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Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Wie alles anfing - ein Rückblick auf die Entwicklung der Kunststoffe

2021-01-10T17:09:53Z

BirgitLachner: /* Die Polymerchemie wird wissenschaftlich */

Als '''Kunststoffe''' bezeichnet man alle Werkstoffe, die hauptsächlich aus '''Makromolekülen''' bestehen. Makromoleküle sind Riesenmoleküle, also sehr große Moleküle, die aus sich wiederholenden, gleichen oder unterschiedlichen Gruppierungen bestehen und eine hohe Molekülmasse haben. Üblicherweise wird von Makromolekülen gesprochen, wenn die Molekülmasse über 10.000 g·mol−1 liegt. Das Begriff '''Makromolekül''' wurde 1922 von Hermann Staudinger eingeführt, der ein Verfahren entwickelte, um aus der Viskosität (Zähflüssigkeit) einer Lösung das Molekulargewicht von Makromolekülen zu bestimmen.

Als '''Polymer''' bezeichnet man einen chemischen Stoff, der aus Makromolekülen besteht.

{{Box|GRUNDBEGRIFFE|2=Wichtige Begriffe zum Merken!
* '''Kunststoffe''' = Werkstoffe, die aus Makromolekülen bestehen.
* '''Makromoleküle''' = Riesenmoleküle mit mehreren Tausend Atomen mit lange Ketten bestehen.
* '''Polymer''' = chemischer Stoff, der aus Makromolekülen besteht.
|3= Hervorhebung2}}

== Natürliche Polymere ==
Polymere sind keine Erfindung des Menschen. Es gibt zahlreiche natürlich vorkommende Polymere und sie werden vom Menschen schon seit Urzeiten verwendet und auch entsprechend der Bedürfnisse angepasst.

{{Box|WICHTIG|Alle Tiere und Pflanzen enthalten in ihren Zellen Polymere.|Hervorhebung1}}

So enthält Holz das Polymer '''Lignin'''. Es dient dem Menschen als Brennholz, Werkzeug, Waffe oder als Baumaterial.

Das Polymer '''Kollagen''' ist ein Strukturprotein, das dem Bindegewebe und damit der Tierhaut ihre Stabilität und Elastizität verleiht. Wird es durch Gerben stabilisiert und damit vor dem raschen Verwesen geschützt, nennt man es Leder. Seinen Namen erhielt das Kollagen (aus dem Griechischen: ''Leim erzeugend'') ursprünglich aufgrund seiner früheren Nutzung als Knochenleim im Holzhandwerk. Es ist auch der Hauptgrundstoff für die Herstellung von Gelatine.

Aus Wolle, also abgeschnittenen Tierhaaren, stellte man durch Verspinnen und Weben oder durch Filzen Bekleidung und Decken her. Darin enthalten ist das '''Keratin''' (von griechisch „Horn“), das ein wasserunlösliche Faserprotein ist, das von allen Tieren gebildet wird und das gleiche Material wie bei der Hornsubstanz (also auch Fußnägel) ist.

Birken lieferten den ersten Kunststoff der Menschheitsgeschichte, das aus Birkenrinde durch Erhitzen in einer Art Destillation gewonnene Birkenpech, das sowohl Neandertalern als auch dem steinzeitlichen Homo sapiens als Klebstoff bei der Herstellung von Werkzeugen diente. Birkenpech enthält '''hochmolekulare Kohlenwasserstoffe''' mit Ruß und einigen anderen Beimischungen.

Bestimmte Baumharze werden als Gummi Arabicum eingesetzt und wurden früher nach Europa exportiert. Auch Bernstein ist ein fossiles Harz, das man für Pfeilspitzen und Schmuckgegenständen verwendete. Chemisch stecken dahinter verschiedene Stoffe, die erst mit der Zeit '''Makromoleküle''' bilden und so ihre Festigkeit erhalten.

Beim Naturkautschuk handelt es sich um ein Polymer, das aus Latex gewonnen wird, dem Milchsaft des ursprünglich aus Brasilien stammenden Kautschukbaums. Auch hier findet an der Luft nach und nach eine Verknüpfung kleinerer organischer Moleküle, hier speziell des Isopren zu Makromolekülen statt. Also im Grunde genommen einfach ein '''Kohlenwasserstoff'''.

Auch unsere DNA ist im Grunde genommen ein Polymer, das eine Verkettung von Nukleotiden darstellt. Würde man die DNA einer beliebigen menschlichen Zelle entwinden käme man auf eine erstaunliche Länge von etwa 2m. Darin sind mehrere Milliarden Atome enthalten.

<gallery heights=300 widths=400>
Datei:MulberrySilk.JPG|Weiße Naturseide, ein begehrtes Produkt
Datei:Latex - Hevea - Cameroun.JPG|Gewinnung des Latex-Saftes am Kautschuck-Baum
Datei:Naturbernstein beleuchtet.jpg|Bernstein-Brocken mit eingeschlossenen Fliegen.
File:Wu 'Straight Ladder' DNA structure, complete tetraplex.jpg|Die DNA, die aus zwei Strängen besteht.
</gallery>

==Die Anfänge der Entwicklung der Kunststoffindustrie==

[[Datei:Charles_Goodyear.png|thumb|Carles Goodyear]]Bei der Erzeugung der ersten "Kunststoffe" griff der Mensch noch auf Naturmaterialen zurück. Zum einen wurden natürlich gewonnen Rohstoffe verwendet, um daraus Polymere herzustellen. Zum anderen wurden vorhandene natürliche Polymere bearbeitet, um ihre Eigenschaften zu verbessern.

Im 17. und 18. Jahrhundert brachten Naturforscher, eine aus milchigen Baumsäften gewonnene, elastische Massen ('''Kautschuk''') aus Malaysia und Brasilien mit. Für diese wurde in Deutschland der Begriff '''Gummi''' eingeführt. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich eine rasch wachsende Gummi-Industrie.

Der Erfinder '''Charles Goodyear''' stellte 1839 fest, dass sich '''Kautschuk''' bei Hitzeeinwirkung durch Zusatz von Schwefel in Gummi umwandelt. Dieser Prozess wird '''Vulkanisation''' genannt. Charles Goodyear fertigte aus dem neuen Material zunächst Gummihandschuhe. Um 1850 entdeckte er außerdem Hartgummi, ein durch Erhitzen in Gegenwart von Schwefel erhärteter Naturkautschuk, der anfangs als '''Ebonit''' vermarktet wurde. Daraus wurden zum Beispiel Schmuckstücke, Füllfederhalter, Klaviertasten, Tabakpfeifen und Teile von Telefonen hergestellt.

[[Datei:40mm table tennis ball Celluloid.jpg|thumb|300px|Tischtennisbälle sind aus Zelluloid]]

Die Entwicklung des '''Zelluloids''' ist mehreren Chemikern zu verdanken. Christian Friedrich Schönbein entwickelte 1846 die Schießbaumwolle, indem er '''Baumwolle''' mit Salpetersäure versetzte. Der Engländer Maynard löste Schießbaumwolle in einem Ethanol-Äther-Gemisch und erhielt nach Verdampfung elastische Häutchen (Kollodium). Der Engländer Cuttin verknetete das Kollodium mit alkoholischer Campherlösung zu Zelluloid. Im Jahr 1869 nutzte John Wesley Hyatt das Zelluloid als Kunststoff und entwickelte drei Jahre später die erste Spritzgussmaschine. Später wurde in England das Zellulosenitrat zur Imprägnierung von Textilien und in den USA Schellack entwickelt.
[[File:Women's shoes, ca. 1935 - photographer Sam Hood (4975365819).jpg|thumb|150px|Linoleum als moderner Ersatz für Holzparkett]]

Im Jahr 1844 wurde das '''Linoleum''' von Frederic Walton erfunden. Es wurde aus '''Leinöl''', speziellen Härtern und Harzen durch Lufteinblasung gewonnen. Anwendungsbereiche waren Fußbodenbeläge, Wandbekleidungen, Tischflächen.

Max Fremery und Johann Urban lösten mit einer ammoniakalischen Kupferhydroxidlösung Zellulose auf. Mit dieser Lösung (Cupro) konnten leicht '''Kupfer-Reyon-Fäden''' als erste Viskosefaser hergestellt werden.

