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--- wiki:chemie [2018/11/19 06:48] – [Was ist Chemie?] Norbert Lüdtke
+++ wiki:chemie [2025/12/09 14:26] (aktuell) – Norbert Lüdtke
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 ====== Was ist Chemie? ======
 === Ein Ansatz und ein Versuch ===
-„Mir war es, wenn auch nicht unerwartet, doch noch überraschend, in welch weitem Maße der strengste Aufbau der chemischen Grundbegriffe mit der geschichtlichen Entwicklung der chemischen kenntnisse einerseits und mit den Forderungen einer rationellen Pädagogik anderseits übereinstimmt. Die Darlegung der grundlegenden Begriffe: Stoff, Lösung, Gemenge, ihrer Eigenschaften und Kennzeichen bildet nicht nur die logische Grundlage des chemischen Unterrichts, sondern ermöglicht auch die systematische Beschreibung der wichtigsten chemischen Verrichtungen und Trennungsmethoden ....“ \\
+Bereits Wilhelm Ostwald weist in seiner berühmten //Einführung in die Chemie// 1922 auf den Zusammenhang zwischen Begrifflichkeiten und Erfahrung hin:
+  Mir war es, wenn auch nicht unerwartet, doch noch
-  „Die Chemie ist eine Erfahrungswissenschaft, d.h. sie ist ebensowohl Erfahrung wie Wissenschaft,
+  überraschend, in welch weitem Maße der strengste Aufbau
-  und die letztere beginnt erst
+  der chemischen Grundbegriffe mit der geschichtlichen
-  mit der Anwendung der Erfahrung auf Begriffsbildung und Schlußfolgerung ...“
+  Entwicklung der chemischen Kenntnisse einerseits und mit
-  Wilhelm Ostwald: Einführung in die Chemie 1922
+  den Forderungen einer rationellen Pädagogik anderseits
+  übereinstimmt.
-Ziel der Chemie ist es, das Verhalten von Stoffen zu beschreiben, zu verstehen und nachvollziehbar zu beeinflussen.
+  Die Darlegung der grundlegenden Begriffe: Stoff, Lösung,
-Gegenstand der Chemie ist das Verhalten der Stoffe.
+  Gemenge, ihrer Eigenschaften und Kennzeichen bildet nicht
-Bedeutung:
+  nur die logische Grundlage des chemischen Unterrichts,
-Von der Steinzeit bis heute basierten die meisten technischen Verfahren zur Gestaltung des praktischen Lebens auf chemischen Grundlagen (zahlreiche historische Beispiele möglich). Abgrenzung: Ausnahmen bilden Tier- und Pflanzenzüchtung (Biologie) und der Bau von Geräten und Behausungen (Physik).
+  sondern ermöglicht auch die systematische Beschreibung
+  der wichtigsten chemischen Verrichtungen und
+  Trennungsmethoden ...
+  Die Chemie ist eine Erfahrungswissenschaft, d.h. sie ist
+  ebensowohl Erfahrung wie Wissenschaft, und die letztere
+  beginnt erst mit der Anwendung der Erfahrung auf
+  Begriffsbildung und Schlußfolgerung ...
+//Ziel// der Chemie ist es, das Verhalten von Stoffen zu beschreiben, zu verstehen und nachvollziehbar zu beeinflussen.\\
+//Gegenstand// der Chemie ist das Verhalten der Stoffe.\\
+//Bedeutung:// Die meisten technischen Verfahren zur Gestaltung des praktischen Lebens in der Geschichte der Menschheit basieren auf chemischen Grundlagen (Feuer, Kochen, Konservieren, Gären, Schmieden, Töpfern, Färben ...) sowie auf biologischen (Tier- und Pflanzenzüchtung) und physikalischen  Grundlagen (Bau von Artefakten, Geräten, Behausungen), die oft kaum trennbar verbunden sind (Hausbau, Landwirtschaft).
 ===== Grundlegende Erklärungsprobleme =====
 ==== Erstens ====
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 ==== Zweitens ====
-Die Frage, was Chemie sei, fällt verschieden aus, jenach der Perspektive, unter der sie gesehen wird: Chemie als Handwerk, Technik, Wirtschaftsfaktor, Wissenschaft, Philosophie.
+Die Frage, was Chemie sei, fällt verschieden aus, je nach der Perspektive, unter der sie gesehen wird: Chemie als Handwerk, Technik, Wirtschaftsfaktor, Wissenschaft, Philosophie usw.
 ==== Drittens ====
-Unter den kurzen Antworten lieferte Kekulé wohl die beste:\\
+Unter den kurzen Antworten lieferte ''Kekulé'' wohl die beste:\\
-„Chemie ist die Lehre der stofflichen Metamorphosen der Materie. Ihr wesentlicher Gegenstand ist nicht die existierende Substanz, sondern vielmehr ihre Vergangenheit und ihre Zukunft. Die Beziehungen eines Körpers zu dem, was er früher war, und zu dem, was er werden kann, bilden den eigentlichen Gegenstand der Chemie.“
+  Chemie ist die Lehre der stofflichen Metamorphosen der
-(Lehrbuch der organischen Chemie 1859)
+  Materie. Ihr wesentlicher Gegenstand ist nicht die
+  existierende Substanz, sondern vielmehr ihre Vergangenheit
+  und ihre Zukunft. Die Beziehungen eines Körpers zu dem,
+  was er früher war, und zu dem, was er werden kann,
+  bilden den eigentlichen Gegenstand der Chemie.“
+  Lehrbuch der organischen Chemie 1859
 ==== Viertens ====
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 Einmal eingeführte Begriffe werden unsauber verwendet, z.B.:
   * Gleiche Objekte/Phänomene werden mit unterschiedlichen Begriffen bezeichnet (Stoff, Materie, Substanz, Gegenstand, Körper, Stoffportion .....)
