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Anorganische und Allgemeine Chemie
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Ziele der Vorlesung: Einführung in
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Inhalte: Zum Einstieg: Sauerstoff A
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Bücher: P. W. Atkins, J. A. Beran,
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Fauna Wasser, H 2 O Wichtiger Besta
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CaMg(CO 3 ) 2 Dolomit Mg 3(OH) 2[Si
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Element der Gruppe 16 (6. Hauptgrup
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Sir Robert Boyle (Mitte 17. Jhd.) G
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Phlogiston-Theorie Metall Metallkal
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Antoine Laurent de Lavoisier (Ende
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Physikalische Trennung von Luft Luf
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Metallmantel Aufbewahrung von flüs
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• Aus Wasser durch Elektrolyse el
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• Aus sauerstoffreichen Verbindun
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Physikalische Eigenschaften von Sau
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Chemische Eigenschaften von Sauerst
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2 Fe + 1.5 O 2 Reaktionen mit Sauer
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Ozon Darstellung durch Einwirkung v
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Physikalische Eigenschaften Aggrega
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Demokrit Atome und Atombau Leukipp
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Sir William Crookes Die Entdeckung
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Bildung von Kanalstrahlen im Gasent
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_ Aufbau einer Kathodenstrahlröhre
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Thomsons Atommodell 1897 positiv ge
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adioaktive Quelle Mikroskop mit Mes
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Sir James Chadwick Entdeckung der N
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220 V 220 V Anodenspannung 20 - 100
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Intensität Einfluss von Heizstrom
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Kosmische Strahlen �-Strahlen Das
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Isolierung von Radium und Polonium
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Ordnungs- und Nukleonenzahl Nukleon
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Entstehung von radioaktiver Strahlu
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Welche Kerne sind stabil ? Kerne mi
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Der statistische Charakter des Kern
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Das Zerfallsgesetz Die Anzahl der j
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Die Aktivität Die Aktivität A gib
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Atommasse - Geschichtliches H 2O: 1
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Relative Atommasse (A r ) H = 1 O =
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Atomare Masseneinheit Eine atomare
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Anomalien im Periodensystem Ordnung
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Die Molmasse Die Molmasse eines Ele
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Sind die Atome leer ? Lord Ernest R
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Der Rutherfordsche Streuversuch �
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Beispiel zum Größenverhältnis At
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Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts
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Elektromagnetische Wellen 4.6 · 10
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Farbe Wellenlänge [nm] Das sichtba
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Der Photoeffekt sichtbareLicht s 25
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herausgelöstes Elektron herausgel
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Linienspektrum von Wasserstoffatome
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Das Bohrsche Atommodell - Die Postu
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Die Spektrallinien des Wasserstoffs
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Die Spektrallinien des Wasserstoffs
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Materiewellen (de Broglie-Gleichung
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Umfang 2 � r Materiewellen (de Br
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Die Heisenbergsche Unschärferelati
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Die Schrödingergleichung - Das Ele
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Was sind Orbitale ? • Orbitale si
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Wie werden Orbitale dargestellt ?
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Atomorbitale und Quantenzahlen •
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Quantenzahlen n l Name des Orbitals
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x Gestalt von s-Orbitalen s z n = 1
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dx-y 2 2 n = 3 l = 2 m = ±2 x x z
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m = +½ s Der Elektronenspin z z m
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Der Stern-Gerlach-Versuch (Frankfur
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Energieniveauschema eines Mehrelekt
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Wolfgang Pauli Das Pauli-Prinzip (1
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Elektronenkonfiguration von Mehrele
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Elektronenkonfiguration in Mehrelek
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Elektronenkonfiguration in Mehrelek
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Geschichte des Periodensystems Anto
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Julius Lothar Meyer Geschichte des
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Meyers Periodensystem 1870 I II III
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Mendelejews Periodensystem 1869 Ti
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Henry Gwyn Jeffreys Moseley Die Rei