Wilhelm Krische und Adolf Spittler entwickelten 1885 das '''Galalith (Kunsthorn)'''. Der Kunststoff ähnelt stark dem tierischen Horn oder Elfenbein. Das Kunsthorn wird aus '''Kasein und Formaldehydlösung''' hergestellt. Man fertigte daraus zum Beispiel Knöpfe, Anstecknadeln, Gehäuse für Radios, Zigarettendosen, Spielzeuge, Griffe für Regenschirme und vieles mehr in den verschiedensten Farben.
[[Datei:Ve301w.jpg|thumb|Ein Volksempfänger aus Bakelit]]

Der belgische Chemiker '''Leo Hendrik Baekeland''' entwickelte ein Verfahren (seit 1909 technische Produktion) zur Herstellung und Weiterverarbeitung eines Phenolharzes aus '''Phenol und Formaldehyd'''. Dieser von ihm '''Bakelit''' getaufte Kunststoff war der erste wirkliche synthetische Kunststoff, der in größeren Mengen hergestellt wurde.

Nach und nach folgten immer mehr rein synthetisch erzeugte Kunststoffe. Die anfänglich zufälligen Entdeckungen folgten mehr und mehr gezielte Forschungen um Kunststoffe mit bestimmten Eigenschaften nach Wunsch zu erzeugen.

== Die Polymerchemie wird wissenschaftlich ==

[[File:Hermann Staudinger ETH-Bib Portr 14419-3.jpg|150px|left]]

Als Vater der Polymerchemie gilt der deutsche Chemiker '''Hermann Staudinger'''. Man wusste, dass die heute als Polymere bezeichneten Stoffe Moleküle mit hoher Molmasse enthalten. Allerdings vermutete man kolloidale Strukturen, bei denen Tröpfchen in einem Dispersionsmedium fein verteilt sind. Bereits 1917 erwähnte Staudinger vor der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft, dass solche „hochmolekulare Verbindungen“ aus langkettigen Molekülen mit kovalenten Bindungen bestehen. 1920 veröffentlichte er in den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft einen Artikel, der als Begründung der modernen Polymerwissenschaften gilt. Vor allem in den Jahren von 1924 bis 1928 folgten von Staudinger weitere wichtige Theorien über den Aufbau von Kunststoffen, die die Grundlage für das heutige Verständnis dieser Werkstoffklasse bilden. Für diese Arbeiten erhielt Staudinger 1953 den Nobelpreis.

Der folgende Film zeigt die beschriebene Entwicklungen zusammengefasst in 15 Minuten.

<center><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube-nocookie.com/embed/9Cod0kmdzjY" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe></center>

[[Kategorie:Kunststoffe]]
[[Kategorie:Organische Chemie]]
[[Kategorie:Geschichte der Chemie]]
[[Kategorie:ChemieUnfertig]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Berechnungen von Massenverhältnissen

2020-09-18T15:14:57Z

BirgitLachner: /* Schritt 3: Berechnung der Menge an Aluminium */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}

Mit Hilfe der Reaktionsgleichungen können wir bestimmen, welche Massen an den Edukten zu welchen Massen an Produkten reagieren. Dies nutzen wir hier für erste stöchiometrische Berechnungen.

== Beispiel: Thermitreaktion ==

Betrachten wir zum Einstieg ein erstes Beispiel, wo die Berechnung der Massen wichtig für das Gelingen der Reaktion ist. Mit dem, bei der sogenannten Thermitreaktion, enstehenden flüssigen Eisen werden beim Bau von Gleisen zwei einzelne Schienenstücke an Ort und Stelle zusammengeschweist. Die Reaktion ist stark exotherm und daher ist das entstehende Eisen so flüssig, dass es in die vorbereitete Form fließt und dabei die Schienen zuverlässig und stabil verbindet.

<gallery widths="300" heights="230" style="text-align:center">
Datei:Thermite mix.jpg|Die Bahnmitarbeiter nutzen fertige Gemische.
Datei:Velp-thermitewelding-1.jpg|In einem Reaktionsgefäß wird das flüssige Eisen erzeugt.
Datei:Railphoto.jpg|Nach dem Entfernen der Gussform glüht das Eisen noch.
Datei:Geschweisster schienenstoss.jpeg|Nach dem Erkalten des Eisen wird die Oberfläche geglättet.
</gallery>

Wichtig, das die Reaktion überhaupt startet und dann richtig abläuft, ist das richtige Verhältnis der zwei Edukte Eisenoxid und Aluminium.

{{Box|Mögliche Aufgabenstellung|Wieviel Aluminium braucht man für ein Thermitgemisch, wenn noch 35 g Eisenoxid zur Verfügung stehen?|Üben}}

Man startet mit der Überlegung, welche Stoffe miteinander reagieren.

=== Schritt 1: Aufstellen der Reaktionsgleichung ===
Wie das häufig geschieht, können wir erst einmal alle beteiligten Stoffe in einem Reaktionsschema aufschreiben.

<center><math>Eisenoxid + Aluminium \longrightarrow Eisen + Aluminiumoxid</math></center>

Da es von Eisen mehrere Oxide gibt, muss man wissen, welches davon entsteht. Beim Aluminium ist die Formel klar, Eisen liegt meist als Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> vor. Nach dem Ausgleichen hat man diese Reaktionsgleichung:

<center><math>Fe_2O_3 + 2 Al \longrightarrow 2 Fe + Al_2O_3</math></center>

=== Schritt 2: Bestimmung des Massenverhältnisses entsprechend der Reaktionsgleichung ===

Ziel ist es ja, herauszubekommen, wieviel Eisenoxid und wieviel Aluminium man zusammen geben muss, damit die Reaktion optimal reagieren kann. Aus der Reaktionsgleichung kann man nun erkennen, dass eine Formeleinheit <math>Fe_2O_3</math> (''kein Molekül, aber das ist hierbei nicht wichtig!'') auf <math>2 Al</math>-Atome kommen müssen.

Mit Hilfe der Atommassen, die man aus dem Periodensystem ablesen kann, kann man dann berechnen, welche Masse von dem Eisenoxid <math>Fe_2O_3</math> bzw. dem Aluminium <math>Al</math> das genau sind!

Beim Eisenoxid kommt in der Reaktionsgleichung nur <math>Fe_2O_3</math> vor, daher berechnen wir ...

<center><math>m(Eisenoxid) = 2 \cdot m(Fe) + 3 \cdot m(O) = 2 \cdot 55,8 u + 3 \cdot 16,0 u = 159,6 u</math></center>

::'''''Anmerkungen:''' Beim Notieren ist es sinnvoll darauf zu achten, dass man die Rechnung so aufschreibt, wie es die Formel <math>Fe_2O_3</math> vorgibt und nicht in Einzelschritten. Die Rechnung mit den Zahlen kann man dann direkt in den Taschenrechner eingeben!''

Genauso geht man beim Aluminium vor: In der Reaktionsgleichung steht <math>2 Al</math> und daher muss man als Masse berechnen ...

<center><math>m(Aluminium) = 2 \cdot m(Al)= 2 \cdot 27,0 u= 54,0 u</math></center>

Nach diesen Rechnungen weiß man nun, dass '''<math>159,6 u</math> Eisenoxid''' vollständig mit '''<math>54 u</math> Aluminium''' reagieren können sollte. Problem ist, das man die sehr geringen Mengen nicht abwiegen kann. Allerdings ist das auch wiederum kein Problem, denn man kann ja eine vielfache Menge davon nehmen, denn es kommt ja auf das Verhältnis an und nicht auf die genauen Zahlen. So würden auch <math>2 \cdot 159,6 u</math> Eisenoxid mit <math>2 \cdot 54 u</math> Aluminium <math></math> reagieren usw. ...

Am einfachsten wäre es, die Menge soweit zu vervielfachen, dass man von der Einheit <math>u</math> auf <math>g</math> kommt.

{{Box|Zur Erinnerung: Umrechnung von u zu g|
<center><math>1 u = 1,660539040 \cdot 10^{-24} g</math> bzw. <math>1 g = 6,02214085774 \cdot 10^{23} \ u</math></center>
|Hervorhebung1}}

Und dann hätte man die Massen von '''<math>159,6 g</math> Eisenoxid''' die vollständig mit '''<math>54 g</math> Aluminium''' reagieren, da ja die Massen von Eisenoxid und die von Aluminium mit dem gleichen Faktor vervielfacht werden. Statt sich allerdings zu überlegen, wie oft man die Massen in u vervielfachen muss, kann man der Einfachheithalber die Massen in u nehmen und als Einheit g statt u verwenden, da sich an der Zahl nichts ändert.

Das wären Werte, die man abwiegen könnte, um dann ein perfektes Thermitgemisch zu erhalten.

