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  • Haber-Bosch-Verfahren

    Bedeutendstes Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, das von F. Haber und C. Bosch entwickelt wurde und seit 1913 großtechnisch eingesetzt wird. Es beruht auf der Synthese des Ammoniaks durch Vereinigung der Elemente Stickstoff, N2, und Wasserstoff, H2, in einer stark exothermen Reaktion: N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3; ΔH = -92,28 kJ Die Ammoniaksynthese ist eine Gleichgewichtsreaktion. Da sie exotherm ist und unter Volumenabnahme erfolgt (auf der rechten Seite ist die Anzahl der Gasmoleküle kleiner als auf der linken Seite), begünstigen nach dem Le-Chatelier-Braun-Prinzip hoher Druck und niedrige...

  • Halbleiter

    Stoffe, deren leitende Eigenschaften zwischen denen von Leitern und denen von Isolatoren liegen (z. B. Silicium, Galliumarsenid). Im Unterschied zu den Metallen müssen bei Halbleitern die Ladungsträger erst durch Zuführung thermischer Energie oder elektromagnetischer Strahlungsenergie aktiviert werden, bevor sie zur Leitfähigkeit beitragen können. Die Leitfähigkeit von Halbleiter nimmt daher mit steigender Temperatur zu. Durch Zugabe geringer Mengen von Fremdatomen (Dotierung) kann die Leitfähigkeit von Halbleiter beeinflusst werden.

  • Halbmetalle

    Chemische Elemente, die teils metallische, teils nichtmetallische Eigenschaften aufweisen. Im Periodensystem der Elemente sind die Halbmetalle zwischen den Metallen und den Nichtmetallen (angenähert) auf einer Diagonalen von links oben nach rechts unten zu finden; dazu gehören die Elemente Bor, Silicium, Germanium, Arsen, Antimon, Bismut, Selen und Tellur. Sie kommen meist in metallischen und nichtmetallischen Modifikationen vor; in der nichtmetallischen sind sie Halbleiter.

  • Halbwertszeit

    Formelzeichen T1/2: Diejenige Zeitspanne, innerhalb der beim radioaktiven Zerfall von den ursprünglich vorhandenen Atomen die Hälfte zerfallen ist. Die Halbwertszeit ist eine für jedes radioaktive Isotop charakteristische Konstante. Sie kann Bruchteile von Sekunden betragen oder auch viele Millionen Jahre. Durch äußere Bedingungen wie Temperatur oder Druck kann sie nicht beeinflusst werden.

  • Halogene

    [zu griech. hals »Salz« und gennan »erzeugen«]: Die VII. Hauptgruppe im Periodensystem der Elemente, d. h. die Elemente Fluor (F), Chlor (Cl), Brom, Iod (I) und Astat (At). Die Halogene sind sehr reaktionsfähige Nichtmetalle, die sich mit Metallen unter Salzbildung vereinigen.

  • Halogenide

    Verbindungen, in denen ein Halogenatom als negativer Bestandteil vorkommt, v. a. die Salze der Halogenwasserstoffsäuren. Zu den Halogeniden gehören die Fluoride, Chloride, Bromide und Iodide.

  • Halogenkohlenwasserstoffe

    Derivate der Kohlenwasserstoffe mit einem oder mehreren Halogenatomen als Substituenten. Meist wird der Trivialname verwendet, in den systematischen Namen setzt man vor den Namen des Kohlenwasserstoffs den Halogennamen mit entsprechender Stellungsbezeichnung (und Angabe der Anzahl der Halogenatome). Halogenkohlenwasserstoffe können gesättigt (Halogenalkane) oder ungesättigt sein. Hergestellt werden Halogenkohlenwasserstoffe durch Substitution anderer Gruppen (z. B. Hydroxylgruppen) oder durch Addition von Halogenwasserstoffen an Alkene. Unter den Halogenkohlenwasserstoffen haben v. a. die mit...

  • Hauptsatz der Thermodynamik (Hauptsätze der Wärmelehre)

    Drei grundlegende Erfahrungssätze, auf denen sich die gesamte Thermodynamik (Wärmelehre) auf baut. 1. Hauptsatz der Thermodynamik: Wärme ist eine Form der Energie; sie kann in andere Energieformen umgewandelt werden und umgekehrt. In einem abgeschlossenen System bleibt die Summe aller Energiearten (mechanische, thermische, elektrische, magnetische, chemische Energie usw.) konstant (Energieerhaltungssatz). 2. Hauptsatz der Thermodynamik (auch Entropiesatz genannt): Wärme kann nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen. 3. Hauptsatz der Thermodynamik (Nernst...

  • Helium

    [griech. helios »Sonne«]: Chemisches Element der VIII. Hauptgruppe, Zeichen He, OZ 2, relative Atommasse 4,00, Mischelement. Physikalische Eigenschaften: Farb- und geruchloses Gas mit hoher Wärmeleitfähigkeit; Dichte 0,18 g/l; Fp. -272,2 °C (bei 2,6 MPa), Sp. -268,93 °C. Chemische Eigenschaften: Edelgas, das praktisch keine Verbindungen eingeht. Verwendung: Aufgrund seiner geringen Dichte als Füllgas für Ballons; ferner für Kühlzwecke und als Trägergas in der Gaschromatografie.

