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wiki:chemie

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wiki:chemie [2020/06/18 02:33] Norbert Lüdtkewiki:chemie [2025/12/09 14:26] (aktuell) Norbert Lüdtke
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 === Ein Ansatz und ein Versuch === === Ein Ansatz und ein Versuch ===
 Bereits Wilhelm Ostwald weist in seiner berühmten //Einführung in die Chemie// 1922 auf den Zusammenhang zwischen Begrifflichkeiten und Erfahrung hin:  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,  +  Mir war es, wenn auch nicht unerwartet, doch noch  
-  doch noch überraschend,  +  überraschend, in welch weitem Maße der strengste Aufbau  
-  in welch weitem Maße  +  der chemischen Grundbegriffe mit der geschichtlichen  
-  der strengste Aufbau der chemischen Grundbegriffe  +  Entwicklung der chemischen Kenntnisse einerseits und mit  
-  mit der geschichtlichen Entwicklung  +  den Forderungen einer rationellen Pädagogik anderseits  
-  der chemischen Kenntnisse einerseits  +  übereinstimmt.  
-  und mit den Forderungen  +  Die Darlegung der grundlegenden Begriffe: Stoff, Lösung,  
-  einer rationellen Pädagogik anderseits übereinstimmt.  +  Gemenge, ihrer Eigenschaften und Kennzeichen bildet nicht  
-  Die Darlegung der grundlegenden Begriffe:  +  nur die logische Grundlage des chemischen Unterrichts,  
-  Stoff, Lösung, Gemenge,  +  sondern ermöglicht auch die systematische Beschreibung  
-  ihrer Eigenschaften und Kennzeichen  +  der wichtigsten chemischen Verrichtungen und  
-  bildet nicht nur  +  Trennungsmethoden ...  
-  die logische Grundlage des chemischen Unterrichts,  +  Die Chemie ist eine Erfahrungswissenschaft, d.h. sie ist  
-  sondern ermöglicht auch  +  ebensowohl Erfahrung wie Wissenschaft, und die letztere  
-  die systematische Beschreibung  +  beginnt erst mit der Anwendung der Erfahrung auf  
-  der wichtigsten chemischen Verrichtungen und Trennungsmethoden ...  +  Begriffsbildung und Schlußfolgerung ...  
-  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.\\  //Ziel// der Chemie ist es, das Verhalten von Stoffen zu beschreiben, zu verstehen und nachvollziehbar zu beeinflussen.\\ 
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 ==== Zweitens ==== ==== 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 ==== ==== 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. +  Chemie ist die Lehre der stofflichen Metamorphosen der  
-  Ihr wesentlicher Gegenstand ist nicht die existierende Substanz,  +  Materie. Ihr wesentlicher Gegenstand ist nicht die  
-  sondern vielmehr ihre Vergangenheit und ihre Zukunft.  +  existierende Substanz, sondern vielmehr ihre Vergangenheit  
-  Die Beziehungen eines Körpers zu dem, was er früher war,  +  und ihre Zukunft. Die Beziehungen eines Körpers zu dem,  
-  und zu dem, was er werden kann, +  was er früher war, und zu dem, was er werden kann, 
   bilden den eigentlichen Gegenstand der Chemie.“   bilden den eigentlichen Gegenstand der Chemie.“
   Lehrbuch der organischen Chemie 1859   Lehrbuch der organischen Chemie 1859
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 Einmal eingeführte Begriffe werden unsauber verwendet, z.B.: Einmal eingeführte Begriffe werden unsauber verwendet, z.B.:
   * Gleiche Objekte/Phänomene werden mit unterschiedlichen Begriffen bezeichnet (Stoff, Materie, Substanz, Gegenstand, Körper, Stoffportion .....)   * 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 Vorstellungen.   * Es wird nicht stringent zwischen Stoffbeschreibung und Teilchendeutung unterschieden, also zwischen Begriffen für Phänomene und Begriffen für Vorstellungen.
-  * Die Theorie der Materie erfordert eine Theorie der *[[wiki:Wahrnehmung|Wahrnehmung]].+  * 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 ==== ==== Sechstens ====
 Jenseits semantischer Probleme erwachsen weitere Probleme aus der Struktur des [[wiki:wissen|Wissens]] zu Beginn, nämlich: Jenseits semantischer Probleme erwachsen weitere Probleme aus der Struktur des [[wiki:wissen|Wissens]] zu Beginn, nämlich:
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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: 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 ...| |Stoffportion|Teilchen, Atom, Molekül ...|
 |Stoffart und Stoffname|Teilchenart und Formel| |Stoffart und Stoffname|Teilchenart und Formel|
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 |konkret begreifen|abstrakt verstehen| |konkret begreifen|abstrakt verstehen|
 ===== Grundlegende Begriffe ===== ===== Grundlegende Begriffe =====
-==== 1. 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.)
-==== 2. 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. »Körper« ist fachsprachlich synonym für die zu vermeidenden umgangssprachlichen Begriffe „Gegenstand“ und „Ding“.+  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/Materie |ZfL »Materie «]] 
 + 
 +==== 2. Formen und Körper ==== 
 +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]]“. 
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/form|ZfL »Form«]] 
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/koerper|ZfL »Körper«]]
  
 ==== 3. Eigenarten und Stoffe ==== ==== 3. 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. »Stoffe« ist fachsprachlich definiert, als Begriff jedoch identisch mit dem umgangssprachlichen Begriff Stoff für Textilien; zu vermeiden ist der Begriff „Substanz“.+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“. 
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/stoff|ZfL »Stoff«]]
  
 ==== 4. Grenzen und Stoffportionen ==== ==== 4. Grenzen und Stoffportionen ====
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 ==== Modelle und Theorien  ==== ==== Modelle und Theorien  ====
 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). 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 ====
 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. 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 ====
-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 ==== ==== 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 ==== ==== 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. 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 ==== ==== 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
  
 ===== Energiewechsel und chemische Reaktion ===== ===== Energiewechsel und chemische Reaktion =====
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/energie|ZfL »Energie«]]
 ==== Wärme (Energie) und Zustandsveränderung ==== ==== 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. 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 ==== ==== Kraft (Energie) und Formveränderung ====
 Den Zustand von Körpern kann man verändern durch Kraft (Energie wird zugeführt). Diese Veränderungen nennen wir verformen, vergrößern, verkleinern. 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, ...) 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, ...)
  
