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Hinweise zur Nutzung

Chemie lernen trotz Corona-Virus! Einfach am eigenen PC oder Smartphone! Will­kommen in meinem virtuellen Chemie­kurs! Natur­wissen­schaft­liche Zusammen­hänge zu ver­stehen ist oft eine echte Heraus­forderung. Die Chemie empfinden viele Menschen als besonders an­spruchs­volles Forschungs­gebiet. Diese Website enthält viele kurze Definitionen, einfache Er­klärungen und spannende Experimente aus der Welt der Chemie. Die Nutzung der hier an­gebotenen Inhalte ist grund­sätzlich kosten­los für den privaten Ge­brauch. Bilder, Grafiken, Texte und andere Medien von dieser Internet­seite, dürfen aller­dings nur mit meiner aus­drück­lichen schrift­lichen Ge­nehmigung kopiert und in anderen Kon­texten genutzt werden. Ich stecke viel Zeit und Herz­blut in diese Web­site und würde mich über Weiter­empfehlungen und positives Feed­back sehr freuen. Die Website wird von mir regelmäßig erweitert und verbessert. Näheres zu den neuesten Updates im Update-Log:


Update-Log

Grundlagen

Glossar
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Chemie­unter­richt

Chemikalien können sehr gefährlich sein. Für den Unterricht in Chemie gelten deswegen einige besondere Regeln. Die wichtigsten Informationen zum Chemieunterricht sind daher nachfolgend kurz zusammengefasst.

Fachraum

Der Chemie­unterricht findet im Fach­raum (Chemie­raum) statt. Der Fach­raum darf nur in Be­gleitung einer Lehr­kraft be­treten werden. Während des Unterrichts müssen alle Regeln zur Arbeits­sicherheit ein­gehalten werden. Den An­weisungen der Lehr­kraft ist stets Folge zu leisten.

Chemieordner

Alle Schülerinnen und Schüler führen einen Chemieordner oder ein Chemieheft. Der äußere Einband sollte aus grünem Kunststoff bestehen, da Flüssigkeiten von Papier oder Pappe aufgesogen werden könnten. Der Chemieordner enthält ein Deckblatt, ein Inhaltsverzeichnis und ein Glossar. Alle Seiten sind mit Vorname, Name, Klasse oder Kurs, Lehrkraft, Datum und Seitenzahl zu beschriften. Alle Inhalte sind chronologisch abzuheften.

Experimente und Protokolle

Experimente im Chemieunterricht werden immer protokolliert. Die Protokolle sind im Chemieordner abzuheften. Gruppenprotokolle müssen von allen Schülerinnen oder Schülern der Gruppe in den eigenen Ordner übertragen werden. Auf Nachfrage sind Protokolle jederzeit zur Bewertung der Lehrkraft vorzulegen.

zusätzliches Material

Für den Chemieunterricht brauchen alle Schülerinnen und Schüler mindestens das nachfolgend genannte Material. Alle Materialien müssen zu jeder Unterrichtsstunde mitgebracht werden.

  • Heft A4 (kariert, mit Korrekturrand)
  • Schreibblock A4 (kariert, mit Korrekturrand)
  • Füller, Tintenroller oder Fineliner
  • Bleistift oder Druckbleistift
  • Buntstifte in zehn Farben
  • Filzstifte in zehn Farben
  • Anspitzer
  • Lineal (30cm)
  • Geodreieck
  • Millimeterpapier
  • Klebestift oder Tube
  • Schere
  • Taschenrechner
  • Zirkel

Schülerinnen oder Schüler mit langen Haaren bringen zusätzlich zwei Haargummis mit.

Bewertung

Unterrichtsgespräch

  • Teil­nahme am Unterrichts­gespräch mit weiter­führenden Frage­stellungen
  • Formulierung von Hypothesen und Problemstellungen
  • Verwendung von Fachsprache und Modellen

Aufgaben und Experimente

  • Formulierung von Problemstellungen und Hypothesen
  • Organisation, Bearbeitung und Durchführung
  • Formulierung von Vorgehensweisen, Beobachtungen, Ergebnissen
  • Ziehen von Schlussfolgerungen und Ableiten von Regeln