-  * Gleiche Begriffe werden mit wechselnder Bedeutung verwendet (Element als wahrnehmbarerStoff, Element als abstraktes Kugelteichen, Element im umgangssprachlichen Sinn ...)
+  * Gleiche Begriffe werden mit wechselnder Bedeutung verwendet (Element als wahrnehmbarer Stoff, Element als abstraktes Kugelteilchen, Element im umgangssprachlichen Sinn ...)
-  * Es wird nicht stringent zwischen Stoffbeschreibung und Teilchendeutung unterschieden, also zwischen Begriffen für Phänomene und Begriffen für Vorstellunge
+  * Es wird nicht stringent zwischen Stoffbeschreibung und Teilchendeutung unterschieden, also zwischen Begriffen für Phänomene und Begriffen für Vorstellungen.
+  * Die Theorie der Materie erfordert auch eine Theorie der [[wiki:Wahrnehmung|Wahrnehmung]].
-  „Später hat es mich interessiert zu analysieren, wo das Hindernis lag,
+  „Später hat es mich interessiert zu analysieren, wo das Hindernis lag, das mich von
-  das mich von der Chemie fernhielt. Es hat etwas mit der weiten Kluft
+  der Chemie fernhielt. Es hat etwas mit der weiten Kluft zwischen wahrgenommener
-  zwischen wahrgenommener Wirklichkeit und Symbol zu tun.
+  Wirklichkeit und Symbol zu tun. Das Wasser, das ich trinke oder in dem ich bade,
-  Das Wasser, das ich trinke oder in dem ich bade, und das Symbol H2O
+  und das Symbol H2O schienen mir keine direkte Beziehung zu haben; sie sind durch
-  schienen mir keine direkte Beziehung zu haben;
+  einen langen Weg der Analyse verbunden, der ohne Erfahrungen über viele Substanzen
-  sie sind durch einen langen Weg der Analyse verbunden,
+  und Symbole ungangbar ist.“
-  der ohne Erfahrungen über viele Substanzen und Symbole ungangbar ist.“
+  Max Born (Physiker, Nobelpreis 1954 )
-  Max Born (Physiker, 1954 Nobelpreis)
 ==== Sechstens ====
-Jenseits semantischer Probleme erwachsen weitere Probleme aus der Struktur des Wissens zu Beginn, nämlich:
+Jenseits semantischer Probleme erwachsen weitere Probleme aus der Struktur des [[wiki:wissen|Wissens]] zu Beginn, nämlich:
   * //Masse und Volumen// eines Körpers sind nicht geeignet, den Stoff dieses Körpers zu bestimmen.\\  Aber: Der Qotient von Volumen und Masse (Dichte) erlaubt es, eine Stoffart zu bestimmen, Gold von Eisen zu unterscheiden.
   * Der //Aggregatzustand// eines Stoffes ist ungeeignet, den Stoff dieses Körpers zu bestimmen.\\  Aber: Die Temperatur, bei der ein Stoff den Aggregatzustand wechselt, erlaubt die Bestimmung der Stoffart.
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 Für Fachleute bedeutet das, immer von den Erscheinungen auszugehen, auch sprachlich. Erst muß das Phänomen so umfassend wie nötig erfaßt und dann begrifflich beschrieben werden. Daß anschließend zur Teilchenbetrachtung gewechselt wird, muß angekündigt werden. Zur Verdeutlichung die beiden Betrachtungsweisen in der tabellarischen Gegenüberstellung:
-|makroskopisch|sub-mikroskopisch|
+^makroskopisch ^ sub-mikroskopisch ^
 |Stoffportion|Teilchen, Atom, Molekül ...|
 |Stoffart und Stoffname|Teilchenart und Formel|
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 |konkret begreifen|abstrakt verstehen|
 ===== Grundlegende Begriffe =====
-==== Raum und Materie 	 ====
+==== 1. Raum und Materie ====
-. Alles, was sinnlich wahrnehmbar ist und einen Raum erfüllt, ist Materie (lat.: Vorrat, Ursache). Materie kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Im Gegensatz dazu steht der nicht erfüllte Raum, das Vakuum. Sinnlich wahrnehmbar sind auch manche Energieformen (Wärme, Licht ...). Sie benötigen aber keinen Raum. (Im Sinne der klassischen Physik.)
+Alles, was sinnlich wahrnehmbar ist und einen Raum erfüllt, ist Materie (lat.: Vorrat, Ursache). Materie kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Im Gegensatz dazu steht der nicht erfüllte Raum, das Vakuum. Sinnlich wahrnehmbar sind auch manche Energieformen (Wärme, Licht ...). Sie benötigen aber keinen Raum. (Im Sinne der klassischen Physik.)
-==== Formen und Körper 	 ====
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/raum|ZfL »Raum, Grenze«]]
-. Materie existiert in unterschiedlichsten Formen. Deutlich unterscheidbare Materieformen werden Körper genannt, ein Körper hat eine deutliche Grenze zu seiner Umgebung, selbst wenn diese Grenze fließend ist wie bei Flüssigkeiten und Gasen. (Synonym für die zu vermeidenden Begriffe „Gegenstand“ und „Ding“)
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Materie |ZfL »Materie «]]
-Eigenarten und Stoffe\\
-. Materie, auch solche in gleichgeformten Körpern, kann sich unterscheiden. Eine Kugel kann aus Stein, Holz, Metall, Plastik bestehen. Diese verhalten sich jeweils anders und sind eigen-artig. Materie mit besonderen Eigenarten werden als Stoffe bezeichnet. (Abgrenzung zum umgangssprachlichen Stoffe = Textilien sowie Vermeidung des Begriffes „Substanz“)
+==== 2. Formen und Körper ====
-==== Grenzen und Stoffportionen 	 ====
+Materie existiert in unterschiedlichsten Formen. Deutlich unterscheidbare Materieformen werden Körper genannt, ein Körper hat eine deutliche Grenze zu seiner Umgebung, selbst wenn diese Grenze fließend ist wie bei Flüssigkeiten und Gasen. »Körper« ist fachsprachlich synonym für die zu vermeidenden umgangssprachlichen Begriffe „Gegenstand“ und „[[wiki:ding|Ding]]“.