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 Die wahrnehmbaren energetischen Aspekte richten auf zwei verschiedene Zeitpunkte: 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).\\ Diese „Startenergie“ (als Phänomen) wird fachlich korrekt (aber wenig anschaulich) mit dem Begriff //Aktivierungsenergie// (auf statistischer Ebene) erklärt. 
-  - 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).\\ 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-Diagrammerklärt.  
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/energie|ZfL »Energie«]]
 ===== Definitionen und Begriffshierarchien auf Stoffebene ===== ===== Definitionen und Begriffshierarchien auf Stoffebene =====
 ==== Raum - Materie - Energie ==== ==== Raum - Materie - Energie ====
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 Alles, was keinen Raum einnimmt, sich jedoch im Raum ausbreitet, ist Energie (Felder, Strahlung).\\  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. 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 ==== ==== energetische und materielle Zustände ====
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 ==== Temperatur & Druck ==== ==== 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. 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 ==== ==== Körper - Form - Ausdehnung - Gewicht ====
 Eine Materieportion, deren Aggregatzustand verschieden ist vom Aggregatzustand der benachbarten Materieportionen (Phasengrenze), wird Körper genannt.\\  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 ==== ==== 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.\\  Eine daraus abgeleitete Größe ist z.B. die Dichte.\\ 
 //Formen// sind eine notwendige Bedingung der Existenz von Strukturen. //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 ==== ==== Eigenschaften & Stoffe ====
 Bei gleichen Körpern (homogen bezüglich Symmetrie, Volumen, Masse) sind verschiedene //Zustände// möglich.\\  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.\\  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). 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 ==== ==== Stoffportion & Eigenschaftskombination ====
 Der Körper eines Stoffes oder eine endliche Anzahl von Körpern eines Stoffes werden Stoffportion genannt.\\  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 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 ==== ==== 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.   * 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. 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).\\  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).\\  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 .....).\\  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 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 ==== ==== Reinstoffe ====
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 ==== Teilen, Ordnen, Trennverfahren ==== ==== 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.\\  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, [[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.\\ +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 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. Die vollständigen Anweisungen zum Teilen von Gemischen heißen Trennverfahren.
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 Die Wechselwirkung einer Stoffportion mit Energie/Materie kann zwei Zustandswechsel bewirken: Die Wechselwirkung einer Stoffportion mit Energie/Materie kann zwei Zustandswechsel bewirken:
   * verdampfen, kondensieren, schmelzen, erstarren, sublimieren, resublimieren (Materie);   * 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: Die Änderungen der Stoffzustände werden anhand einer Reinstoffportion möglichst umfassend bekannter Eigenschaftskombination in vier Modellversuchen ermittelt:
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 (Ausnahme: radioaktiver Zerfall) (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.\\  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.\\  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. 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 === === Versuch 3: Definition einer Verbindung ===
 Ein geschlossenes System enthalte eine Reinstoffportion und nichts anderes.\\  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 === === Versuch 4: Eigenschaftswechsel & Stoffartwechsel ===
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 ==== Chemische Reaktion ==== ==== Chemische Reaktion ====
 +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/reaktion|ZfL »Reaktion«]]
 +
 === endotherm - exotherm ===  === endotherm - exotherm === 
 Der Vorgang des Stoffartwechsels wird chemische Reaktion genannt.\\  Der Vorgang des Stoffartwechsels wird chemische Reaktion genannt.\\ 
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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. 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 ==== ==== Reihen ====
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 Die vollständige Anweisung zum Herstellen von Stoffen mit bestimmten Eigenschaften heißt Synthese. 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 ==== ==== Analyse ====
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   * die Zugehörigkeit zu bestimmten Stoffklassen durch die Versuch 5 und 6;   * die Zugehörigkeit zu bestimmten Stoffklassen durch die Versuch 5 und 6;
   * der Nachweis der Stoffart durch Bestimmung der Eigenschaftskombination der Stoffportion.   * 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. +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
- +  * Zur Begriffsgeschichte siehe [[https://begriffsgeschichte.de/doku.php/begriffe/analyse|ZfL »Analyse«]]
-Die vollständige Anweisung zur Untersuchung einer Stoffportion heißt Analyse. +
 ===== Messen ===== ===== Messen =====
-Synthese- und Analysevorschriften bedürfen quantitativer Angaben. Die zugrundegelegten [[wiki:masseinheit|Maßeinheiten]] lassen sich alle auf die SI-Einheiten zurückführen.+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.
  
 ===== Literatur ===== ===== Literatur =====
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   * STRUBE: Der historische Weg der Chemie   * STRUBE: Der historische Weg der Chemie
   * PEETZ: Leben ohne Chemie?   * PEETZ: Leben ohne Chemie?
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-<html><img src="https://vg07.met.vgwort.de/na/8261798c77044009a97f6ee55425b936" width="1" height="1" alt=""> 
-</html> 
wiki/chemie.1592447589.txt.gz · Zuletzt geändert: von Norbert Lüdtke

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