Dokumentation

  • Zusammenstellung von Materialsammlungen
  • Verwendung von Fachsprache und Modellen
  • den Anforderungen des Unterrichts entsprechende Heftführung
  • geeignete Dokumentation von Versuchsergebnissen und Aufgaben
  • Erstellen von Lerntagebüchern und Portfolios

Präsentation

  • mündliche und schriftliche Darstellung von Arbeitsergebnissen
  • Kurzvorträge und Referate
  • Verwendung von Fachsprache und Modellen
  • Präsentation von Wettbewerbsbeiträgen

Schriftliche Überprüfungen

  • Schriftliche Leistungs­über­prüfungen bis zu einer Arbeits­dauer von maximal 20 Minuten (so­genannte Tests) sind laut ent­sprechendem Erlass als Unterrichts­beiträge zu berück­sichtigen.
Leistungsnachweise

Im Fach Chemie werden Klassenarbeiten (Mittelstufe) oder Klausuren (Oberstufe) geschrieben.


Differenzierung

Differenzierung dient der Anpassung der Lerngelegenheiten an die Möglichkeiten der Lernenden. Optimales Lernen findet, nach aktueller wissenschaftlicher Lehrmeinung, bei moderater Überschreitung der Komfortzone statt. Das bedeutet, dass ein Lerngegenstand den Lernenden in Bezug auf sein vorhandenes Vorwissen leicht überfordern sollte. Zu stark überfordernde, aber auch unterfordernde Situationen, wirken frustrierend und haben keinen positiven Lerneffekt.

Niveaubeschreibung (E/M/A/F)

Der Chemieunterricht findet binnendifferenziert statt. Es werden die nachfolgend genannten Niveaustufen angeboten:

  • E - Erster allgemeinbildender Schulabschluss (ESA) - Entsprechendes Unterrichtsmaterial wird auch mit dem Begriff »Basiswissen« oder mit einem Stern (*) gekennzeichnet.
  • M - Mittlerer allgemeinbildender Schulabschluss (MSA) - Entsprechendes Unterrichtsmaterial wird auch mit dem Begriff »Aufbauwissen« oder mit zwei Sternen (**) gekennzeichnet.
  • A - Allgemeine Hochschulreife (Abitur) - Entsprechendes Unterrichtsmaterial wird auch mit dem Begriff »Expertenwissen« oder mit drei Sternen (***) gekennzeichnet.
  • F - Förder­schul­abschluss in Ab­sprache mit dem zu­ständigen Förder­zentrum
Lese-Rechtschreib-Schwäche (LRS)

Im Chemieunterricht wird eine Lese-Rechtschreib-Schwäche gemäß Erlass berücksichtigt.

Deutsch als Zweitsprache (DaZ)

Schülerinnen und Schülern mit Deutsch als Zweitsprache werden, bei Bedarf, im Rahmen eines Nachteilsausgleichs Hilfestellungen angeboten.


Operatoren

Operatoren fassen, teilweise mehrschrittige, Arbeitsaufträge in einem Begriff zusammen. In jeder Aufgabe steht üblicherweise nur ein Operator. Auch eine scheinbar kurze Aufgabe kann sehr umfangreich sein und einen entsprechend komplexen Lösungsansatz erfordern. Im Fach Chemie werden die folgenden Operatoren benutzt.

ableiten

Du sollst auf der Grund­lage von Er­kennt­nissen sach­gerechte Schlüsse ziehen. Beispiel: »Der Stoff wird wärmer und es ist eine Rauch­ent­wicklung sicht­bar, also findet eine exo­therme chemische Reaktion statt.«

abschätzen

Du sollst durch begründete Über­legungen Größen­ordnungen angeben. Beispiel: »Das Molekül ent­hält zwei Kohlen­stoff- und sechs Wasser­stoff­atome, daher hat es eine Molekül­masse von ca. 30u.«

analysieren

Du sollst eine systematische Unter­suchung eines Sach­verhaltes durch­führen, bei der dessen Merk­male, seine Bestand­teile und deren Beziehungen zu­einander erfasst und dar­gestellt werden. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

anwenden

Du sollst einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode auf einen anderen Sachverhalt beziehen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

aufstellen oder Hypothesen entwickeln

Du sollst eine begründete Vermutung auf der Grundlage von Beobachtungen, Untersuchungen, Experimenten oder Aussagen formulieren. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

