Der Autor ist gerne bereit auf inhaltliche Fragen zum Buch zu antworten. Fragen können auf folgende Mail-Adressen gestellt werden:

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Wenn ein Pharmazie-Student sein Studium beginnt, dann muss er sich zuerst mit Allgemeiner und Anorganischer Chemie befassen. Das ist ein Thema, dass viele Studenten nicht sonderlich begeistert. Die Bedeutung für die Biologie und Medizin ist vielen nicht unmittelbar ersichtlich. Dabei hat die bioanorganische Chemie in den letzten Jahrzehnten deutlich an Einfluss gewonnen.

Bei meinen Studentenseminaren musste ich oft feststellen, dass viele Studenten unmittelbar vor ihren Klausuren nicht in der Lage waren, die typischen Eigenschaften und Reaktionsweisen der wichtigsten chemischen Elemente zu benennen.

In den letzten Jahren meiner Tätigkeit an der Universität Regensburg habe ich daher ein Lehrbuchmanuskript verfasst, dass Pharmaziestudenten helfen soll, sich über Allgemeine und Anorganische Chemie zu informieren. Seit Juni dieses Jahres ist das Lehrbuch im Hirzel Verlag erschienen und im Buchhandel erhältlich.

https://www.deutscher-apotheker-verlag.de/shop/produkt/9783777625652/allgemeine-und-anorganische-chemie

Das Lehrbuch ist folgendermaßen aufgebaut.

Das erste Kapitel stellt eine Einführung dar und richtet sich vor allem an die Stu-denten, die sehr wenig Vorkenntnisse in Chemie haben. Mit sehr einfachen Modellen und Konzepten wird erklärt, wie Elemente im Periodensystem angeordnet sind, wie man daraus ihre Bindigkeiten bestimmen und wie man ermitteln kann, welche Moleküle und Salze sie untereinander bilden können. Auch werden die verschie-denen Typen chemischer Reaktionen vorgestellt und eine einfache Einführung in die Stöchiometrie, das chemische Rechnen gegeben.

Das zweite Kapitel befasst sich mit dem Atombau und der chemischen Bindung. Hier werden die Grundlagen der quantenmechanischen Beschreibung der Elektro-nenbewegung in den Atomen und Molekülen anschaulich erklärt. Es handelt sich um ein Thema, das zu Unrecht den Ruf hat, besonders schwer und kompliziert zu sein. Das ganze Kapitel kommt ohne eine einzige Gleichung oder Rechnung aus. Alle Orbitale werden durch die Vorstellung stehender Elektronenwellen veranschaulicht. Wellenbilder die man auch an alltäglichen Körpern wie einer Kugel oder einem Oval beobachten kann, wenn diese Körper aus einem schwingungs-fähigen Material bestehen. Die einzige Schwierigkeit, die man einfach akzeptieren muss, ist die, dass wir nicht wissen was in einer Elektronenwelle wirklich schwingt. Dort wo sie stark schwingt sind die Elektronen oft, dort wo sie überhaupt nicht schwingt finden wir sie nie.

Das dritte Kapitel beinhaltet im ersten Teil eine Einführung in mathematische Grundlagen. Es wird hier kein vertiefter Mathematikunterricht gegeben, aber es wird erklärt wie man eine lineare Gleichung löst, was man unter einem Differenzial und einem Integral versteht. Diese Operationen kommen im vierten Kapitel gelegentlich vor und es soll vermieden werden, dass man ein Mathematikbuch braucht um die entsprechenden Teile verstehen zu können. Im zweiten Teil wird der Begriff Sym-metrie erklärt. Die Symmetrie ist eine Eigenschaft, die Molekülstrukturen haben. Es ist nicht unbedingt nötig sie in dieser Ausführlichkeit zu diskutieren, aber wenn man sich darauf einlässt versteht man viele Eigenschaften der Substanzen und Strukturen sehr viel besser. Aus diesem Grund werden Symmetrieargumente immer wieder Bestandteil der Diskussionen in allen folgenden Kapiteln sein. Überall dort, wo es geschieht werden sie aber immer wieder neu erklärt. Man kann sie also auch überlesen, wenn man sich nicht so sehr dafür interessiert.