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Entstehung von Röntgenspektren n=5
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Das heutige Periodensystem 1 1.0079
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IUPAC CA Europ. Nomenklatur des Per
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Metallcharakter nimmt zu Metallchar
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Was ist ein Aggregatzustand? resubl
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Der Atomradius Definition der versc
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Der kovalente Atomradius 104 S 117
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H 0.013 + Li + 76 Na + 102 K + 138
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Die Elektronenaffinität - Definiti
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Die Ionisierungsenergie - Definitio
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Erste, zweite und dritte Ionisierun
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Elektronegativität 4 3 2 1 H Li F
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1 H 1.0079 3 Li 6.941 11 Na 22.990
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Periodische Eigenschaften der Eleme
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Die chemische Bindung Grenztypen: k
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Oktett-Theorie von Lewis Li Be B C
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Konstruktion von Lewis-Formeln �
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Lewis-Schreibweise von Ionen 1 2 -
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F F B Ausnahmen - Oktettunterschrei
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Die kovalente Bindung Energie 0 Ep
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+ + + A B MO-Verfahren + 2 2 A B 2
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� � A B 2 A B � � � d�
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Konturlinien-Diagramme der beiden M
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z Die Symmetrie von Atomorbitalen y
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Warum gibt es kein Diheliummolekül
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Die Bindungsordnung (BO) zwischen A
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Energie Das Dibor-Molekül, B 2 �
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Kovalente Bindungstypen In einer Ei
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Energie 1s Heteronukleare Moleküle
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Methan, CH 4 C 1s 2 109.5° 2s 2 Hy
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C C Hyb. 1s 2 1s 2 2s 2p 3 Hybridis
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+ Hybridisierungstypen s-Orbital p-
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A 1 Struktur von Molekülen Torsion
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VSEPR-Methode � Die Abstoßung zw
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Drei Elektronenpaare - Der AX 3 - u
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AX AX4 E 4E AX AX3 E 3E2 2 Fünf El
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AX AX4 E 4E2 2 Sechs Elektronenpaar
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AX AX7 7 Sieben Elektronenpaare - D
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Natriumchlorid als Beispiel für ei
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Änderung der potentiellen Energie
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Mechanische Eigenschaften von Metal
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2p 2s 1s Das Energiebänder-Modell
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Einteilung von Festkörpern in Abh
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Atomkristalle: London-Kräfte Kräf
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Kubisch und hexagonal dichteste Kug
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Tetraedrische und oktaedrische Lüc
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Wasserstoff 1 1.0079 H 19 39.098 K
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Entdeckung 1766 Der Name Hydrogen l
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Darstellung aus Wasser Thermische S
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Chemische Spaltung M + n H 2O Darst
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Darstellung im Labor Aus Zink und v
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Farbloses geruchsloses geschmacklos
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Linienspektrum Balmer-Serie Lyman-S
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Wasserstoff ist brennbar Chemische
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1 1H Isotope 2 1 99.9855% 0.0145% 1
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Leichtes, schweres und superschwere
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Natürliche Entstehung N� Künstl
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Verteilung auf der Erde unterirdisc
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Häufigste Inhaltsstoffe im Meerwas
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104.5 o C 2v Molekülstruktur und D
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Analog der Wurtzitstruktur Struktur
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Schnee Nadeln Rollen Dendriten Plä
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Schmelzpunkte der Chalkogenwasserst
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-3 Dichte [g · cm ] 1,000 000 0,99
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0 °C +4 °C sauerstoffreich nährs
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Wassertropfen weisen eine kugelför
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Hg H 2 O Oberflächenspannung O �
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Gefrierpunktserniedrigung und Siede
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Anorganische Ionentauscher Künstli
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Beispiel eines natürlichen Zeolith
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Entionisierung von Wasser im Ionent
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Hydrat-Komplexe Li(H 2O) 4] + , [H(
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Hydratationsenthalpien ausgewählte
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Wasserstoffperoxid (Dihydrogenoxid)
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Darstellung Heute wird nahezu alles
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Nachweis von Wasserstoffperoxid Nac