auswerten

Du sollst Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen, gegebenenfalls zu einer Gesamtaussage zusammenführen und Schlussfolgerungen ziehen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

begründen

Du sollst Sachverhalte auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

berechnen oder bestimmen

Du sollst aus Größengleichungen physikalische Größen gewinnen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

beschreiben

Du sollst Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

beurteilen

Du sollst zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

bewerten

Du sollst Sachverhalte, Gegenstände, Methoden, Ergebnisse etc. an Beurteilungskriterien oder Normen und Werten messen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

darstellen

Du sollst Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden etc. strukturiert und gegebenenfalls fachsprachlich wiedergeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

diskutieren

Du sollst in Zusammenhang mit Sachverhalten, Aussagen oder Thesen unterschiedliche Positionen bzw. Pro- und Contra-Argumente einander gegenüberstellen und abwägen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

durchführen (Experimente)

Du sollst eine vorgegebene oder eigene Experimentieranleitung umsetzen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

erklären

Du sollst einen Sachverhalt mithilfe eigener Kenntnisse in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

erläutern

Du sollst einen Sachverhalt durch zusätzliche Informationen veranschaulichen und verständlich machen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

ermitteln

Du sollst einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

interpretieren oder deuten

Du sollst Sachverhalte und Zusammenhänge im Hinblick auf Erklärungsmöglichkeiten herausarbeiten. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

klassifizieren oder ordnen

Du sollst Begriffe, Gegenstände etc. auf der Grundlage bestimmter Merkmale systematisch einteilen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

nennen oder angeben

Du sollst Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten, Fakten ohne Erläuterung wiedergeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

planen

Du sollst zu einem vorgegebenen Problem eine Experimentieranordnung finden und eine Experimentieranleitung erstellen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

protokollieren

Du sollst einen Ablauf, Beobachtungen und Ergebnisse sowie ggf. Auswertung (Ergebnisprotokoll, Verlaufsprotokoll) in fachtypischer Weise wiedergeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

skizzieren

Du sollst Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und diese grafisch oder schriftlich übersichtlich darstellen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

Stellung nehmen

Du sollst zu einem Gegenstand, der an sich nicht eindeutig ist, nach kritischer Prüfung und sorgfältiger Abwägung ein begründetes Urteil abgeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

überprüfen oder prüfen

Du sollst Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und ggf. Widersprüche aufdecken. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

untersuchen

Du sollst Sachverhalte oder Objekte erkunden, Merkmale und Zusammenhänge herausarbeiten. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

verallgemeinern

Du sollst aus einem erkannten Sachverhalt eine erweiterte Aussage treffen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

vergleichen

Du sollst Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Sachverhalten, Objekten, Lebewesen und Vorgängen ermitteln. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

zeichnen

Du sollst eine exakte Darstellung beobachtbarer oder gegebener Strukturen anfertigen. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«

zusammenfassen

Du sollst das Wesentliche in konzentrierter Form wiedergeben. Beispiel: »Finde selbst ein passendes Beispiel!«


Sicherheit

In Deutsch oder Englisch fällt Schülerinnen oder Schülern vielleicht ein Buch auf den Fuß oder sie schneiden sich an einem Stück Papier. Im Fach Chemie kann mehr passieren.

Vorschriften

Für den Umgang mit Chemikalien gelten diverse gesetzliche Vorgaben. Die wichtigsten sind der europäischen Verordnungen REACH und GHS (»Global harmonisiertes System«).

Verhalten im Chemielabor
  • Im Chemieraum/-labor nicht essen, trinken oder Kaugummi kauen.
  • Im Chemieraum/-labor immer die Fluchtwege freihalten.
  • Im Chemieraum/-labor Experimente nie unbeaufsichtigt lassen.
  • Im Chemieraum/-labor auf andere Personen achten und niemals Gefäßöffnungen auf sie richten.
  • Im Chemieraum/-labor bei Experimenten immer eine Schutzbrille tagen.
  • Im Chemieraum/-labor Scherben sofort aufsammeln und Chemikalienreste entfernen.
  • Im Chemieraum/-labor Gefahrstoffe nur im Abzug verwenden.
Gefahrensymbole

Chemikalien werden nach dem »Global harmonisierten System (GHS)« mit Gefahrensymbolen gekennzeichnet. Die nachfolgend aufgeführten Symbole sind auf allen Gebinden mit entsprechenden Gefahrstoffen angebracht und zeigen jeweils eindeutig eine bestimmte Gefahr.