Allerdings steht in der Aufgabenstellung, dass man nur noch 35 g Eisenoxid hat. Das heißt man müsste das Massenverhältnis von 159,6 g Eisenoxid herunterrechnen auf 35 g. Im Grunde genommen ist das ein Dreisatzrechnung, wie man es in Klasse 7 in Mathematik lernt. In Chemie wird aber gerne folgendermaßen vorgegangen:
:Egal wieviel man von den Edukten verwendet, das Verhältnis von Aluminium zu Eisenoxid muss immer einer identischen Wert ergeben, nämlich
<center><math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)} = \frac{54,0 u}{159,6 u}=0,33834 ... </math></center>

=== Schritt 3: Berechnung der Menge an Aluminium ===

Mit diesem Verhältnis kann man sich eine Gleichung erstellen, mit der es möglich ist, die Menge an Aluminium zu berechnen, die man braucht, um ein stöchiometrisches Gemisch mit 35 g Eisenoxid zu erhalten:
<center><math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)} = \frac{54,0 u}{159,6 u} = \frac{x}{35 g}</math></center>

Daraus ergibt sich eine Gleichung für die nur noch die Lösung für x bestimmt werden muss, die der gesuchten Menge an Aluminium entspricht:

<center><math>\frac{54,0 u}{159,6 u} = \frac{x}{35 g} \left | \; \cdot \;35 g \right. </math></center>

<center><math>\frac{54,0 u}{159,6 u} \cdot \;35 g = x </math></center>

<center><math>11,842 g \approx x </math></center>

{{Box|LÖSUNG|'''Anwort:''' Man braucht 11,842 g Aluminium, damit man mit 35 g Eisenoxid ein stöchiometrisches Thermit-Gemisch erhält. |Lösung}}

{{Box|TIPPS|
# Da die Menge x an Aluminium bestimmt werden soll, sollte man als Massenverhältnis den Bruch <math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)}</math> verwenden, denn so ist der Wert x der gesucht wird (''also Aluminium''), oben im Zähler. Würde x im Nenner stehen, bräuchte man zwei Äquivalenzumformungen, auch wenn man dann auf das gleiche Ergebnis käme. So werden aber auch Fehler bei der Umformung vermieden.
# Die Einheit u kürzt sich im Bruch <math>\frac{54,0 u}{159,6 u}</math> weg.
|Hervorhebung1}}

== Beispiel: Knallgasgemisch ==

<div class="grid">
<div class="width-1-2">
Das Knallgasgemisch ist ein stöchiometrisches Gemisch von Sauerstoff und Wasserstoff. Während reiner Wasserstoff ruhig verbrennt, gibt es beim Anzünden eines Knallgasgemisches ein Pfeifen oder wenn das Gemisch eingeschlossen ist einen Knall. Üblicherweise wiegt man Gase nicht, das Beispiel soll aber drei Dinge zeigen.

# Wie geht man mit den stöchiometrischen Kooeffizienten in den Reaktionsgleichungen um.
# Wie rechne ich von Massen auf die das Volumen ''(was bei Gasen ja besser abzumessen ist als die Masse!)''
# Was ändert sich in der Rechnung, wenn man die Masse von einem Produkt bestimmen will.
</div>
<div class="width-1-2"><center>[[File:Hydrogen balloon explosion.jpg]]

''Reiner Wasserstoff verbrennt mit gelber Flamme!''
</center>
</div>
</div>

{{Box|Mögliche Aufgabenstellung|Wieviel ml Wasser entstehen bei der Verbrennung von 100 l Wasserstoff?|Üben}}

=== Schritt 1: Aufstellen der Reaktionsgleichung ===
Der erste Schritt ist bei stöchiometrischen Berechnungen immer das Aufstellen und Ausgleichen der Reaktionsgleichung, zu der man eine Berechnung durchführen soll. Das wäre hier als Reaktionsschema:

<center><math>Wasserstoff \; + \; Sauerstoff \; \longrightarrow \; Wasser </math></center>

Zuerst werden für die Reaktionsgleichung die Stoffe durch ihre Symbolschreibweise ersetzt. Denke hier daran ...

{{Box|Die CHLORREICHEN Sieben|2=Es gibt sieben Elemente, die gasförmig sind und als Moleküle X<sub>2</sub> vorkommen:
:Cl<sub>2</sub>, F<sub>2</sub>, Br<sub>2</sub>, I<sub>2</sub>, O<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>
Nicht dazu gehören die '''Edelgase''' in der 8. Hauptgruppe, die immer einzelnen sind!
|3=Hervorhebung2}}

<center><math>H_2 \; + \; O_2 \; \longrightarrow \; H_2O </math></center>

Nun gilt es noch, die Reaktionsgleichung auszugleichen, damit rechts und links die Anzahl der Atome stimmen. Dann hat man:

<center><math>2 \;H_2 \; + \; O_2 \; \longrightarrow \; 2 \; H_2O </math></center>

Es ist also so, dass 2 Wasserstoffmoleküle auf ein Sauerstoffmolekül kommen müssen, damit die Reaktion optimal und dadurch besonders stark stattfindet.

<center>[[File:Hydrogen and oxygen react to form water.png|500px]]</center>

{{Box|WICHTIG|Hat man bei einer Reaktion kein stöchiometrisches Gemisch, so kann die Reaktion oft trotzdem stattfinden, aber meist weniger heftig.|3=Hervorhebung2}}

Damit wäre der erste Schritt abgeschlossen und wir müssen uns ans Rechnen machen.

=== Schritt 2: Bestimmung des Massenverhältnisses entsprechend der Reaktionsgleichung ===

Gesucht ist ja die Menge an Wasser, die bei der Reaktion von 100 l Wasserstoff entsteh. Wie vorher werden wir die Berechnung über das Massenverhältnis der zwei betrachteten Stoffe vornehmen, also Wasser und Wasserstoff. Da die Menge an Wasser gesucht ist, schreiben wir den Bruch für das Massenverhältnis so auf, dass Wasser oben steht:

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}</math></center>

Damit wir für den Bruch einen Wert haben, mit dem wir dann den unbekannten Wert berechnen können, betrachten wir wieder die Reaktionsgleichung und bestimmen, die Massen der Moleküle, die laut Reaktionsgleichung miteinander reagieren. Beim Wasserstoff sind das zwei H<sub>2</sub>-Moleküle.

<center><math>m(Wasserstoff) = m(2 H_2) = 2 \cdot \left [ 2 \cdot m(H) \right] = 2 \cdot \left [ 2 \cdot 1 u \right] = 4u </math></center>

'''Man beachte die Feinheiten, wie die Rechnung aufgeschrieben wurde:'''
* In der eckigen Klammer wird berechnet, wieviel ein Wasserstoff-Molekül H<sub>2</sub> wiegt.
* Die eckige Klammer wird dann noch mit 2 malgenommen, da man zwei von den Wasserstoff-Molekülen hat.

Entsprechend für das Wasser, das entsteht, nämlich zwei H<sub>2</sub>O-Moleküle:

<center><math>m(Wasser) = m(2 H_2O) = 2 \cdot \left [ 2 \cdot m(H) + m(O) \right] = 2 \cdot \left [ 2 \cdot 1 u + 16 u \right] = 36 u </math></center>

Damit wäre das Massenverhältnis:

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}=\frac{36 u}{4 u}</math></center>

Nun würden wir die Menge an gegebenem Wasserstoff mit diesem Massenverhältnis gleichsetzen und dann die Menge an Wasser daraus berechnen. Problem ist allerdings, dass die Menge an Wasserstoff nicht in g oder einer anderen Masseneinheiteinheit angegeben wurde sondern als Volumen, nämlich <math>V(Wasserstoff) = 100 l</math>.

=== Schritt 3: Berechnung der Masse des Wasserstoffs mit Hilfe der Dichte ===

Damit wir die Berechnung wie im ersten Beispiel durchführen können, müssen wir mit Hilfe der '''Dichte''' berechnen, welche Masse 100 l Wasserstoff haben. ''(siehe auch → [[Chemie-Lexikon/Dichte|Wiederholung des Begriffs Dichte]] und → [[Chemie-Lexikon/Stöchiometrie_-_Berechnungen_mit_der_Dichte|Berechnungen zur Dichte]])''

{{Box|ZUR ERINNERUNG Formel zur Berechnung der Dichte|2=
<math>\rho = \frac{m}{V}</math> oder <math>Dichte = \frac{Masse}{Volumen}</math>
|3=Merksatz}}

Wir nutzen diese Formel aber nicht zur Berechnung der Dichte, denn die Dichte für Wasserstoff kann man eine Tabelle entnehmen, wie zum Beispiel auf [https://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_Dichte_gasf%C3%B6rmiger_Stoffe dieser (etwas unübersichtlichen) Seite] oder, da die Dichte eine typische Stoffeigenschaft ist, auch in dem Wikipedia-Artikel zu {{wpde|Wasserstoff|Wasserstoff}}, nämlich 0,0899 kg · m<sup>−3</sup> oder ρ = 0,0899 g/l.