-. Den Teil eines Stoffes mit deutlicher Abgrenzung zu anderen, verschiedenen oder gleichen, Stoffen nennt man Stoffportion. Eine Stoffportion ist auch ein Körper, doch interessieren an ihm nicht seine Formen, sondern der Stoff, aus dem er besteht. (Synonym für den zu vermeidenden Begriff Stoffprobe)\\
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/form|ZfL »Form«]]
-Die Begriffe Materie und Körper sind aus der Physik bekannt, da wird angeknüpft. Die Abgrenzung zum Vakuum und zur Energie ist nötig, um die Besonderheit der Materie zu betonen und späteren Fehldeutungen (Phlogistontheorie) vorzubeugen.\\
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/koerper|ZfL »Körper«]]
-In der Physik ist meist von „Körpern“ die Rede. Das Interesse der Chemie setzt aber erst an den Stoffen an. Das sollte sich dadurch ausdrücken, daß der Begriff „Körper“ vermieden wird.\\
-Die Chemie beschäftigt sich mit „Stoffportionen“. Es ist falsch, von „chemischen Stoffen“ zu reden: eine stofflose Chemie gibt es nicht.\\
+==== 3. Eigenarten und Stoffe ====
-Beispiele müssen dagegen immer die Dynamik verdeutlichen, die Veränderung von Stoffen, woraus sie entstanden und wozu sie wurden. Vorzugsweise sollte von „chemischen Vorgängen“ die Rede sein, nicht von „Chemie“. „Chemie“ ist ein Konstrukt des menschlichen Geistes, daher gibt es auch keine „Chemie in der Natur“, sondern nur Vorgänge, die sich chemisch deuten lassen.\\
+Materie, auch solche in gleichgeformten Körpern, kann sich unterscheiden. Eine Kugel kann aus Stein, Holz, Metall, Plastik bestehen. Diese verhalten sich jeweils anders und sind //eigen-artig//. Materie mit besonderen Eigenarten werden als Stoffe bezeichnet. »Stoffe« ist fachsprachlich definiert, als [[wiki:begriff|Begriff]] jedoch identisch mit dem umgangssprachlichen Begriff Stoff für Textilien; zu vermeiden ist der Begriff „Substanz“.
-===== Grundlegende Begriffszusammenhänge =====
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/stoff|ZfL »Stoff«]]
-Die Bedeutung des Wortes „Chemie“(=schwarz, Flüssigkeit, Metallguß etc.: RÖMPP); erste historisch nachgewiesene Anwendungen (Nutzung ohne wissenschaftliche Erkenntnis): das Feuer, Kochen, Konservieren, Gären ...
-==== Chemie als Handwerk ====
+==== 4. Grenzen und Stoffportionen ====
-Was macht ein Laborant?, Arbeitsplatz Labor, Wie ist ein Labor aufgebaut? Laboratiumstechnik, historische Beispiele zu Arbeitsgeräten, Arbeitsschutz
+Den Teil eines Stoffes mit deutlicher Abgrenzung zu anderen, verschiedenen oder gleichen, Stoffen nennt man Stoffportion. Eine Stoffportion ist auch ein Körper, doch interessieren an ihm nicht seine Formen, sondern der Stoff, aus dem er besteht. Der Begriff Stoffportion ist synonym für den zu vermeidenden Begriff Stoffprobe.
-==== Chemie als Technik ====
-Was macht ein Ingenieur? Arbeitsplatz Betrieb, Beispiel einer Produktionsanlage, Sicherheitstechnik
+Die Begriffe Materie und Körper sind in der (klassischen) Physik definiert im Unterschied zu Vakuum und Energie. Diese Abgegrenztheit der Materie beugt einer späteren Fehldeutung (Phlogistontheorie) vor. Im Unterschied zur Physik betrachtet die Chemie nicht die „Körper“ sondern die Stoffe der Körper. Dennoch ist es falsch, von „chemischen Stoffen“ zu reden: denn eine stofflose Chemie gibt es nicht.
-==== Chemie als Wirtschaftsfaktor ====
-Was macht die chemische Industrie? Beispiel für Produkte und Standorte, Wirtschaftsbedeutung, Arbeitsplätze, Gewerbebetriebe, Umweltschutz)
+Betrachtet wird die Veränderung von Stoffportionen, woraus sie entstanden und wozu sie wurden. Der Begriff des „chemischen Vorgangs“ enthält diese Dynamik. „Chemie“ ist ein Konstrukt des menschlichen Geistes, daher gibt es auch keine „Chemie in der Natur“, sondern nur Vorgänge, die sich chemisch deuten lassen.
-==== Chemie als Wissenschaft ====
-Was macht ein Forscher? Arbeitsplatz Universität; Wissen in Büchern
+===== Grundlegende Methoden =====
-==== Chemie als Philosophie ====
-Erkenntnis von Natur, Manipulation von Natur, Gefahren im Umgang mit Stoffen, Abgrenzung zu Physik und Biologie, Alchemie
-==== Chemie und Natur ====
-Rohstoffe aus der Natur, Gewinnung, Reinigung, Transport, erzeugt natürliche Stoffe künstlich, produziert neue Stoffe, Abfälle und Wertstoffe, Kreisläufe, Stoffmanagement
-===== Grundlegende Methoden der Chemie =====
 ==== Modelle und Theorien  ====
-Die Chemie sammelt Stoffwissen, entwickelt und verwendet Vorstellungen über den Aufbau der Stoffe zur Vorhersage des Stoffverhaltens. Ordnungsbestreben und Systematisierung von Phänomenen sind ein besonderes Kennzeichen der Chemie. Nicht die (quantenmechanisch berechenbaren) Eigenschaften eines Moleküls interessieren primär, sondern das makroskopische Verhalten einer Menge von Molekülen (nicht quantenmechanisch berechenbar).