Ätzwirkung - ätzend

Feststoff
Ätzender Stoff, der auf Metalle korrosiv wirken kann. Ätzend auf der Haut und sehr gefährlich für die Augen.

Gasflasche - unter Druck

Feststoff
Der Behälter enthält Gase, verdichtete Gase, verflüssigte Stoffe oder tiefgekühlte verflüssigte Stoffe. Der Behälter steht unter hohem Druck und kann bei Erwärmung explodieren. Ausströmende Gase können zu Kälteverbrennungen führen.

Ausrufezeichen - reizend

Feststoff
Der Stoff kann Atemwege, Haut oder Schleimhäute reizen.

Explosionsgefahr

Feststoff
Der Stoff kann bei Schlag, Funken oder Erwärmung explodieren.

Flamme - leicht entzündlich

Feststoff
Der Stoff kann sich schon bei geringer Erwärmung selbst entzünden.

Umwelt - umweltgefährlich

Feststoff
Der Stoff ist sehr schädlich für die Umwelt, besonders für Gewässer.

Flamme über Kreis - brandfördernd

Feststoff
Der Stoff kann oxidierend und brandfördernd wirken.

Gesundheitsgefahr

Feststoff
Der Stoff kann Allergien oder Krebs auslösen, Fehlbildungen bei ungeborenen Kindern verursachen oder zu diversen anderen Erkrankungen führen.

Totenkopf - sehr giftig

Feststoff
Der Stoff wirkt akut toxisch und kann schon in geringer Dosis tödlich sein.

 

Allgemeine Chemie

Stoffe und Gemische

Naturwissenschaften liefern Erklärungsmodelle für alltägliche Phänomene. Aufgrund des Umfangs des heutigen Wissens differenzieren sich die Naturwissenschaften in immer mehr Teilwissenschaften aus. Während in vergangenen Jahrhunderten noch einzelne Menschen für Universalgelehrte gehalten wurden

Chemie - eine Definition

Chemie ist die Wissenschaft von den Stoffen ihren Stoffeigenschaften und Wechselwirkungen.

Was ist ein Stoff?

Jeder Gegenstand und jedes Lebewesen besteht aus Stoffen. Alltägliche Beispiele für Stoffe sind Holz, Wasser, Haut und Luft. Stoffe umgeben uns ständig und auch unser eigener Körper besteht aus einer großen Aneahl verschiedener Stoffe.

Was sind Stoffeigenschaften?

Stoffe unterscheiden sich in ihrer Farbe, ihrer Schmelztemperatur oder in der Fähigkeit Wärme oder elektrischen Strom zu leiten. Diese und weitere Stoffeigenschaften erlauben es uns, Stoffe wiederzuerkennen oder den passenden Stoff für einen bestimmten Zweck zu finden, denn die Kombination aus den verschiedenen Stoffeigenschaften macht Stoffe einzigartig.

Was sind Wechselwirkungen?

Einige Stoffe kleben an anderen Stoffen, verfärben sich bei Kontakt oder reagieren spektakulär mit einem lauten Knall. Diese und andere Wechselwirkungen machen es spannend neue Kombinationen aus verschiedenen Stoffen zu untersuchen.

Aufgaben zu Stoffen
  • A1 Beschreibe fünf verschiedene Stoffe und ihre Stoffeigenschaften. *
  • A2 Erkläre, warum Form und Masse keine Stoffeigenschaften sind. **
  • A3 Erläutere, inwieweit die Bedeutung des Begriffs »Wechselwirkung« über die des Begriffs »chemische Reaktion« hinausgeht. ***

Elemente

Der Begriff Element lässt sich sinngemäß mit Grundstoff übersetzten. Im Mittelalter wurden Feuer, Wasser, Erde und Luft für Elemente gehalten. Diese Vorstellung ist falsch. Heute wissen wir, dass zum Beispiel Luft ein Gemisch aus den Elementen Stickstoff (N, 78%) und Sauerstoff (O, 21%) und einigen weiteren Stoffen ist.