Da das Volumen (V = 100 l) und die Dichte bekannt sind, kann man nach Umstellen der Formel die Masse der Wasserstoff-Portion berechnen.

{{Box|Umformen der Formel zur Dichte|2=
<div class="grid">
<div class="width-1-3">
<math>\begin{matrix}
\; & \rho=\frac{m}{V} & \left| \; \cdot \; V \right.
\\
\Leftrightarrow & \rho \cdot V = m & \; \end{matrix}</math>
</div>
<div class="width-2-3">Willst du das Umformen der Formel der Dichte selber probieren? → '''[https://graspablemath.com/canvas/?load=_2b1ea394de3a4313 Dieser Link]''' führt auf eine Seite der Werkzeugs "Graspable Math".</div>
</div>
|3=Hervorhebung1}}

So kann man also die Masse der Wasserstoffportion berechnen:

<center><math> m(Wasserstoff) = \rho(Wasserstoff) \cdot V(Wasserstoff) = 0,0899 \frac{g}{l} \cdot 100 l = 8,99 g</math></center>

{{Box|WICHTIGER TIPP Werte ausführlich aufschreiben|Wie in der Formel eben zu sehen, sollten Angaben möglichst genau beschreiben werden. Also nicht einfach <math>m</math> wie Masse angeben sondern welche Masse, die Dichte von welchem Stoff usw.

'''Dabei liest man:'''
* <math>m(Wasserstoff)</math> ''Masse <u>von</u> der (gegebenen) Wasserstoff-Portion'' oder kurz ''Masse <u>von</u> Waserstoff''
* <math>\rho(Wasserstoff)</math> ''Dichte von Wasserstoff'' <small>(hängt nicht von der Menge ab!)</small>
|Hervorhebung1}}

=== Schritt 4: Berechnung der Menge an Wasser ===

Mit der berechneten Masse kann man das schon vorher aufgestellte Massenverhältnis von Wasser zu Wasserstoff wieder zur Hand nehmen und die bekannte Masse an Wasserstoff einsetzen und ein x für die gesuchte Menge an Wasser einsetzen.

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}=\frac{36 u}{4 u}= \frac{x}{8,99 g} </math></center>

Daraus ergibt sich die Gleichung, die man nur noch nach x auflösen muss:

<center><math>\frac{36 u}{4 u}= \frac{x}{8,9 g} \left| \cdot 8,99 g \right.</math></center>
<center><math>x=\frac{36 u}{4 u} \cdot 8,99 = 80,91 g</math></center>

Das bedeutet nun, dass bei der Reaktion von 100 l Wasserstoff ''(mit ausreichend Sauerstoff)'' <math>m(Wasser) = 80,91 g</math> entsteht.

{{Box|HINWEIS zur Schreibweise der Masse|Man sollte aufpassen, dass man unterscheidet zwischen <math>m(Wasser)</math> und <math>m(H_2O)</math>.

Im ersten Fall geht es um eine '''Portion Wasser''', deren Masse ich angebe, während die zweite Angabe die Masse von '''einem Wasser-Molekül''' meint!|Hervorhebung1}}

Da in der Aufgabenstellung gesucht ist, welche Volumen an Wasser entsteht müsste man eigentlich nun wieder die Formel durch Dichte heranziehen und aus der berechneten Masse an Wasser das Volumen berechnen. Da Wasser aber eine '''Dichte von 1 g/ml''' hat, braucht man nicht wirklich etwas rechnen und man hat das endgültige Endergebnis.

{{Box|LÖSUNG|Aus 100 l Wasserstoff entstehen bei der Knallgas-Reaktion mit ausreichend Sauerstoff etwa 80,91 ml Wasser.|Lösung}}

== Zusammenfassung ==
In den zwei Beispielen wurde nun hoffentlich deutlich genug gezeigt, wie man bei stöchimetrischen Rechnungen mit Hilfe von Massenverhältnissen vorgehen kann. Die Vorgehensweise ist nahezu immer die gleiche, in der zweiten Aufgane wurde deutlich, dass man eventuell gegebene oder gesuchte Werte in anderen Mengen-Einheiten umrechnen muss. Dazu müssen natürlich die notwendigen Konstanten bekannt sein.

{{Box|MERKE Vorgehensweise bei der Berechnungen mit Hilfe von Massenverhältnissen|
Folgende Schritte sind notwendig:
* Aufstellen und Ausgleichen der Reaktionsgleichungen
* Bestimmung der Massen der gegebenen bzw. gesuchten Stoffe entsprechen der Reaktionsgleichung <u>mit</u> dem stöchiometrischen Faktor und Aufstellen eines Massenverhältnisses.
* '''FALLS NOTWENDIG:''' Umrechnung von Volumina oder anderen Mengenangaben in eine Masse.
* Berechnung der Masse des gesuchten Stoffes mit Hilfe des Massenverhältnisses.
* '''FALLS NOTWENDIG:''' Umrechnung der Masse des gesuchten Stoffes in die gewünschte Mengeneinheit (z.B. Volumen oder eine bestimmte Einheit, wie t, kg, ...).
|Merksatz}}

== Übungen ==

Die folgenden Übungen fangen mit einfachen Vorübungen an, wo es nur um das Bestimmen von Massen geht. Dann erst geht es um die Berechnung von Massen, erst ohne dann auch mit der Dichte.

{{Box|AUFGABE 1 - Wie viel wiegen die folgenden Teilchen?|2=
''Überlege dir vorher, welche Art von Teilchen wir hier haben!''
:5 Silberatome, 3 Sauerstoffmoleküle, 6·10<sup>23</sup> Kohlenstoffatome, 100 Chlorgasteilchen, 7 Wasserstoffatome, 20 Wassermoleküle
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 1|2=
* 5 Silberatome '''= 5 Ag'''   ⇒ '''m(5 Ag) = 540u'''
* 3 Sauerstoffmoleküle '''= 3 O<sub>2</sub>''   ⇒ '''m(3 O<sub>2</sub>) = 96u'''
* 6·10<sup>23</sup> Kohlenstoffatome '''m(6·10<sup>23</sup> C) = 12g'''
:''Zur Erinnerung: 6·10<sup>23</sup> ist in etwa der Umrechnungsfaktor von u in g. Daher hat man hier soviele Teilchen, dass man von u in den Gramm-Bereich kommt.''
* 100 Chlorgasteilchen '''= 100 Cl<sub>2</sub>'''   ⇒ '''m(100 Cl<sub>2</sub>) = 7090,54u'''
* 7 Wasserstoffatome '''= 7 H '''   ⇒ '''m(= 7 H)=7u'''
* 20 Wassermoleküle '''= 20 H<sub>2</sub>O'''   ⇒ '''m(20 H<sub>2</sub>O)=360,3u'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Wie viel wiegen die folgenden Einheiten?|2=
Berechne anhand der gegebenen Formel mit dem entsprechenden stöchiometrischen Faktor die Masse der angegebenen Moleküle/Formeleinheiten:
:2 AlCl<sub>3</sub> ; 10 NaOH ; 2 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ; 8 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> ; 3 NH<sub>3</sub> ; Ag<sub>2</sub>S ; 2 Eisentrichlorid ; 6 Stickstoffdioxid ; 3 Dikupferoxid ; 7 Tetraphosphordecaoxid
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 2|2=
<div class="grid">
<div class="width-1-3">
* m(2 AlCl<sub>3</sub>) = '''266,7u'''
* m(10 NaOH) = '''400u'''
* m(2 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) = '''319,4u''';
* m(8 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>) = '''1135,6u'''
* m(3 NH<sub>3</sub>) = '''51u'''
</div>
<div class="width-2-3">
* m(Ag<sub>2</sub>S) = '''247,8u'''
* m(2 Eisentrichlorid)=m(2 FeCl<sub>3</sub>) = '''324,4u'''
* m(6 Stickstoffdioxid)=m(6 NO<sub>2</sub>) = '''276u'''
* m(3 Dikupferoxid) = m(3 Cu<sub>2</sub>O) = '''429,3u'''
* m(7 Tetraphosphordecaoxid) = m(7 P<sub>4</sub>O<sub>10</sub>) = '''1987,2u'''
</div>
</div>