+Die Chemie sammelt Stoffwissen, entwickelt und verwendet Vorstellungen über den Aufbau der Stoffe zur Vorhersage des Stoffverhaltens. Ordnungsbestreben und [[wiki:system|Systematisierung]] von Phänomenen sind ein besonderes Kennzeichen der Chemie. Nicht die (quantenmechanisch berechenbaren) Eigenschaften eines Moleküls interessieren primär, sondern das makroskopische Verhalten einer Menge von Molekülen (nicht quantenmechanisch berechenbar).
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Modell|ZfL »Modell«]]
 ==== Analogien ====
 Analogien werden gesucht zwischen Struktur und Verhalten und übertragen auf ähnliche Strukturen. Sind genügend ähnliche Strukturen bekannt, faßt man sie in Kategorien zusammen (Alkohole, Ketone ...) Das Theoretisieren findet historisch seine Wurzeln in der Alchemie.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/analogie|ZfL »Analogie«]]
 ==== Technische Verfahren ====
-Technische Verfahren werden entwickelt, um das Verhalten der Stoffe gezielt zu steuern, reproduzierbar zu gestalten, zu optimieren und wirtschaftlich einzusetzen (z.B. Trennverfahren). Das Know-How der Chemie hat seine historischen Wurzeln in Handwerken und Künsten: Metallverarbeitung, Färben, Gerben, Konservieren, Medizin, Kochen ....
+Technische Verfahren werden entwickelt, um das Verhalten der Stoffe gezielt zu steuern, reproduzierbar zu gestalten, zu optimieren und wirtschaftlich einzusetzen (z.B. Trennverfahren). Das Know-How der Chemie hat seine historischen Wurzeln in Handwerken und Künsten: [[wiki:kochen_und_essen|Kochen]], Konservieren, Milchprodukte, Kräutermedizin, [[wiki:waldbewohner|Waldberufe]] (Köhler, Brenner > Holzkohle, Teer, Harz), Erz- und Metallverarbeitung ([[wiki:voelva|Schmiede]]), Färben, Gerben, ...
 ==== Verschlüsselung ====
-Beide Traditionszweige sind gekennzeichnet durch Geheimhaltung, Verschlüsselung, Mysterien, Zünfte. (Bis zur heutigen Formelsprache)
+Beide Traditionszweige sind gekennzeichnet durch Geheimhaltung, Verschlüsselung, Mysterien, Zünfte ... bis zur heutigen Formelsprache.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/code|ZfL »Code«]]
 ==== Experiment ====
 Beide Traditionszweige nehmen das Experiment als Ausgangspunkt, stellen experimentell eine Frage an die Natur, geleitet vom Erkenntnis- und/oder Verwertungsinteresse. Die Erkenntnisse über Natur sind daher immer technisch vermittelt und spiegeln den Stand der Wissenschaft.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/experiment|ZfL »Experiment«]]
 ==== Vorgehensweise ====
-Verbinden und Trennen, Analysieren und Synthetisieren, Wahrnehmen und Beschreiben, Praxis und Theorie bilden die Pole einer spezifisch chemischen Vorgehensweise
+Verbinden und Trennen, [[wiki:analytik|Analysieren]] und Synthetisieren, Wahrnehmen und Beschreiben, Praxis und Theorie bilden die Pole einer spezifisch chemischen Vorgehensweise
-===== Energie und chemische Reaktion =====
+===== Energiewechsel und chemische Reaktion =====
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/energie|ZfL »Energie«]]
 ==== Wärme (Energie) und Zustandsveränderung ====
 Den Zustand von Materie kann man verändern durch Wärme (Energie wird ausgetauscht). Diese Veränderungen haben wir als verdampfen/kondensieren, schmelzen/erstarren ... bezeichnet.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/waerme|ZfL »Wärme«]]
 ==== Kraft (Energie) und Formveränderung ====
 Den Zustand von Körpern kann man verändern durch Kraft (Energie wird zugeführt). Diese Veränderungen nennen wir verformen, vergrößern, verkleinern.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/kraft|ZfL »Kraft«]]
-==== chemische Energie und Eigenschaftswechsel 	 ====
+==== Chemische Energie und Eigenschaftswechsel 	 ====
 Beobachten wir unsere Umgebung, so finden wir Veränderungen, die weder mit der Veränderung von Materie noch mit der Veränderung von Körpern erklärt werden kann. (Beispiele: Verkohlen von Zucker, Verwelken von Blättern, Rostentstehung, Joghurtherstellung, Karamelbonbonsherstellung, Eisen und Schwefel, Kupfer und Schwefel, Zink und Schwefel, ...)
 Folgende Kennzeichen weisen auf etwas Neues hin:
-  * Es findet ein Eigenschaftswechsel statt: manche Eigenschaften sind nicht mehr zu beobachten, andere Eigenschaften sind erstmals zu beobachten (Beobachtungsebene)
+  * //Beobachtung:// Es findet ein Eigenschaftswechsel statt: manche Eigenschaften sind nicht mehr zu beobachten, andere Eigenschaften sind erstmals zu beobachten
-  * Das deutet daraufhin, daß Stoffe verschwinden und neue Stoffe entstehen (Deutungsebene) chemische Reaktionen
+  * //Deutung:// Stoffe verschwinden und neue Stoffe entstehen
+  * //Abstraktion:// Stoffe reagieren (genauer: Ausgangsstoffe reagieren zu Endprodukten). Ein solcher Vorgang wird chemische Reaktion genannt.