Was ist ein Element?

Ein Element ist ein Stoff welcher ausschließlich aus Atomen gleicher Art, also mit derselben Zahl an Protonen, besteht. Das Element Kohlenstoff besteht zum Beispiel aus Atomen mit sechs Protonen.

Das Periodensystem der Elemente (»PSE«)

Das Periodensystem der Elemente (PSE) ist eine Tabelle mit den bisher bekannten Elementen. Die Elemente sind im PSE nach der Anzahl der Protonen im Atomkern geornet. Die Protonenzahl wird daher auch Ordnungszahl genannt.
Periodensystem der Elemente (PSE)


Atom und Teilchenmodell

Eine erste Vorstellung von Atomen hatten schon die Griechen vor Jahrtausenden. Die Atom- und Teilchenvorstellungen haben sich im Laufe der Menschheitsgeschichte mehrfach geändert und verfeinert.

Atom

Ein Atom ist ein sehr kleines Teil­chen. Es besteht aus Protonen (p+), Neutronen (n) und Elektronen (e-), sog. »sub­atomaren« Teilchen. Protonen und Neutronen bilden den sog. »Atom­kern«, während Elektronen eine »Atom­hülle« um den Kern bilden. Der Name »Atom« kommt von dem alt­griechischen Begriff »atomos«, welcher »un­teilbar« bedeutet. Wir wissen heute, dass Atome doch geteilt werden können. In einigen chemischen Reaktionen wechseln Elektronen von einem Atom in ein anderes. »Radio­aktive« Atome sind instabil und können unter Ab­spaltung von sub­atomaren Teil­chen zer­fallen oder (Gamma-)­Strahlung abgeben.

Woraus bestehen Stoffe?

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Gedankenspiel

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Was ist ein Atom?

Ein Atom ist ein sehr kleines Teil­chen. Es besteht aus Protonen (p+), Neutronen (n) und Elektronen (e-), sog. »sub­atomaren« Teilchen. Protonen und Neutronen bilden den sog. »Atom­kern«, während Elektronen eine »Atom­hülle« um den Kern bilden. Der Name »Atom« kommt von dem alt­griechischen Begriff »atomos«, welcher »un­teilbar« bedeutet. Wir wissen heute, dass Atome doch geteilt werden können. In einigen chemischen Reaktionen wechseln Elektronen von einem Atom in ein anderes. »Radio­aktive« Atome sind instabil und können unter Ab­spaltung von sub­atomaren Teil­chen zer­fallen oder (Gamma-)­Strahlung abgeben.

Aufgaben zum Atom

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Fehlvorstellungen

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Bücher und Links zum Weiterlesen

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Teilchenmodell

Die Vorstellung von Atomen, Molekülen oder Komplexen als Teilchen vereinfacht die Darstellung chemischer Zusammenhänge. Wichtig ist dabei, dass kein Teilchenmodell universell einsetzbar ist. Jedes Modell hat Vor- und Nachteile in Bezug auf die Erklärung bestimmter Phänomene.

Modelle im Alltag

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Gedankenspiel

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Feststoff

Feststoff
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

Flüssigkeit

Flüssigkeit
In einer Flüssig­keit sind Teil­chen be­weg­lich und un­ge­ordnet. Sie bewegen sich langsam und füllen im Schwer­kraft­feld immer den unteren Teil eines Volumens.

Gas

Gas
In einem Gas bewegen sich Teil­chen sehr schnell und sind un­ge­ordnet. Die Teil­chen füllen ein Volumen immer voll­ständig aus. Gase ex­pandieren stets in ein Vakuum.

schmelzen und erstarren

schmelzen
In einem Fest­stoff sind Teil­chen in einer regel­mäßigen Struk­tur ge­ordnet. Diese wird auch »Kristall­gitter« ge­nannt. Der Ab­stand zwischen den Teil­chen ist sehr klein. Die Teil­chen können sich nur in einem sehr kleinen Raum bewegen.

verdampfen und kondensieren

verdampfen
In einer Flüssig­keit sind Teil­chen be­weg­lich und un­ge­ordnet. Sie bewegen sich langsam und füllen im Schwer­kraft­feld immer den unteren Teil eines Volumens.

sublimieren und resublimieren

sublimieren
In einem Gas bewegen sich Teil­chen sehr schnell und sind un­ge­ordnet. Die Teil­chen füllen ein Volumen immer voll­ständig aus. Gase ex­pandieren stets in ein Vakuum.