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Molekülgeometrie 147.5 pm 111.5 o
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Reaktion mit Hydroxiden: Zerfall vo
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Oxidationswirkung Reaktion mit Kali
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Oxidationswirkung Reaktion mit Mang
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Das Konzept der elektrolytischen Di
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Was ist eine Säure? Säuren sind R
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H HO O O H OH Phenophthalein + 2 Na
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Welche Ionen bilden sich beim Löse
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Das Protonen-Donator-Akzeptor-Konze
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H H N H Säure-Base-Reaktionen ohne
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Konjugierte Säure-Base-Paare Dynam
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Ca 2+ + O 2- + H 2O O Anhydride CaO
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� �� � � HO � 3 � OH
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+ + + + + + + + Warum reagiert eine
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+ + + + + Warum reagiert eine Lösu
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+ + + + + + + Warum reagiert eine L
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Wann reagiert eine Lösung sauer, w
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pOH Der pOH-Wert �� �OH �
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Die Säure- und Base-Konstante Die
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� � HO � � � � A � 3
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Redox-Reaktionen Mg + ½ O 2 3 Mg +
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Oxidation und Reduktion Eine Oxidat
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Ermittlung von Oxidationszahlen In
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Ermittlung von Oxidationszahlen In
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Die Elektromotorische Kraft (EMK) Z
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H 2 p(H )=1.013 bar 2 T=25°C + [H
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Oxidation von Eisen(II) zu Eisen(II
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Walther Hermann Nernst Die Nernstsc
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2 1.51 1.36 1.07 1 0.54 E [V] 0 E
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2- Pb + SO4 PbO2 + 4 H + 2- - + SO4
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Chemische Eigenschaften Fluor ist d
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Oxidations- stufe Halogene und ihre
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Diaphragma- oder Membranverfahren A
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Chlorwasserstoff und Wasser Chlorwa
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Sauerstoffsäuren des Chlors Von Ch
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Hypochlorige Säure Technisch erfol
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Chlorige Säure Die Darstellung kan
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Chlorsäure Die Darstellung erfolgt
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Perchlorsäure Perchlorsäure kann
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Eigenschaften Farblose, bewegliche
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2 KBr + Cl 2 Darstellung Brom kann
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Physikalische Eigenschaften Neben Q
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Chemische Eigenschaften Die chemisc
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Bromwasserstoff, HBr Die Darstellun
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Physikalische Eigenschaften Farblos
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Sauerstoffsäuren des Broms Von Bro
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Perbromsäure, HBrO 4 Perbromate we
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Darstellung Hauptquelle für die te
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Physikalische Eigenschaften Grausch
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[S � 95.6 o C Umwp. Physikalische
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Schweflige Säure - Reduktionswirku
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eins zwei drei vier fünf sechs sie
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P P P P K 4 P 6 P P P P P P P P P P
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Li 2 P 16 , Na 2 P 16 , Li 3 P 21 ,
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H H H P P P P H H Catena-Phosphane
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Monophosphan („Phosphin“), PH 3
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Monophosphan („Phosphin“), PH 3
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Monophosphan - Eigenschaften Farblo
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Monophosphan - Eigenschaften Phosph
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Heptaphosphan(3), P 7 H 3 Heptaphos
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Phosphortrichlorid, PCl 3 Die Darst
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Phosphorpentachlorid, PCl 5 Phospho
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��� P ��� ��� �
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Sauerstoffsäuren des Phosphors O P
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O HO P OH + HO P HO Sauerstoffsäur
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Phosphonsäure, H 3 PO 3 Hydrolyse
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Phosphortrioxid, P 2 O 3 Sehr gifti
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Phosphorsäure, H 3 PO 4 Phosphors
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N NH 2 N Adenin Phosphorsäure als
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- O O P O O - O CH 2 O P O O O - O
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Metallcharakter nimmt zu Arsen, Ant
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Arsenkies (Arsenopyrit, Mißnickel)
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Antimon und Bismut: Vorkommen Ullma
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fest (rhomboedrisch) fest (kubisch)
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Arsen - Chemische Eigenschaften Ver
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Darstellung: Arsenwasserstoff, AsH
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Die Marshsche Probe Arsenspiegel Zi