-Auf der Beschreibungsebene sagen wir: Stoffe reagieren (genauer. Ausgangsstoffe reagieren zu Endprodukten). Diese Art von Vorgang nennen wir chemische Reaktion.
 Chemische Reaktionen sind immer von Energieaustausch mit der Umgebung begleitet (notwendig, aber nicht hinreichend, um chemische Reaktionen zu kennzeichnen).
-Chemische Reaktionen kann man nicht entdecken oder sehen. Beobachten kann ich den Eigenschaftswechsel, daraus müssen eindeutige Schlüsse bezüglich der Stoffe gezogen werden und dann kann ich meine gewonnenen Vorstellungen mit den definierten Begriffen belegen.
+Chemische Reaktionen kann man nicht entdecken oder sehen. Beobachtbar ist der Eigenschaftswechsel, daraus müssen eindeutige Schlüsse bezüglich der Stoffe gezogen werden und danach können die so gewonnenen Vorstellungen mit den definierten Begriffen belegt werden.
 Die so erhaltene Aussage: „Zucker hat zu Kohlenstoff reagiert.“ besitzt den Charakter einer Theorie. Aus einer solchen müssen Aussagen ableitbar und überprüfbar sein, z.B.: Wenn kein Zucker mehr da ist, darf die Stoffportion nicht mehr süß schmecken oder klebrig sein. Und wenn Kohlenstoff entstanden ist, dann sollte er brennbar sein und auf Papier eine schwarze Färbung hinterlassen. Das läßt sich überprüfen.
-Energie
+==== Energie ====
 Die wahrnehmbaren energetischen Aspekte richten auf zwei verschiedene Zeitpunkte:
+  - Zufuhr der Startenergie durch Wärme, offenes Feuer, Schlag (Zündplättchen), Elektrizität (Batteriezündung), Licht (Fotografie).\\ Diese „Startenergie“ (als Phänomen) wird fachlich korrekt (aber wenig anschaulich) mit dem Begriff //Aktivierungsenergie// (auf statistischer Ebene) erklärt.
-  * Zufuhr der Startenergie durch Wärme, offenes Feuer, Schlag (Zündplättchen), Elektrizität (Batteriezündung), Licht (Fotografie).
+  - Während der Reaktion wird Wärme frei, manchmal auch Licht (Glühen), manchmal Schall (als Knall, Knacken, Zischen).\\ Die exothermen bzw. endothermen Energieänderungen (als Phänomen) werden fachlich korrekt (aber wenig anschaulich) mit den Anfangs- und Endzuständen der Energieniveaus vor und nach der Reaktion (auf statistischer Ebene mit dem Energieberg-Diagramm) erklärt.
-  * Während der Reaktion wird Wärme frei, manchmal auch Licht (Glühen), manchmal Schall (als Knall, Knacken, Zischen).
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/energie|ZfL »Energie«]]
+===== Definitionen und Begriffshierarchien auf Stoffebene =====
-Der erste Aspekt wird fachlich korrekt mit dem Begriff Aktivierungsenergie erklärt. Der ist aber nur statistisch erklärbar, entsprechend schwierig zu verstehen und daher an dieser Stelle zu vermeiden. (PdN 1/1985, S. 33 ff) Machbar ist, die Aktivierungsenergie als „Startenergie“ der Reaktion anzudeuten.
-Der zweite Aspekt wird fachlich korrekt mit den Anfangs- und Endzuständen der Energieniveaus vor und nach der Reaktion erklärt. Auch dies benötigt wieder statistische Erklärungen, denn das beliebte Energieberg-Diagramm gilt immer nur für ein Teilchen. Der Ablauf von Reaktionen läßt sich nur mit freier Energie beurteilen und dies beinhaltet die Einführung des Begriffes der Entropie. Das ist jedoch noch lange nicht machbar, weil zu schwierig und unanschaulich. Machbar ist, die Energieänderungen als exotherm bzw. endotherm über das Phänomen zu definieren.
-===== Definitionen und hierarchische Verknüpfung von Begriffen auf Stoffebene =====
 ==== Raum - Materie - Energie ====
 Der nicht erfüllte Raum ist das Nichts. Er ist nicht wahrnehmbar (horror vacui).\\
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 Alles, was keinen Raum einnimmt, sich jedoch im Raum ausbreitet, ist Energie (Felder, Strahlung).\\
 Diese Begriffe beschreiben Wirklichkeit als Idee, sind getrennt gedacht, erscheinen aber nur gemeinsam. Materie beansprucht Raum, Energie verändert und bewegt Materie, dies benötigt Zeit.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/raum|ZfL »Raum«]]
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Materie|ZfL »Materie«]]
 ==== energetische und materielle Zustände ====
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 ==== Temperatur & Druck ====
 Die Größen Temperatur und Druck beschreiben die Aggregatzustände. Diese sind eine emergente Eigenheit von Materie/Energie und eine notwendige Bedingung der Existenz von Formen.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Druck|ZfL »Druck «]]
 ==== Körper - Form - Ausdehnung - Gewicht ====
 Eine Materieportion, deren Aggregatzustand verschieden ist vom Aggregatzustand der benachbarten Materieportionen (Phasengrenze), wird Körper genannt.\\
-Die Zustände von Körpern werden qualitativ als Form (regelmäßig: z. B.: Kugel, Würfel, Tropfen, Ikosaeder ... oder unregelmäßig: Fraktal ....) und quantitativ als Ausdehnung (breit, hoch, lang) und Gewicht (leicht, schwer) wahrgenommen. (In der Physik wird der ideale Körper als Form ohne Volumen und Masse gedacht: der Massepunkt.)