|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Berechne nur die Masse des gesuchten Stoffes|2=
Berechne die gesuchten Mengen wie in den Beispiel besprochen. Denke daran, dass du für das Massenverhältnis nur die Massen der zwei Stoffe brauchst, um die es geht, also von dem Stoff bei dem eine Masse vorgegeben ist und von dem Stoff, dessen Masse man berechnen soll.
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 20 g Kohlenstoff - '''ges:''' m(Wasserstoff) = ?
# <math>Fe_2O_3 + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_2</math>     '''geg.:''' 1 t Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - '''ges:''' m(Eisen) = ?
# <math>CH_4 + 2 O_2 \longrightarrow CO_2 + 2 H_2O</math>     '''geg.:''' 50 g Methan CH<sub>4</sub> - '''ges:''' m(Kohlendioxid) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 3|2=
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 20 g Kohlenstoff - '''ges:''' m(Wasserstoff) = '''3,36 g'''
# <math>Fe_2O_3 + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_2</math>     '''geg.:''' 1 t Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - '''ges:''' m(Eisen) = '''699 g'''
# <math>CH_4 + 2 O_2 \longrightarrow CO_2 + 2 H_2O</math>     '''geg.:''' 50 g Methan CH<sub>4</sub> - '''ges:''' m(Kohlendioxid) = '''137,2 g'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|HINWEIS Quellen für Dichten|2=Im Chemie-Buch findest du am Ende eine Tabelle, in der Daten zu den '''Elementen''' zu finden sind. Unter anderem auch die Dichte. ''Beachte dabei aber die Einheit!'' Die Dichte von '''Verbindungen''' kannst du im Internet, z.B. auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Hauptseite Wikipedia], finden. Auf der Seite einer Verbindung bzw. eines Stoffes gibt es meist rechts einen Kasten mit allen wichtigen Daten.|3=Hervorhebung1}}

{{Box|AUFGABE 4 - Bestimme zu dem gesuchten Stoff das Volumen|2=
Nun sind hier Reaktionen, bei denen die Menge des gesuchten Stoffes als Volumen angegeben werden soll. Berechne also zum Schluss noch aus der berechnten Masse mit Hilfe der Dichte das gesuchte Volumen.
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 50 g C - '''ges:''' V(Wasserstoff) = ?
# <math>2 H_2O \longrightarrow O_2 + 2 H_2</math>     '''geg.:''' 100 kg H<sub>2</sub>O - '''ges:''' V(Sauerstoff) = ?
# <math>PbO + CO \longrightarrow CO_2 + Pb</math>     '''geg.:''' 25 g Pb - '''ges:''' V(Kohlenmonoxid) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 4|2=
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>       '''m(Wasserstoff) = 8,392g ; V(Wasserstoff) = 8,392g : 0,0988 g/l = 84,94 l'''
# <math>2 H_2O \longrightarrow O_2 + 2 H_2</math>     '''m(Sauerstoff) = 88,8g; V(Sauerstoff) = 62,14 l'''
# <math>PbO + CO \longrightarrow CO_2 + Pb</math>     '''m(Kohlenmonoxid) = 3,38g; V(Kohlenmonoxid) = 2,7 l'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 5 - Gleiche erst die Reaktionsgleichungen aus und bestimme dann die Menge des gesuchten Stoffes|2=
# <math>Cr_2O_3 + Al \longrightarrow Al_2O_3 + Cr</math>     '''geg.:''' 35 g Al - '''ges:''' m(Dichromtrioxid) = ?
# <math>Al + H_2O \longrightarrow Al_2O_3 + H_2</math>     '''geg.:''' 135 g Al - '''ges:''' V(Wasserstoff) = ?
# <math>H_2 + CuO \longrightarrow H_20 + Cu</math>     '''geg.:''' 250 g CuO - '''ges:''' V(Kupfer) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 5|2=
# <math>1 Cr_2O_3 + 2 Al \longrightarrow 1 Al_2O_3 + 2 Cr</math>     '''m(Dichromtrioxid) = 98,6 g'''
# <math>2 Al + 3 H_2O \longrightarrow 1 Al_2O_3 + 3 H_2</math>     '''m(Wasserstoff) 15,130 g; V(Wasserstoff) = 168,3 l'''
# <math>1 H_2 + 1 CuO \longrightarrow 1 H_20 + 1 Cu</math>     '''m(Kupfer)= 199,716 g, V(Kupfer) = 22,39 cm<sup>3</sup>'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 6 - Stelle die Reaktionsgleichung für die angegebene Reaktion an und bestimme die Menge des gesuchten Stoffes|2=
... ''kommt noch!'' ...
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 6|2=''Hey, warum erwartest du hier eine Lösung, wo es doch noch nicht mal eine Aufgaben gibt!?''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Eisen]]
[[Kategorie:Reaktionsgleichungen]]
[[Kategorie:Atommasse]]
[[Kategorie:Wasserstoff]]
[[Kategorie:Redoxreaktion]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Berechnungen von Massenverhältnissen

2020-09-18T15:03:19Z

BirgitLachner: /* Schritt 2: Bestimmung des Massenverhältnisses entsprechend der Reaktionsgleichung */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}

Mit Hilfe der Reaktionsgleichungen können wir bestimmen, welche Massen an den Edukten zu welchen Massen an Produkten reagieren. Dies nutzen wir hier für erste stöchiometrische Berechnungen.

== Beispiel: Thermitreaktion ==

Betrachten wir zum Einstieg ein erstes Beispiel, wo die Berechnung der Massen wichtig für das Gelingen der Reaktion ist. Mit dem, bei der sogenannten Thermitreaktion, enstehenden flüssigen Eisen werden beim Bau von Gleisen zwei einzelne Schienenstücke an Ort und Stelle zusammengeschweist. Die Reaktion ist stark exotherm und daher ist das entstehende Eisen so flüssig, dass es in die vorbereitete Form fließt und dabei die Schienen zuverlässig und stabil verbindet.

<gallery widths="300" heights="230" style="text-align:center">
Datei:Thermite mix.jpg|Die Bahnmitarbeiter nutzen fertige Gemische.
Datei:Velp-thermitewelding-1.jpg|In einem Reaktionsgefäß wird das flüssige Eisen erzeugt.
Datei:Railphoto.jpg|Nach dem Entfernen der Gussform glüht das Eisen noch.
Datei:Geschweisster schienenstoss.jpeg|Nach dem Erkalten des Eisen wird die Oberfläche geglättet.
</gallery>

Wichtig, das die Reaktion überhaupt startet und dann richtig abläuft, ist das richtige Verhältnis der zwei Edukte Eisenoxid und Aluminium.

{{Box|Mögliche Aufgabenstellung|Wieviel Aluminium braucht man für ein Thermitgemisch, wenn noch 35 g Eisenoxid zur Verfügung stehen?|Üben}}

Man startet mit der Überlegung, welche Stoffe miteinander reagieren.

=== Schritt 1: Aufstellen der Reaktionsgleichung ===
Wie das häufig geschieht, können wir erst einmal alle beteiligten Stoffe in einem Reaktionsschema aufschreiben.

<center><math>Eisenoxid + Aluminium \longrightarrow Eisen + Aluminiumoxid</math></center>

Da es von Eisen mehrere Oxide gibt, muss man wissen, welches davon entsteht. Beim Aluminium ist die Formel klar, Eisen liegt meist als Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> vor. Nach dem Ausgleichen hat man diese Reaktionsgleichung:

<center><math>Fe_2O_3 + 2 Al \longrightarrow 2 Fe + Al_2O_3</math></center>

=== Schritt 2: Bestimmung des Massenverhältnisses entsprechend der Reaktionsgleichung ===

Ziel ist es ja, herauszubekommen, wieviel Eisenoxid und wieviel Aluminium man zusammen geben muss, damit die Reaktion optimal reagieren kann. Aus der Reaktionsgleichung kann man nun erkennen, dass eine Formeleinheit <math>Fe_2O_3</math> (''kein Molekül, aber das ist hierbei nicht wichtig!'') auf <math>2 Al</math>-Atome kommen müssen.

Mit Hilfe der Atommassen, die man aus dem Periodensystem ablesen kann, kann man dann berechnen, welche Masse von dem Eisenoxid <math>Fe_2O_3</math> bzw. dem Aluminium <math>Al</math> das genau sind!

Beim Eisenoxid kommt in der Reaktionsgleichung nur <math>Fe_2O_3</math> vor, daher berechnen wir ...

<center><math>m(Eisenoxid) = 2 \cdot m(Fe) + 3 \cdot m(O) = 2 \cdot 55,8 u + 3 \cdot 16,0 u = 159,6 u</math></center>

::'''''Anmerkungen:''' Beim Notieren ist es sinnvoll darauf zu achten, dass man die Rechnung so aufschreibt, wie es die Formel <math>Fe_2O_3</math> vorgibt und nicht in Einzelschritten. Die Rechnung mit den Zahlen kann man dann direkt in den Taschenrechner eingeben!''

Genauso geht man beim Aluminium vor: In der Reaktionsgleichung steht <math>2 Al</math> und daher muss man als Masse berechnen ...