Das vierte Kapitel behandelt die quantitative Beschreibung chemischer Reaktionen. Die Thermodynamik liefert die Größen, die den Energieumsatz von Reaktionen beschreiben. Daraus lassen sich dann Gleichgewichtslagen berechnen. Das Rechnen mit dem so wichtigen Massenwirkungsgesetz wird an Säure Base Gleich-gewichten, Löslichkeitsgleichgewichten und Redoxgleichgewichten geübt. Löslich-keitsprodukt und Nernst-Gleichung werden direkt aus dem Massenwirkungs-gesetz heraus abgeleitet. Dieses Kapitel wird sehr wertvoll für das Analytische Rechnen aber auch für die Vorlesung und die Klausuren in physikalischer Chemie und instrumenteller Analytik. Das Kapitel schließt mit einer Einführung in die chemische Kinetik.

Im fünften Kapitel werden schließlich alle Hauptgruppenelemente angesprochen. Für jedes Element werden die typischen Verbindungen und Reaktionen vorgestellt. Die Strukturen der Verbindungen werden dabei in ihren Symmetrieeigenschaften diskutiert und aus dem in Kapitel 2 vorgestellten Hybridisierungsmodell und den Gillespie Regeln heraus entwickelt. Das Hybridisierungsmodell wird auch für die Elemente der dritten Hauptgruppe angewendet. Die Oktettaufweitung aus der Beteiligung der d Orbitale heraus erklärt. Neuere Studien stellen allerdings genau dieses Konzept in Frage. Molekülmechanische Rechnungen zeigen, dass die Beteiligung der d Orbitale bei Verbindungen von Schwefel und Phosphor wie Sulfat und Phosphat oder den Oxosäuren von Halogenen und den Interhalogenverbindungen relativ geringfügig ist. Dennoch besticht das Hybridisierungsmodell durch seine Einfachheit und leichte Verständlichkeit und erklärt die Idealstrukturen widerspruchsfrei und richtig. Will man die Bindungsverhältnisse bei schweren Nichtmetallverbindungen orthodox beschreiben, erfordert dies einen tiefen Einblick in die Molekülorbitaltheorie und führt zu umständlichen Beschreibungen die mit Ladungssymbolen überfrachtet sind. Daher erlaubt die IUPAC Kommission nach wie vor die althergebrachte Formelschreibweise. Für Studenten mit Chemie als Neben-fach ist diese Problematik von geringer Relevanz und das Hybridisierungs-modell wird als Arbeitswerkzeug weiterhin verwendet.

Bei jedem Element gibt es einen Exkurskasten der auf die Bedeutung des Elements in Biologie und Medizin hinweist.

Das sechste Kapitel thematisiert die Beschreibung von Komplexstrukturen und bereitet auf die Beschreibung aller Nebengruppenelemente vor. Es werden die Bindungsverhältnisse typischer Nebengruppenkomplexe beschrieben. Dabei wird sowohl das Kästchenmodell als auch die Ligandenfeldtheorie dargestellt. Eine Beschreibung der Isomerie und der Nomenklatur sind ebenfalls Gegenstand.

Im siebten Kapitel werden schließlich die Nebengruppenelemente vorgestellt. Sie unterscheiden sich vor allem von den Hauptgruppenelementen durch ihre Tendenz Komplexverbindungen einzugehen und zeigen eine vielseitigere Chemie in den Redoxreaktionen. Exkurskästen zeigen auch hier die Relevanz für Biologie und Medizin.

Kennt man das typische Verhalten der einzelnen Elemente, die Art wie sie reagieren und Verbindungen bilden, dann versteht man die Nachweisreaktionen in der qualitativen Analyse viel besser. Die Rechnungen bezüglich pH Wert, Löslichkeit und Redoxpotenzialen in Kapitel 4 helfen bei der Klausur in quantitativer Analytik.

Das achte Kapitel behandelt schließlich das Thema Radioaktivität und Kernreaktion. Die Begriffe Isotop, Nuklid, Nukleon werden erklärt. Die Stabilität von Atomkernen wird an Hand von Potenzialtopf-Modellen veranschaulicht. Die verschiedenen Arten der Radioaktivität werden vorgestellt und deren Kinetik erklärt. Auch wird auf die medizinische Relevanz in Diagnostik und Tumortherapie eingegangen. Schließlich wird auch das Arbeitsprinzip von Kernreaktoren ebenso erklärt wie die Sonne Energie produziert.

Da es sich hier um die Erst-Auflage handelt, wird das Lehrbuch nicht frei von Mängeln sein. Ich bitte alle Leser nicht nur den Verlag zu kontaktieren, sondern auch mir zu schreiben, wenn Sie Fehler finden oder wenn inhaltlich etwas unklar ist. Ich bin gerne bereit auf Fragen zu antworten und werde auch alles in meiner Macht Stehende tun, dies zeitnah zu erledigen.

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