+Die Zustände von Körpern werden qualitativ als Form (regelmäßig: z. B.: Kugel, Würfel, Tropfen, Ikosaeder ... oder unregelmäßig: Fraktal ....) und quantitativ als Ausdehnung (breit, hoch, lang) und Gewicht (leicht, schwer) wahrgenommen und als Volumen und Masse gemessen.\\
+In der Physik wird der ideale Körper als Form ohne Volumen und Masse gedacht: der Massepunkt.\\
+Die platonischen Körper sind ideale symmetrische Körper auf geometrischer Grundlage, mit denen auch chemische Eigenschaften erklärt wurden:
+  * Tetraeder, also vier Flächen = vier gleichseitige Dreiecke
+  * Hexaeder (= Würfel), also sechs Flächen = sechs gleichseitige Vierecke (Quadrate)
+  * Oktaeder, also acht Flächen = acht gleichseitige Dreiecke
+  * Dodekaeder, also zwölf Flächen = zwölf gleichseitige Fünfecke
+  * Ikosaeder, also zwanzig Flächen = zwanzig gleichseitige Dreiecke
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Koerper |ZfL »Körper «]]
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Form |ZfL »Form «]]
 ==== Volumen - Masse - Symmetrie ====
-Die Zustände von Körpern sind emergente Eigenheiten von Körpern und werden beschrieben mit den Größen //Volumen// (abgeleitet aus der Grundgröße der Länge), //Masse, Symmetrie//.\\
+Die Zustände von Körpern sind emergente Eigenheiten von Körpern und werden beschrieben mit den Größen //Volumen// (abgeleitet aus der Grundgröße der Länge), //[[wiki:masse|Masse]], Symmetrie//.\\
 Eine daraus abgeleitete Größe ist z.B. die Dichte.\\
 //Formen// sind eine notwendige Bedingung der Existenz von Strukturen.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/masse|ZfL »Masse«]]
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Struktur|ZfL »Struktur«]]
 ==== Eigenschaften & Stoffe ====
 Bei gleichen Körpern (homogen bezüglich Symmetrie, Volumen, Masse) sind verschiedene //Zustände// möglich.\\
-Diese Zustände werden\\
+Diese Zustände werden
-//qualitativ// (z.B.: blau, weich, süß, bitter, stechend, hell, rund, glatt usw.) und\\
+  * //qualitativ// (z.B.: blau, weich, süß, bitter, stechend, hell, rund, glatt usw.) und
-//quantitativ// (z.B.: kaum, wenig, sehr) wahrgenommen und\\
+  * //quantitativ// (z.B.: kaum, wenig, sehr) wahrgenommen und als
-//Eigenschaften// (Farbe, Geruch, Härte, Geschmack, Klang, ..) genannt.\\
+  * //Eigenschaften// (Farbe, Geruch, Härte, Geschmack, Klang, ..) kategorisiert.\\
 Körper mit solchen Zuständen werden Stoffe genannt.\\
 Eigenschaften sind emergente Eigenheiten von Stoffen. Sie werden beobachtet bzw. gemessen bzw. mit skalierten Größen verglichen (z.B. Härteskala nach Mohs).
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/stoff|ZfL »Stoff«]]
 ==== Stoffportion & Eigenschaftskombination ====
 Der Körper eines Stoffes oder eine endliche Anzahl von Körpern eines Stoffes werden Stoffportion genannt.\\
 Die bekannten Eigenschaften einer Stoffportion zu einem beliebigen Zeitpunkt werden Eigenschaftskombination genannt.\\
-Die vollständige Anweisung des Zuordnens einer Eigenschaftskombination zu einer Stoffportion wird Bestimmung genannt.
+Die vollständige Anweisung des Zuordnens einer Eigenschaftskombination zu einer Stoffportion wird //Bestimmung// genannt.
 ==== Stoffart & Eigenart ====
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   * Ist die Eigenschaftskombination einer Stoffportion ungleich den Eigenarten aller bekannten Stoffarten, so liegt entweder eine neue Stoffart vor, die definiert werden muß, oder die Stoffportion besteht aus mehreren Stoffarten.
 Die vollständige Anweisung des Zuordnens einer Stoffportion zu einer Stoffart wird Nachweis genannt.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Beweis |ZfL »Beweis «]]
-==== homogen oder heterogen ====
+==== Homogen oder heterogen ====
 Sind die Eigenschaftskombinationen einer untersuchten Stoffportion in allen Bereichen der Stoffportion gleich (räumliche Konstanz), so nennt man die Stoffportion homogen (bezüglich der Stoffart), auch wenn sie aus heterogenen Körpern besteht (z.B. kleine und große Kristalle).\\
 Andernfalls liegt ein heterogener Stoff vor (bezüglich der Stoffart).\\
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 Gemische werden nach den in ihnen vorliegenden Phasengrenzen (homogen, heterogen) und nach den Aggregatzuständen der zugrundeliegenden Reinstoffe qualitativ unterschieden (s-s, s-l, s-g .....).\\
 Homogene Gemische werden durch Gehaltsgrößen quantitativ beschrieben. Gehaltsgrößen beziehen die Größen Masse bzw. Volumen einer am Gemisch beteiligten Stoffportion entweder
-  *     auf die gleiche Größe der anderen am Gemisch beteiligten Stoffportion (Massen- oder Volumenverhältnis) oder
+  * auf die gleiche Größe der anderen am Gemisch beteiligten Stoffportion (Massen- oder Volumenverhältnis) oder
-  *     auf die gleiche Größe des gesamten Gemisches (Massen- oder Volumenanteil) oder
+  * auf die gleiche Größe des gesamten Gemisches (Massen- oder Volumenanteil) oder
-  *     auf das Volumen der Lösung (Massen- oder Volumenkonzentration).