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AsX3 AsX5 und As2X4 Halogenverbindu
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Diarsentrioxid (Arsentrioxid, Arsen
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Diarsentrioxid (Arsentrioxid, Arsen
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Arsenige Säure Arsenige Säure ver
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Diarsenpentaoxid, As 2 O 5 Darstell
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Arsensäure Arsensäure bildet prim
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Darstellung: Niederschlagsarbeit R
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Wasserstoffverbindungen des Antimon
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Sauerstoffverbindungen des Antimons
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Antimonpentaoxid Die Darstellung ka
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Vorkommen Mit 19 ppm steht Sticksto
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Antoine Laurent de Lavoisier Namens
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Physikalische Trennung von Luft Luf
- Seite 708 und 709:
Chemische Trennung von Luft Die Abt
- Seite 710 und 711:
Sdp.: -195.82°C Smp.: -209.99°C P
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Chemische Eigenschaften Erst mit st
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Wasserstoffverbindungen des Stickst
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Darstellung von Ammoniak Die techni
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Gewinnung der Ausgangsstoffe Zur Ge
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Gewinnung der Ausgangsstoffe • CO
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Physikalische Eigenschaften des Amm
- Seite 724 und 725:
Chemische Eigenschaften • Bildung
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Chemische Eigenschaften • Reaktio
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• mit „Neßlers Reagenz“ Nach
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• „Bayer-Verfahren“ Darstellu
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Chemische Eigenschaften • Disprop
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Darstellung von HN 3 Die technische
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Sdp.: 35.7°C Smp.: -80°C Physikal
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Sauerstoffverbindungen des Sticksto
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Darstellung von N 2O („Lachgas“
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Chemische Eigenschaften Distickstof
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NO-Darstellung im Laboratorium •
- Seite 746 und 747:
Sdp.: -151.77°C Smp.: -163.65°C P
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• Reaktion mit Sauerstoff 2 NO +
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Darstellung von NO 2 • Großtechn
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Physikalische Eigenschaften Das NO
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• Reaktion mit Alkalilaugen Chemi
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Eigenschaften von N 2O 5 N 2O 5 bil
- Seite 758 und 759:
Großtechnische Darstellung von Hyd
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Großtechnische Darstellung von Hyd
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Chemische Eigenschaften • Disprop
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Darstellung von Salpetriger Säure
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Eigenschaften der Salpetrigen Säur
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Eigenschaften der Salpetrigen Säur
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Eigenschaften der Salpetrigen Säur
- Seite 772 und 773:
Großtechnische Darstellung von Sal
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„Ostwald-Verfahren“
- Seite 776 und 777:
Sdp.: 82.6°C Smp.: -41.4°C Physik
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Chemische Eigenschaften • Salpete
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Nachweis von Salpetersäure • Mit
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Die vierte Hauptgruppe (Gruppe 14)
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c a b Graphit
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a Diamant
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a Lonsdaleit
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Zustandsdiagramm von Kohlenstoff
- Seite 792 und 793:
Buckminsterfulleren, C 60
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Buckminster Fulleren, C 60
- Seite 796 und 797:
Fulleren C 70
- Seite 798 und 799:
Diamant
- Seite 800 und 801:
C60
- Seite 802 und 803:
Benzol C60 Toluol
- Seite 804 und 805:
C60
- Seite 806 und 807:
Chemische Eigenschaften Kohlenstoff
- Seite 808 und 809:
Interkalationsverbindungen Graphit
- Seite 810 und 811:
M 4C + 4 H + Carbide In Abhängigke
- Seite 812 und 813:
Alkene: Alkine: Wasserstoffverbindu
- Seite 814 und 815:
Wasserstoffverbindungen Die Darstel
- Seite 816 und 817:
Wasserstoffverbindungen Kohlenwasse
- Seite 818 und 819:
Sauerstoffverbindungen Es gibt vier
- Seite 820 und 821:
Darstellung: Nebenprodukt beim Kalk
- Seite 822 und 823:
Bei hohen Temperaturen zerfällt Ko
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Kohlenstoffdioxid Das Gleichgewicht
- Seite 826 und 827:
Boudouard-Gleichgewicht
- Seite 828 und 829:
Kohlenstoffmonooxid Die Reduktion v
- Seite 830 und 831:
Darstellung: Silicium 690 kJ + SiO
- Seite 832 und 833:
Hochreaktives Silicium CaSi 2 + 2 H
- Seite 834 und 835:
Zonenschmelz-Verfahren Hochreines M
- Seite 836 und 837:
Silicium
- Seite 838 und 839:
Si I �-Si kubisch Diamant-Struktu
- Seite 840 und 841:
Si + H 2O + 2 OH - Chemische Eigens
- Seite 842 und 843:
Kohlenstoff vs. Silicium C-H �-
- Seite 844 und 845:
Darstellung: Mg 2Si + 4 H + 2 SiH 2
- Seite 846 und 847:
+ HX Monosilan, SiH 4 SiH 4 SiH 3X
- Seite 848 und 849:
Siliciumdioxid, SiO 2 - Normaldruck
- Seite 850 und 851:
Quarz
- Seite 852 und 853:
Cristobalit
- Seite 854 und 855:
O ��� ��� ��� Sil
- Seite 856 und 857:
Kondensation von Monokieselsäure O
- Seite 858 und 859:
(HO) 2 Si (HO) 2 Si Polykieselsäur
- Seite 860 und 861:
[SiO 4 4- ] Insel [Si 2 O 7 6- ] [S
- Seite 862 und 863:
Sodalith, Na 4 [Al 3 Si 3 O 12 ]Cl
- Seite 864 und 865:
Bor Kernit Borax Na 2[B 4O 6(OH) 2]
- Seite 866 und 867:
Darstellung: Bor geringerer Reinhei
- Seite 868 und 869:
Bor- Baustein
- Seite 870 und 871:
B B B B B B B B B 28 -Einheit B B B
- Seite 872 und 873:
�-rhomboedrisches Bor
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