  • heterogen

    Uneinheitlich zusammengesetzt; Eigenschaft eines Stoffes, aus mehreren Phasen zusammengesetzt zu sein (heterogenes Gemisch). Der Gegensatz von heterogen ist homogen.

  • homogen

    [zu griech. homos »gemeinsam«, »gleichartig«]: Aus nur einer Phase bestehend. Homogene Gemische sind z. B. Lösungen oder Gase. Gegensatz: heterogen.

  • homologe Elemente

    Elemente, die im Periodensystem der Elemente untereinander stehen. Da ihre Atome i. A. die gleiche Anzahl von Valenzelektronen aufweisen, besitzen diese Elemente oft sehr ähnliche chemische Eigenschaften.

  • homologe Reihe

    Stoffklassenreihe, deren Glieder sich jeweils um einen bestimmten Molekülanteil unterscheiden. In der organischen Chemie speziell eine Gruppe von Verbindungen, in der sich jeweils die benachbarten Glieder um eine CH2-Gruppe unterscheiden, z. B. die Reihe der Alkane. CH4 (Methan), C2H6 (Ethan), C3H8 (Propan) usw.; die Summenformeln einzelner Glieder der Reihe leitet man aus der allgemeinen Summenformel der Reihe (hier CnH2n+2) ab.

  • Homolyse

    Die Spaltung eines Moleküls in zwei Fragmente derart, dass je ein Elektron des Bindungselektronenpaares bei jedem der Fragmente verbleibt.

  • Hund-Regel

    [nach Friedrich Hund; * 1896, † 1997] (Prinzip der größten Multiplizität): Empirische Regel, nach der beim Auffüllen der Atomhülle in Energiestufen jedes Orbital mit den gleichen Quantenzahlen n und l zunächst mit je einem Elektron besetzt wird. Erst wenn alle zur gleichen Haupt- und Nebenquantenzahl gehörenden Orbitale einfach besetzt sind, werden sie mit Elektronen von entgegengesetztem Spin aufgefüllt.

  • Hydrierung

    Einführung von Wasserstoff in eine chemische Verbindung, im Allgemeinen durch Addition, z. B. Anlagerung von Wasserstoff an ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Alkene, Alkine), Aldehyde, Ketone u. a. In der Regel wird die Hydrierung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck unter Einsatz von Katalysatoren (meist Übergangsmetalle wie Platin, Nickel oder Kupfer) durchgeführt.

  • Hydronium-Ion

    Gebräuchliche Bezeichnung für das Oxonium-Ion H3O+, das als einfach hydratisiertes Proton anzusehen ist. In wässriger Lösung lagert das Ion H3O+ über Wasserstoffbrücken stets noch weitere Wassermoleküle an, wobei sich Ionen der Zusammensetzung \(\text H_5 \text O^{+}_2 \), \(\text H_7\text O^{+}_3\)usw. bilden. Ist der Hydratationsgrad des Protons unbestimmt, so wird der Ausdruck Wasserstoff-Ion gebraucht.

  • hydrophil

    [griech. philos »Freund«]: Bezeichnung für die Eigenschaft einer Verbindung oder einer Gruppe innerhalb einer Verbindung, mit Wassermolekülen starke Wechselwirkungen (meist Dipol-Dipol- Wechselwirkungen) einzugehen und dadurch Wassermoleküle »anzuziehen«. Das Gegenteil ist hydrophob.

  • Hydroxide

    Verbindungen, die ein oder mehrere frei abdissoziierbare OH–-Ionen enthalten, wie z. B. Natriumhydroxid NaOH oder Aluminiumhydroxid Al2(OH)3.

  • Hydroxylgruppe

    Bezeichnung für die OH-Gruppe als Substituent in organischen Verbindungen. Die Hydroxylgruppe ist charakteristisch für Alkohole und Phenole.

  • hygroskopisch

    [griech hygros »feucht« und skopein »betrachten«]: Die Eigenschaft vieler fester oder flüssiger Verbindungen, Wasser aus der Umgebung (z. B. der Raumluft) anzuziehen. Hygroskopische Flüssigkeiten verdünnen sich dadurch allmählich, hygroskopische Feststoffe lösen sich auf oder verklumpen. Hygroskopisch sind z. B. Calciumchlorid, CaCl2, Phosphor(V)-Oxid, P4O10, und konzentrierte Schwefelsäure, H2SO4. Sie werden daher als Trockenmittel z. B. in Exsikkatoren, Trockentürmen und Waschflaschen verwendet.

  • Hypo-

    [zu griech. hypo »unter«, »unterhalb«]: Präfix in Namen von Verbindungen (Säuren oder Salzen), in denen sich das zentrale Atom in einer wesentlich niedrigeren als der maximalen Oxidationsstufe befindet (z. B. Hypochlorite).

  • Hypochlorite

    Die Salze der nur in wässriger Lösung beständigen hypochlorigen (unterchlorigen) Säure HOCl. In wässriger Lösung stehen die Hypochlorite im Gleichgewicht mit der hypochlorigen Säure, die sich unter Freisetzung von Sauerstoff zersetzt: OCl– + H2O ⇌ HOCl + OH– HOCl → Cl– + 1/2 O2 + H+ Daher wirken Hypochlorite stark oxidierend.