<center><math>m(Aluminium) = 2 \cdot m(Al)= 2 \cdot 27,0 u= 54,0 u</math></center>

Nach diesen Rechnungen weiß man nun, dass '''<math>159,6 u</math> Eisenoxid''' vollständig mit '''<math>54 u</math> Aluminium''' reagieren können sollte. Problem ist, das man die sehr geringen Mengen nicht abwiegen kann. Allerdings ist das auch wiederum kein Problem, denn man kann ja eine vielfache Menge davon nehmen, denn es kommt ja auf das Verhältnis an und nicht auf die genauen Zahlen. So würden auch <math>2 \cdot 159,6 u</math> Eisenoxid mit <math>2 \cdot 54 u</math> Aluminium <math></math> reagieren usw. ...

Am einfachsten wäre es, die Menge soweit zu vervielfachen, dass man von der Einheit <math>u</math> auf <math>g</math> kommt.

{{Box|Zur Erinnerung: Umrechnung von u zu g|
<center><math>1 u = 1,660539040 \cdot 10^{-24} g</math> bzw. <math>1 g = 6,02214085774 \cdot 10^{23} \ u</math></center>
|Hervorhebung1}}

Und dann hätte man die Massen von '''<math>159,6 g</math> Eisenoxid''' die vollständig mit '''<math>54 g</math> Aluminium''' reagieren, da ja die Massen von Eisenoxid und die von Aluminium mit dem gleichen Faktor vervielfacht werden. Statt sich allerdings zu überlegen, wie oft man die Massen in u vervielfachen muss, kann man der Einfachheithalber die Massen in u nehmen und als Einheit g statt u verwenden, da sich an der Zahl nichts ändert.

Das wären Werte, die man abwiegen könnte, um dann ein perfektes Thermitgemisch zu erhalten.

Allerdings steht in der Aufgabenstellung, dass man nur noch 35 g Eisenoxid hat. Das heißt man müsste das Massenverhältnis von 159,6 g Eisenoxid herunterrechnen auf 35 g. Im Grunde genommen ist das ein Dreisatzrechnung, wie man es in Klasse 7 in Mathematik lernt. In Chemie wird aber gerne folgendermaßen vorgegangen:
:Egal wieviel man von den Edukten verwendet, das Verhältnis von Aluminium zu Eisenoxid muss immer einer identischen Wert ergeben, nämlich
<center><math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)} = \frac{54,0 u}{159,6 u}=0,33834 ... </math></center>

=== Schritt 3: Berechnung der Menge an Aluminium ===

Mit diesem Verhältnis kann man sich eine Gleichung erstellen, mit der es möglich ist, die Menge an Aluminium zu berechnen, die man braucht, um ein stöchiometrisches Gemisch mit 35 g Eisenoxid zu erhalten:
<center><math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)} = \frac{54,0 u}{159,6 u} = \frac{x}{35 g}</math></center>

Daraus ergibt sich eine Gleichung für die nur noch die Lösung für x bestimmt werden muss, die der gesuchten Menge an Aluminium entspricht:

<center><math>\frac{54,0 u}{159,6 u} = \frac{x}{35 g} \left | \; \cdot \;35 g \right. </math></center>

<center><math>\frac{54,0 u}{159,6 u} \cdot \;35 g = x </math></center>

<center><math>11,842 g \approx x </math></center>

{{Box|LÖSUNG|'''Anwort:''' Man braucht 11,842 g Aluminium, damit man mit 35 g Eisenoxud ein stöchiometrisches Thermit-Gemisch erhält. |Lösung}}

{{Box|TIPPS|
# Da die Menge x an Aluminium bestimmt werden soll, sollte man als Massenverhältnis den Bruch <math>\frac{m(Aluminium)}{m(Eisenoxid)}</math> verwenden, denn so ist der Wert x der gesucht wird (''also Aluminium''), oben im Zähler. Würde x im Nenner stehen, bräuchte man zwei Äquivalenzumformungen, auch wenn man dann auf das gleiche Ergebnis käme. So werden aber auch Fehler bei der Umformung vermieden.
# Die Einheit u kürzt sich im Bruch <math>\frac{54,0 u}{159,6 u}</math> weg.
|Hervorhebung1}}

== Beispiel: Knallgasgemisch ==

<div class="grid">
<div class="width-1-2">
Das Knallgasgemisch ist ein stöchiometrisches Gemisch von Sauerstoff und Wasserstoff. Während reiner Wasserstoff ruhig verbrennt, gibt es beim Anzünden eines Knallgasgemisches ein Pfeifen oder wenn das Gemisch eingeschlossen ist einen Knall. Üblicherweise wiegt man Gase nicht, das Beispiel soll aber drei Dinge zeigen.

# Wie geht man mit den stöchiometrischen Kooeffizienten in den Reaktionsgleichungen um.
# Wie rechne ich von Massen auf die das Volumen ''(was bei Gasen ja besser abzumessen ist als die Masse!)''
# Was ändert sich in der Rechnung, wenn man die Masse von einem Produkt bestimmen will.
</div>
<div class="width-1-2"><center>[[File:Hydrogen balloon explosion.jpg]]

''Reiner Wasserstoff verbrennt mit gelber Flamme!''
</center>
</div>
</div>

{{Box|Mögliche Aufgabenstellung|Wieviel ml Wasser entstehen bei der Verbrennung von 100 l Wasserstoff?|Üben}}

=== Schritt 1: Aufstellen der Reaktionsgleichung ===
Der erste Schritt ist bei stöchiometrischen Berechnungen immer das Aufstellen und Ausgleichen der Reaktionsgleichung, zu der man eine Berechnung durchführen soll. Das wäre hier als Reaktionsschema:

<center><math>Wasserstoff \; + \; Sauerstoff \; \longrightarrow \; Wasser </math></center>

Zuerst werden für die Reaktionsgleichung die Stoffe durch ihre Symbolschreibweise ersetzt. Denke hier daran ...

{{Box|Die CHLORREICHEN Sieben|2=Es gibt sieben Elemente, die gasförmig sind und als Moleküle X<sub>2</sub> vorkommen:
:Cl<sub>2</sub>, F<sub>2</sub>, Br<sub>2</sub>, I<sub>2</sub>, O<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>
Nicht dazu gehören die '''Edelgase''' in der 8. Hauptgruppe, die immer einzelnen sind!
|3=Hervorhebung2}}

<center><math>H_2 \; + \; O_2 \; \longrightarrow \; H_2O </math></center>

Nun gilt es noch, die Reaktionsgleichung auszugleichen, damit rechts und links die Anzahl der Atome stimmen. Dann hat man:

<center><math>2 \;H_2 \; + \; O_2 \; \longrightarrow \; 2 \; H_2O </math></center>

Es ist also so, dass 2 Wasserstoffmoleküle auf ein Sauerstoffmolekül kommen müssen, damit die Reaktion optimal und dadurch besonders stark stattfindet.

<center>[[File:Hydrogen and oxygen react to form water.png|500px]]</center>

{{Box|WICHTIG|Hat man bei einer Reaktion kein stöchiometrisches Gemisch, so kann die Reaktion oft trotzdem stattfinden, aber meist weniger heftig.|3=Hervorhebung2}}

Damit wäre der erste Schritt abgeschlossen und wir müssen uns ans Rechnen machen.

=== Schritt 2: Bestimmung des Massenverhältnisses entsprechend der Reaktionsgleichung ===

Gesucht ist ja die Menge an Wasser, die bei der Reaktion von 100 l Wasserstoff entsteh. Wie vorher werden wir die Berechnung über das Massenverhältnis der zwei betrachteten Stoffe vornehmen, also Wasser und Wasserstoff. Da die Menge an Wasser gesucht ist, schreiben wir den Bruch für das Massenverhältnis so auf, dass Wasser oben steht:

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}</math></center>

Damit wir für den Bruch einen Wert haben, mit dem wir dann den unbekannten Wert berechnen können, betrachten wir wieder die Reaktionsgleichung und bestimmen, die Massen der Moleküle, die laut Reaktionsgleichung miteinander reagieren. Beim Wasserstoff sind das zwei H<sub>2</sub>-Moleküle.

<center><math>m(Wasserstoff) = m(2 H_2) = 2 \cdot \left [ 2 \cdot m(H) \right] = 2 \cdot \left [ 2 \cdot 1 u \right] = 4u </math></center>

'''Man beachte die Feinheiten, wie die Rechnung aufgeschrieben wurde:'''
* In der eckigen Klammer wird berechnet, wieviel ein Wasserstoff-Molekül H<sub>2</sub> wiegt.
* Die eckige Klammer wird dann noch mit 2 malgenommen, da man zwei von den Wasserstoff-Molekülen hat.