Aufgaben zum Teilchenmodell

A1 Gib zu den Bildern und Pfeilen in der →Grafik die richtigen Fachbegriffe an. *

A2 Skizziere in den Kästchen der →Grafik die Anordnung der Teilchen. *

A3 Erkläre die Teilchenbewegung in einem schmelzenden Stoff. **

A4 Erkläre die Teilchenbewegung in einem erstarrenden Stoff. **

A5 Erkläre die Teilchenbewegung in einem verdampfenden Stoff. **

A6 Erkläre die Teilchenbewegung in einem kondensierenden Stoff. **

A7 Erkläre die Teilchenbewegung in einem sublimierenden Stoff. **

A8 Erkläre die Teilchenbewegung in einem resublimierenden Stoff. **

A9 Ein Naturwissenschaftler antwortet auf die philosophische Frage, ob ein zur Hälfte gefülltes Glas halb voll oder halb leer wäre, mit der Behauptung das Glas sei immer bis zum Rand gefüllt. Erläutere, inwieweit diese Antwort zutrifft. ***

Fehlvorstellungen

Die Skizzen zu den Aggregatzuständen zeigen Lücken zwischen den Teilchen. Diese Lücken sind nicht gefüllt. Zwischen den Teilchen existiert kein anderer Stoff. Die Lücken sind also nicht mit Luft oder Wasser gefüllt. Dies wäre auch nicht logisch, da Luft und Wasser wieder aus Teilchen bestehen und diese im Teilchenmaßstab sichtbar sein müssten. Zwischen den Teilchen ist also Nichts.

Stoffe bestehen aus Teilchen. Auch wenn Stoffe eine Farbe haben, sind Teilchen farblos. Der Farbeindruck entsteht erst durch Wechselwirkungen. Ein grün erscheinender Stoff besteht also nicht aus grünen Teilchen.

Bücher und Links zum Weiterlesen
  • Mortimer, Charles E. & Müller, Ulrich: Chemie - Das Basiswissen der Chemie, 13. Auflage, Thieme Verlag, New York/Stuttgard, 2019

Atommodelle
Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.

 

Anorganische Chemie

chemische Reaktionen
Oxidation und Reduktion

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


chemische Bindung
Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Säuren
Was ist eine Säure?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.

Wie reagiert eine Säure?

In Wasser »dissoziiert« eine Brønstedt-Säure, sie zerfällt in Ionen. Dabei entsteht »Oxonium« (H3O+) und ein »Säurerest-Anion«. Beide Ionen sind von Wasser umgeben, liegen also »aquatisch« vor. Beispiel: HCl + H2O → H3O+(aq) + Cl-(aq)

Aufgaben zum Thema Säuren
Nenne drei Brønstedt-Säuren und ihre chemischen Summenformeln. *
  • Chlorwasserstoffsäure (auch Salzsäure oder Magensäure genannt) HCl
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4
Stelle je ein Reaktionsschema für die Dissoziation einer ein-,zwei- und dreiprotonigen Säure in Wasser auf. **
  • Bei der Dissoziation einer einprotonigen Säure entsteht ein Molekül Oxonium. HCl → H3O+ + Cl-
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4
Erkläre, inwieweit ... ***
  • Chlorwasserstoffsäure (auch Salzsäure oder Magensäure genannt) HCl
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4
Bücher und Links zum Thema Säuren

Basen
Was ist eine Base?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Base ein "Protonenakzeptor".

Wie reagiert eine Base?

In Wasser dissoziiert eine Brønstedt-Säure. Dabei entsteht »Oxonium« (H3O+) und ein »Säurerest-Anion«. Beispiel: HCl + H2O → H3O+ + Cl-

Aufgaben zum Thema Säuren
Nenne drei Brønstedt-Säuren und ihre chemischen Summenformeln. *
  • Chlorwasserstoffsäure (auch Salzsäure oder Magensäure genannt) HCl
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4
Nenne drei Brønstedt-Säuren und ihre chemischen Summenformeln.
  • Chlorwasserstoffsäure (auch Salzsäure oder Magensäure genannt) HCl
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4
Nenne drei Brønstedt-Säuren und ihre chemischen Summenformeln.
  • Chlorwasserstoffsäure (auch Salzsäure oder Magensäure genannt) HCl
  • Kohlenstoffsäure (auch Kohlensäure genannt) H2CO3
  • Schwefelsäure H2SO4

Salze
Chemie - eine Definition

Chemie ist die Wissenschaft von den Stoffen ihren Stoffeigenschaften und Wechselwirkungen.