+  * auf das Volumen der Lösung (Massen- oder Volumenkonzentration).
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Mischung|ZfL »Mischung«]]
 ==== Reinstoffe ====
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 ==== Teilen, Ordnen, Trennverfahren ====
 Teilen bedeutet, eine gegebene Stoffportion in möglichst viele Körper möglichst gleicher Form zu zerlegen (Homogenität der Körper), und diese nach nach ihren Eigenheiten (Aggregatzustand, Form, Volumen, Masse, Eigenschaften) zu ordnen.\\
-Der Vorgang des Ordnens erfolgt durch Verschiebung der Körper (Partikel, Kristalle, Cluster, Aerosole ...) einer Stoffportion im Raum. In diesem Raum werden energetische Gradienten (Temperatur, Konzentration, Druck, Schwerkraft, Elektromagnetismus) erzeugt. Die Körper der Stoffportion werden je nach Stoffart im Gradienten unterschiedlich beschleunigt und verschoben. Voraussetzung ist, daß überhaupt eine Wechselwirkung stattfindet.\\
+Der Vorgang des Ordnens erfolgt durch Verschieben der Körper (Partikel, Kristalle, Cluster, [[wiki:Aerosol|Aerosole]] ...) einer Stoffportion im Raum. In diesem Raum werden energetische Gradienten (Temperatur, Konzentration, Druck, Schwerkraft, Elektromagnetismus) erzeugt. Die Körper der Stoffportion werden je nach Stoffart im Gradienten unterschiedlich beschleunigt und verschoben. Voraussetzung ist, daß überhaupt eine Wechselwirkung stattfindet.\\
 Die Beschleunigung wird unterstützt oder behindert durch körperspezifische Kräfte (Trägheit, Reibung, Auftrieb...) und äußere Bedingungen (Hilfsstoffe, Porengröße). Unterschiedliche Körper legen unterschiedliche Strecken zurück und reichern sich im Raum an verschiedenen Stellen an.\\
 Die vollständigen Anweisungen zum Teilen von Gemischen heißen Trennverfahren.
-==== Zustandswechsel ====
+===== Zustandswechsel =====
 Die Wechselwirkung einer Stoffportion mit Energie/Materie kann zwei Zustandswechsel bewirken:
   * verdampfen, kondensieren, schmelzen, erstarren, sublimieren, resublimieren (Materie);
-  * verformen, ausdehnen/zusammenziehen, schwerer/leichter werden (Körper);
+  * verformen, ausdehnen/zusammenziehen, schwerer/leichter werden (Körper).
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Sublimierung|ZfL »Sublimierung«]]
 Die Änderungen der Stoffzustände werden anhand einer Reinstoffportion möglichst umfassend bekannter Eigenschaftskombination in vier Modellversuchen ermittelt:
 === Versuch 1 ===
-Ein isoliertes System (ohne Stoff- und Energieaustausch mit der Umgebung) enthalte eine Reinstoffportion und nichts anderes.\\
+Ein isoliertes [[wiki:system|System]] (ohne Stoff- und Energieaustausch mit der Umgebung) enthalte eine Reinstoffportion und nichts anderes.\\
 Dann ist deren Eigenschaftskombination über beliebig lange Zeiten unverändert. Allgemein formuliert:
 Ein Reinstoff ist unveränderlich, solange er isoliert von anderen Stoffarten und Energien ist.\\
 (Ausnahme: radioaktiver Zerfall)
-=== Versuch 2: Defintion  eines chemischen Elementes ===
+=== Versuch 2: Definition  eines chemischen Elementes ===
 Ein geschlossenes System (ohne Stoffaustausch mit der Umgebung) enthalte eine Reinstoffportion und nichts anderes.\\
 Befindet sich zu einem beliebigen Zeitpunkt und nach beliebigem Energieaustausch immer nur ein Reinstoff im System, so nennt man diesen ein chemisches Element.\\
 Dabei auftretende Eigenschaftswechsel zeigen Modifikationen des betreffenden Elements an.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/element|ZfL »Element«]]
 === Versuch 3: Definition einer Verbindung ===
 Ein geschlossenes System enthalte eine Reinstoffportion und nichts anderes.\\
-Findet sich zu einem beliebigen Zeitpunkt und nach beliebigem Energieaustausch jemals ein Gemisch im System, so nennt man die ursprüngliche Reinstoffportion eine Verbindung.\\
+Findet sich zu einem beliebigen Zeitpunkt und nach beliebigem Energieaustausch jemals ein Gemisch im System, so nennt man die ursprüngliche Reinstoffportion eine Verbindung.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/bindung|ZfL »Bindung«]]
 === Versuch 4: Eigenschaftswechsel & Stoffartwechsel ===
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 ==== Chemische Reaktion ====
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/reaktion|ZfL »Reaktion«]]
 === endotherm - exotherm ===
 Der Vorgang des Stoffartwechsels wird chemische Reaktion genannt.\\
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 Nach häufiger Wiederholung, wobei jeweils Reinstoff 2 ausgetauscht wird, sind zahlreiche Eigenschaftskombinationen von Produkten ermittelt.
-==== Stoffklassen ====
+==== Stoffklassen & Ordnungsstrukturen ====
-=== strukturelle Vernetzung ===
 Diese Eigenschaftskombinationen werden geordnet (nach Art und Anzahl identischer Eigenschaften).
 Reinstoffe ähnlicher Eigenschaftskombinationen werden einer Stoffklasse zugeordnet (z.B.: Metalloxide, Nichtmetalloxide ...).