Entsprechend für das Wasser, das entsteht, nämlich zwei H<sub>2</sub>O-Moleküle:

<center><math>m(Wasser) = m(2 H_2O) = 2 \cdot \left [ 2 \cdot m(H) + m(O) \right] = 2 \cdot \left [ 2 \cdot 1 u + 16 u \right] = 36 u </math></center>

Damit wäre das Massenverhältnis:

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}=\frac{36 u}{4 u}</math></center>

Nun würden wir die Menge an gegebenem Wasserstoff mit diesem Massenverhältnis gleichsetzen und dann die Menge an Wasser daraus berechnen. Problem ist allerdings, dass die Menge an Wasserstoff nicht in g oder einer anderen Masseneinheiteinheit angegeben wurde sondern als Volumen, nämlich <math>V(Wasserstoff) = 100 l</math>.

=== Schritt 3: Berechnung der Masse des Wasserstoffs mit Hilfe der Dichte ===

Damit wir die Berechnung wie im ersten Beispiel durchführen können, müssen wir mit Hilfe der '''Dichte''' berechnen, welche Masse 100 l Wasserstoff haben. ''(siehe auch → [[Chemie-Lexikon/Dichte|Wiederholung des Begriffs Dichte]] und → [[Chemie-Lexikon/Stöchiometrie_-_Berechnungen_mit_der_Dichte|Berechnungen zur Dichte]])''

{{Box|ZUR ERINNERUNG Formel zur Berechnung der Dichte|2=
<math>\rho = \frac{m}{V}</math> oder <math>Dichte = \frac{Masse}{Volumen}</math>
|3=Merksatz}}

Wir nutzen diese Formel aber nicht zur Berechnung der Dichte, denn die Dichte für Wasserstoff kann man eine Tabelle entnehmen, wie zum Beispiel auf [https://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_Dichte_gasf%C3%B6rmiger_Stoffe dieser (etwas unübersichtlichen) Seite] oder, da die Dichte eine typische Stoffeigenschaft ist, auch in dem Wikipedia-Artikel zu {{wpde|Wasserstoff|Wasserstoff}}, nämlich 0,0899 kg · m<sup>−3</sup> oder ρ = 0,0899 g/l.

Da das Volumen (V = 100 l) und die Dichte bekannt sind, kann man nach Umstellen der Formel die Masse der Wasserstoff-Portion berechnen.

{{Box|Umformen der Formel zur Dichte|2=
<div class="grid">
<div class="width-1-3">
<math>\begin{matrix}
\; & \rho=\frac{m}{V} & \left| \; \cdot \; V \right.
\\
\Leftrightarrow & \rho \cdot V = m & \; \end{matrix}</math>
</div>
<div class="width-2-3">Willst du das Umformen der Formel der Dichte selber probieren? → '''[https://graspablemath.com/canvas/?load=_2b1ea394de3a4313 Dieser Link]''' führt auf eine Seite der Werkzeugs "Graspable Math".</div>
</div>
|3=Hervorhebung1}}

So kann man also die Masse der Wasserstoffportion berechnen:

<center><math> m(Wasserstoff) = \rho(Wasserstoff) \cdot V(Wasserstoff) = 0,0899 \frac{g}{l} \cdot 100 l = 8,99 g</math></center>

{{Box|WICHTIGER TIPP Werte ausführlich aufschreiben|Wie in der Formel eben zu sehen, sollten Angaben möglichst genau beschreiben werden. Also nicht einfach <math>m</math> wie Masse angeben sondern welche Masse, die Dichte von welchem Stoff usw.

'''Dabei liest man:'''
* <math>m(Wasserstoff)</math> ''Masse <u>von</u> der (gegebenen) Wasserstoff-Portion'' oder kurz ''Masse <u>von</u> Waserstoff''
* <math>\rho(Wasserstoff)</math> ''Dichte von Wasserstoff'' <small>(hängt nicht von der Menge ab!)</small>
|Hervorhebung1}}

=== Schritt 4: Berechnung der Menge an Wasser ===

Mit der berechneten Masse kann man das schon vorher aufgestellte Massenverhältnis von Wasser zu Wasserstoff wieder zur Hand nehmen und die bekannte Masse an Wasserstoff einsetzen und ein x für die gesuchte Menge an Wasser einsetzen.

<center><math>\frac{m(Wasser)}{m(Wasserstoff)}=\frac{36 u}{4 u}= \frac{x}{8,99 g} </math></center>

Daraus ergibt sich die Gleichung, die man nur noch nach x auflösen muss:

<center><math>\frac{36 u}{4 u}= \frac{x}{8,9 g} \left| \cdot 8,99 g \right.</math></center>
<center><math>x=\frac{36 u}{4 u} \cdot 8,99 = 80,91 g</math></center>

Das bedeutet nun, dass bei der Reaktion von 100 l Wasserstoff ''(mit ausreichend Sauerstoff)'' <math>m(Wasser) = 80,91 g</math> entsteht.

{{Box|HINWEIS zur Schreibweise der Masse|Man sollte aufpassen, dass man unterscheidet zwischen <math>m(Wasser)</math> und <math>m(H_2O)</math>.

Im ersten Fall geht es um eine '''Portion Wasser''', deren Masse ich angebe, während die zweite Angabe die Masse von '''einem Wasser-Molekül''' meint!|Hervorhebung1}}

Da in der Aufgabenstellung gesucht ist, welche Volumen an Wasser entsteht müsste man eigentlich nun wieder die Formel durch Dichte heranziehen und aus der berechneten Masse an Wasser das Volumen berechnen. Da Wasser aber eine '''Dichte von 1 g/ml''' hat, braucht man nicht wirklich etwas rechnen und man hat das endgültige Endergebnis.

{{Box|LÖSUNG|Aus 100 l Wasserstoff entstehen bei der Knallgas-Reaktion mit ausreichend Sauerstoff etwa 80,91 ml Wasser.|Lösung}}

== Zusammenfassung ==
In den zwei Beispielen wurde nun hoffentlich deutlich genug gezeigt, wie man bei stöchimetrischen Rechnungen mit Hilfe von Massenverhältnissen vorgehen kann. Die Vorgehensweise ist nahezu immer die gleiche, in der zweiten Aufgane wurde deutlich, dass man eventuell gegebene oder gesuchte Werte in anderen Mengen-Einheiten umrechnen muss. Dazu müssen natürlich die notwendigen Konstanten bekannt sein.

{{Box|MERKE Vorgehensweise bei der Berechnungen mit Hilfe von Massenverhältnissen|
Folgende Schritte sind notwendig:
* Aufstellen und Ausgleichen der Reaktionsgleichungen
* Bestimmung der Massen der gegebenen bzw. gesuchten Stoffe entsprechen der Reaktionsgleichung <u>mit</u> dem stöchiometrischen Faktor und Aufstellen eines Massenverhältnisses.
* '''FALLS NOTWENDIG:''' Umrechnung von Volumina oder anderen Mengenangaben in eine Masse.
* Berechnung der Masse des gesuchten Stoffes mit Hilfe des Massenverhältnisses.
* '''FALLS NOTWENDIG:''' Umrechnung der Masse des gesuchten Stoffes in die gewünschte Mengeneinheit (z.B. Volumen oder eine bestimmte Einheit, wie t, kg, ...).
|Merksatz}}

== Übungen ==

Die folgenden Übungen fangen mit einfachen Vorübungen an, wo es nur um das Bestimmen von Massen geht. Dann erst geht es um die Berechnung von Massen, erst ohne dann auch mit der Dichte.

