiligt.

Chloride sind die Salze der Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure). Sie bestehen aus positiv geladenen Metall- oder Ammonium-Ionen und negativ geladenen Chlorid-Ionen. Chloride sind meist in Wasser sehr gut löslich. Der Nachweis von Chlorid-Ionen kann durch eine Fällungsreaktion mit Silbernitratlösung erfolgen.

Chlor und Natronlauge entstehen als Produkte bei der Chloralkali-Elektrolyse. Sie stellen wichtige Ausgangsstoffe für die chemische Industrie dar. Chlor wird insbesondere in der organisch-chemischen Industrie zur Herstellung verschiedenster, auch chlorfreier Produkte verwendet. Natronlauge ist als Neutralisationsmittel und bei der Aluminiumherstellung von großer Bedeutung.

Im täglichen Leben begegnen uns Stoffgemische häufiger als reine Stoffe. So sind beispielsweise alle Getränke Stoffgemische, selbst das Trinkwasser aus der Leitung ist chemisch gesehen kein reiner Stoff. Besonders gut ist die Zusammensetzung eines weltbekannten Cola-Getränks untersucht, obwohl dessen Herstellung nach einer geheimen Rezeptur erfolgt.

* 24.03.1884 in Maastricht
† 02.11.1966 in Ithaca (New York)

PETER DEBYE war einer der bedeutendsten Physiker und Physikochemiker des 20. Jahrhunderts. Er stammte aus den Niederlanden, emigrierte jedoch während des zweiten Weltkriegs nach den USA.
DEBYE befasste sich mit der Quantentheorie, der Wärmelehre und den Dipoleigenschaften von Molekülen. Er führte Röntgenstrukturuntersuchungen an Flüssigkeiten durch und maß Wellenlängen mittels Interferenzmessungen. 1936 erhielt DEBYE den Nobelpreis für Chemie.

* 460 v. Chr.
† 371 v. Chr.

DEMOKRIT (sein richtiger Name lautete DEMOKRITOS von Abdera) zählt zu den größten Philosophen der griechischen Antike. Seine größte Leistung besteht in der Begründung der ersten Atomtheorie, aus der noch heute Teile Gültigkeit besitzen. Daneben gilt er als der Begründer der Induktionslogik.

Die Dichte gibt an, welche Masse ein Kubikzentimeter Volumen eines Stoffes hat.

Die Dichte ist eine für jeden Stoff charakteristische Stoffkonstante. Sie ist abhängig von der Temperatur und vom Druck.

Das selbständige Durchmischen von Teilchen verschiedener Stoffe wird als Diffusion bezeichnet. Diffusion kommt zustande, weil sich die Teilchen aller Stoffe bewegen und diese Bewegung der Teilchen zu einer allmählichen Durchmischung führt.
Besonders ausgeprägt tritt die Diffusion bei Gasen und Flüssigkeiten auf. Auch bei festen Körpern ist sie möglich.

Als Dissoziation bezeichnet man die Aufspaltung von Molekülen oder Ionen in kleinere Bestandteile. Sie kann homolytisch oder heterolytisch erfolgen. Die Dissoziation von Stoffen wird durch verschiedene Vorgänge ausgelöst. Sie erfolgt beim Lösen von Stoffen in Wasser oder anderen Lösungsmitteln, kann aber auch durch hohe Temperaturen, elektrische Ströme oder elektromagnetische Strahlung hervorgerufen werden.
Am häufigsten und im Alltag am bedeutendsten ist die Dissoziation von Salzen, Säuren oder Basen in Wasser.