 

Chemie und Leben

Stoffklassen

Grundlage einer Systematik von Stoffklassen

funktionelle Gruppen

funktionelle Gruppen der Organischen Chemie. Carbonsäuren. Vergleich mit anorganischen Säuren. Funktionale Äquivalenz als Protonendonator nach Brønstedt.

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.

homologe Reihen

(Alkane, Alkanole, Carbonsäuren) Konstitutionsisomerie

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Isomerie

Nomenklatur nach IUPAC (Alkane, Alkene, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Carbonsäuren, Ester) Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften

Nomenklatur

Nomenklatur nach IUPAC (Alkane, Alkene, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Carbonsäuren, Ester) Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Struktur und Eigenschaften

∙ funktionelle Gruppen ∙ räumlicher Bau ∙ intermolekulare Wechselwirkungen ∙ Reaktionsverhalten (Addition an Doppelbindungen, Veresterung, Säure-Base-Reaktionen)

Nomenklatur

Nomenklatur nach IUPAC (Alkane, Alkene, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Carbonsäuren, Ester) Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Naturstoffe

∙ Kohlenhydrate, Lipide, Proteine ∙ Betrachtung von Strukturen und damit verbundenen Eigenschaften

Nomenklatur

Nomenklatur nach IUPAC (Alkane, Alkene, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Carbonsäuren, Ester) Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Prinzip vom kleinsten Zwang

∙ Kohlenhydrate, Lipide, Proteine ∙ Betrachtung von Strukturen und damit verbundenen Eigenschaften

Nomenklatur

Nomenklatur nach IUPAC (Alkane, Alkene, Alkanole, Alkanale, Alkanone, Carbonsäuren, Ester) Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften

Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.

 

Chemie und Energie

Prozesse

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Elektrochemie

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Nachhaltigkeit

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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funktionale Stoffe

Funktionalität

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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besondere Stoffeigenschaften

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Herstellungsverfahren

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Biomoleküle

Körper & Ernährung

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Chemie und Umwelt

Analytik

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Atmosphärenchemie

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Meereschemie

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Agrarchemie

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Energiekonzept

chemische Energiekonzepte

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Redoxreaktionen

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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großtechnische Verfahren

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

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funktionale Materialien

aromatische Verbindungen

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

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Farbstoffe

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Polymerchemie

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Grenzflächen

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

Beispiel

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Metalle

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

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Medikamente

Die energetische Betrachtung von Verbrennungsreaktionen liefert interessante Informationen über Energieformen und -bilanzen chemischer Prozesse. Sie erlaubt Rückschlüsse auf Bindungsenergien und Teilchenbewegungen.

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Angewandte Chemie

Elektrochemie
Standardwasserstoffelektrode

DIe sogenannte Standardwasserstoffelektrode dient als Bezugsgröße für andere Halbzellen.

Standardwasserstoffelektrode

DIe sogenannte Standardwasserstoffelektrode dient als Bezugsgröße für andere Halbzellen.


Physikalische Chemie
Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Verfahrenstechnik
Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Reinigungsmittelchemie
Was ist ein Stoff?

Nach der Definition von Brønstedt ist eine Säure ein »Protonendonator«. Das lateinische Wort »donare« bedeutet »schenken«. Eine Säure ist ein Stoff, der seine Protonen (p+) an andere Stoffe abgibt, also gewissermaßen »verschenkt«.


Chemie in Beruf und Studium
Chemisch-technische(r) Assistent(in), CTA

Ein Beruf mit überdurchschnittlich guten Einkommenschancen und meist guten Arbeitsbedingungen ist CTA.

Pharmazeutisch-technische(r) Assistent(in), PTA

Ein Beruf mit überdurchschnittlich guten Einkommenschancen und meist guten Arbeitsbedingungen ist PTA.

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