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 Die Durchführung zahlreicher Versuchsreihen führt zu immer mehr und immer umfangreicheren Stoffklassen (Säuren, Laugen, Sulfide, Fluoride, Alkane, Alkanole ...).
-Da immer nur ein Stoff verändert wird, sind alle Stoffklassen voneinander abhängig (strukturelle Vernetzung): Metalle mit Sauerstoff zu Metalloxiden, Metalloxide mit Wasser zu Laugen, Laugen mit Säuren zu Salzen.
+Da immer nur ein Stoff verändert wird, sind alle Stoffklassen voneinander abhängig, also nicht nur formal sondern auch strukturell: Metalle mit Sauerstoff zu Metalloxiden, Metalloxide mit Wasser zu Laugen, Laugen mit Säuren zu Salzen.
 ==== Prognose, Falsifikation, Verifikation ====
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 Mit den Versuchen 5 und 6 wird die Prognose überprüft. Jede zugetroffene Prognose bestätigt die Zuordnung zu einer Stoffklasse und macht sie wahrscheinlicher.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Prognose|ZfL »Prognose«]]
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Vorhersagbarkeit|ZfL »Vorhersagbarkeit«]]
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Wahrscheinlichkeit|ZfL »Wahrscheinlichkeit«]]
 ==== Reihen ====
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 Die vollständige Anweisung zum Herstellen von Stoffen mit bestimmten Eigenschaften heißt Synthese.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/synthese|ZfL »Synthese«]]
 ==== Analyse ====
 Soll ein unbekannter Stoff untersucht werden, so erfordert dies zunächst eine zielgerichtete Fragestellung. Mit den bisher definierten Methoden lassen sich untersuchen:
+  * die Homogenität bzw. Heterogenität der Stoffportion;
-  *     die Homogenität bzw. Heterogenität der Stoffportion;
+  * die Anzahl der darin enthaltenen Reinstoffe durch Anwendung der Trennverfahren;
-  *     die Anzahl der darin enthaltenen Reinstoffe durch Anwendung der Trennverfahren;
+  * die Einteilung in Element oder Verbindung durch Versuch 2 und 3;
-  *     die Einteilung in Element oder Verbindung durch Versuch 2 und 3;
+  * die Reaktionsfähigkeit gegenüber allen anderen Stoffen durch Versuch 4;
-  *     die Reaktionsfähigkeit gegenüber allen anderen Stoffen durch Versuch 4;
+  * die Zugehörigkeit zu bestimmten Stoffklassen durch die Versuch 5 und 6;
-  *     die Zugehörigkeit zu bestimmten Stoffklassen durch Versuchsreihe 2
+  * der Nachweis der Stoffart durch Bestimmung der Eigenschaftskombination der Stoffportion.
+Auswahl und Anwendung geeigneter Verfahren sind durch die Fragestellung bedingt und führen zu einer Antwort auf die Fragestellung. Die vollständige Anweisung zur Untersuchung einer Stoffportion heißt Analyse. Diese Analyse ist Teil einer umfassenderen [[wiki:Analytik|Analytik]], die eine problemorientierte Fragestellung beinhaltet und deren Ergebnisse mindestens handlungsleitend sein sollten.
-der Nachweis der Stoffart durch Bestimmung der Eigenschaftskombination der Stoffportion.
+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/analyse|ZfL »Analyse«]]
-Auswahl und Anwendung geeigneter Verfahren sind durch die Fragestellung bedingt und führen zu einer Antwort auf die Fragestellung.
+===== Messen =====
+Synthese- und Analysevorschriften bedürfen quantitativer Angaben, die durch [[wiki:messen|Messen]] gewonnen werden. Die zugrundegelegten [[wiki:masseinheit|Maßeinheiten]] lassen sich alle auf die SI-Einheiten zurückführen.
-Die vollständige Anweisung zur Untersuchung einer Stoffportion heißt Analyse.
 ===== Literatur =====
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   * STRUBE: Der historische Weg der Chemie
   * PEETZ: Leben ohne Chemie?
-===== Nachbemerkung =====
-=== Wirklichkeit, Wahrnehmung, Wahrheit	 ===
-Die Theorie der Materie erfordert eine Theorie der Wahrnehmung.\\
-Vermieden wurde der Begriff der Wirklichkeit. Damit erhält dieser Ansatz von vornherein eine konkretere Dimension. Wirklichkeiten lassen sich konstruieren.\\
-Wahrnehmungen haben eine andere, eine anthropozentrische Dimension. Deren Aspekte seien nur kurz angedeutet. Etwas für wahr nehmen impliziert, die Wahl zu haben, es annehmen oder auch ablehnen zu können. Das will ich nicht wahr haben. Wahrnehmung entsteht über Sinneseindrücke. In einer Welt der Blinden oder der Gehörlosen wird die Welt anders wahrgenommen, die Eindrücke eines ganzen Sinnes fehlen. Wo es keine Sinneseindrücke über die Augen gibt, werden auch keine Begriffe dafür belegt. Ein Blinder kann Farben als abstrakte Konstruktion verstehen, aber ihm fehlt die Vorstellung. Eine Verständigung über Sinneseindrücke setzt ein gemeinsames Verständnis jedoch voraus. Darin liegt die soziale Dimension von Wahrnehmung.\\
-Wahr ist auch nur das, was allgemein als wahr anerkannt wird. Im allgemeinen wird als wahr anerkannt, was nützlich ist. Nützlich ist, was hilft, in der Welt zu überleben.\\
-Individuelle Wirklichkeiten werden allgemein akzeptiert, wenn sie die allgemein anerkannten Wirklichkeiten nicht stören. Ihren nützlichen Wert haben sie als Probehandeln. Im Unterschied zur anerkannten Wirklichkeit (Wissen) ist ihre Grundlage der Glaube.
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