{{Box|AUFGABE 1 - Wie viel wiegen die folgenden Teilchen?|2=
''Überlege dir vorher, welche Art von Teilchen wir hier haben!''
:5 Silberatome, 3 Sauerstoffmoleküle, 6·10<sup>23</sup> Kohlenstoffatome, 100 Chlorgasteilchen, 7 Wasserstoffatome, 20 Wassermoleküle
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 1|2=
* 5 Silberatome '''= 5 Ag'''   ⇒ '''m(5 Ag) = 540u'''
* 3 Sauerstoffmoleküle '''= 3 O<sub>2</sub>''   ⇒ '''m(3 O<sub>2</sub>) = 96u'''
* 6·10<sup>23</sup> Kohlenstoffatome '''m(6·10<sup>23</sup> C) = 12g'''
:''Zur Erinnerung: 6·10<sup>23</sup> ist in etwa der Umrechnungsfaktor von u in g. Daher hat man hier soviele Teilchen, dass man von u in den Gramm-Bereich kommt.''
* 100 Chlorgasteilchen '''= 100 Cl<sub>2</sub>'''   ⇒ '''m(100 Cl<sub>2</sub>) = 7090,54u'''
* 7 Wasserstoffatome '''= 7 H '''   ⇒ '''m(= 7 H)=7u'''
* 20 Wassermoleküle '''= 20 H<sub>2</sub>O'''   ⇒ '''m(20 H<sub>2</sub>O)=360,3u'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Wie viel wiegen die folgenden Einheiten?|2=
Berechne anhand der gegebenen Formel mit dem entsprechenden stöchiometrischen Faktor die Masse der angegebenen Moleküle/Formeleinheiten:
:2 AlCl<sub>3</sub> ; 10 NaOH ; 2 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ; 8 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> ; 3 NH<sub>3</sub> ; Ag<sub>2</sub>S ; 2 Eisentrichlorid ; 6 Stickstoffdioxid ; 3 Dikupferoxid ; 7 Tetraphosphordecaoxid
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 2|2=
<div class="grid">
<div class="width-1-3">
* m(2 AlCl<sub>3</sub>) = '''266,7u'''
* m(10 NaOH) = '''400u'''
* m(2 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) = '''319,4u''';
* m(8 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>) = '''1135,6u'''
* m(3 NH<sub>3</sub>) = '''51u'''
</div>
<div class="width-2-3">
* m(Ag<sub>2</sub>S) = '''247,8u'''
* m(2 Eisentrichlorid)=m(2 FeCl<sub>3</sub>) = '''324,4u'''
* m(6 Stickstoffdioxid)=m(6 NO<sub>2</sub>) = '''276u'''
* m(3 Dikupferoxid) = m(3 Cu<sub>2</sub>O) = '''429,3u'''
* m(7 Tetraphosphordecaoxid) = m(7 P<sub>4</sub>O<sub>10</sub>) = '''1987,2u'''
</div>
</div>

|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Berechne nur die Masse des gesuchten Stoffes|2=
Berechne die gesuchten Mengen wie in den Beispiel besprochen. Denke daran, dass du für das Massenverhältnis nur die Massen der zwei Stoffe brauchst, um die es geht, also von dem Stoff bei dem eine Masse vorgegeben ist und von dem Stoff, dessen Masse man berechnen soll.
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 20 g Kohlenstoff - '''ges:''' m(Wasserstoff) = ?
# <math>Fe_2O_3 + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_2</math>     '''geg.:''' 1 t Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - '''ges:''' m(Eisen) = ?
# <math>CH_4 + 2 O_2 \longrightarrow CO_2 + 2 H_2O</math>     '''geg.:''' 50 g Methan CH<sub>4</sub> - '''ges:''' m(Kohlendioxid) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 3|2=
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 20 g Kohlenstoff - '''ges:''' m(Wasserstoff) = '''3,36 g'''
# <math>Fe_2O_3 + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_2</math>     '''geg.:''' 1 t Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> - '''ges:''' m(Eisen) = '''699 g'''
# <math>CH_4 + 2 O_2 \longrightarrow CO_2 + 2 H_2O</math>     '''geg.:''' 50 g Methan CH<sub>4</sub> - '''ges:''' m(Kohlendioxid) = '''137,2 g'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|HINWEIS Quellen für Dichten|2=Im Chemie-Buch findest du am Ende eine Tabelle, in der Daten zu den '''Elementen''' zu finden sind. Unter anderem auch die Dichte. ''Beachte dabei aber die Einheit!'' Die Dichte von '''Verbindungen''' kannst du im Internet, z.B. auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Hauptseite Wikipedia], finden. Auf der Seite einer Verbindung bzw. eines Stoffes gibt es meist rechts einen Kasten mit allen wichtigen Daten.|3=Hervorhebung1}}

{{Box|AUFGABE 4 - Bestimme zu dem gesuchten Stoff das Volumen|2=
Nun sind hier Reaktionen, bei denen die Menge des gesuchten Stoffes als Volumen angegeben werden soll. Berechne also zum Schluss noch aus der berechnten Masse mit Hilfe der Dichte das gesuchte Volumen.
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>     '''geg.:''' 50 g C - '''ges:''' V(Wasserstoff) = ?
# <math>2 H_2O \longrightarrow O_2 + 2 H_2</math>     '''geg.:''' 100 kg H<sub>2</sub>O - '''ges:''' V(Sauerstoff) = ?
# <math>PbO + CO \longrightarrow CO_2 + Pb</math>     '''geg.:''' 25 g Pb - '''ges:''' V(Kohlenmonoxid) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 4|2=
# <math>H_2O + C \longrightarrow CO + H_2</math>       '''m(Wasserstoff) = 8,392g ; V(Wasserstoff) = 8,392g : 0,0988 g/l = 84,94 l'''
# <math>2 H_2O \longrightarrow O_2 + 2 H_2</math>     '''m(Sauerstoff) = 88,8g; V(Sauerstoff) = 62,14 l'''
# <math>PbO + CO \longrightarrow CO_2 + Pb</math>     '''m(Kohlenmonoxid) = 3,38g; V(Kohlenmonoxid) = 2,7 l'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 5 - Gleiche erst die Reaktionsgleichungen aus und bestimme dann die Menge des gesuchten Stoffes|2=
# <math>Cr_2O_3 + Al \longrightarrow Al_2O_3 + Cr</math>     '''geg.:''' 35 g Al - '''ges:''' m(Dichromtrioxid) = ?
# <math>Al + H_2O \longrightarrow Al_2O_3 + H_2</math>     '''geg.:''' 135 g Al - '''ges:''' V(Wasserstoff) = ?
# <math>H_2 + CuO \longrightarrow H_20 + Cu</math>     '''geg.:''' 250 g CuO - '''ges:''' V(Kupfer) = ?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 5|2=
# <math>1 Cr_2O_3 + 2 Al \longrightarrow 1 Al_2O_3 + 2 Cr</math>     '''m(Dichromtrioxid) = 98,6 g'''
# <math>2 Al + 3 H_2O \longrightarrow 1 Al_2O_3 + 3 H_2</math>     '''m(Wasserstoff) 15,130 g; V(Wasserstoff) = 168,3 l'''
# <math>1 H_2 + 1 CuO \longrightarrow 1 H_20 + 1 Cu</math>     '''m(Kupfer)= 199,716 g, V(Kupfer) = 22,39 cm<sup>3</sup>'''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 6 - Stelle die Reaktionsgleichung für die angegebene Reaktion an und bestimme die Menge des gesuchten Stoffes|2=
... ''kommt noch!'' ...
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN AUFGABE 6|2=''Hey, warum erwartest du hier eine Lösung, wo es doch noch nicht mal eine Aufgaben gibt!?''
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Eisen]]
[[Kategorie:Reaktionsgleichungen]]
[[Kategorie:Atommasse]]
[[Kategorie:Wasserstoff]]
[[Kategorie:Redoxreaktion]]

Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Halogenalkane - ihre Bedeutung und Probleme

2020-09-05T14:30:50Z

BirgitLachner: /* Kritisches zu den Halogenalkanen */

== Chlor ist ein typisches Beispiel für Chemie!? ==
Das möchte man meinen, denn das sehr reaktive Chlor kommt natürlich meist nur als Chlorid-Ionen vor und alles andere hat die Chemie-Industrie geschaffen. Und die Liste mit den Negativbeispielen aus der industriellen Chlorchemie ist lang. Viele Chlorprodukte, vor allem Chloralkane und andere Chlorkohlenwasserstoffverbindungen sind in Verruf geraten, weil sie Krankheiten auslösen und die Umwelt gefährden.

'''Ein paar Beispiele gefällig?'''
* Insektenbekämpfungsmittel wie {{wpde|Lindan|Lindan}} und {{wpde|DDT|DDT}} (Dichlordiphenyltrichlorethan) ebenso wie die für viele Zwecke eingesetzten {{wpde|Polychlorierte_Biphenyle|polychlorierten Biphenyle (PCB)}} haben sich in der Nahrungskette angereichert und sind sogar im Fettgewebe von weit weg von den Menschen lebenden Pinguinen nachgewiesen worden.
* Wird das Holzschutzmittels Pentachlorphenol (PCP) verbrannt entstehen giftige, krebsauslösende Dioxine.
* Die Ozonschicht wird durch die, als Kühl- und Treibmittel eingesetzten {{wpde|Fluorchlorkohlenwasserstoffe|Fluorchlorkohlenwasserstoffe}} (FCKW), zerstört. Immerhin hat man das schon erkannt und Konsequenzen gezogen.

Erstaunlicherweise ist es aber nicht nur der Mensch, der solche giftigen und gefährlichen Halogenalkane produziert. Man hat zwar schon 1934 entdeckt, dass es sich bei dem 30 Jahre zuvor gewonnenen Flechtenstoff Diploicin um einen chlorhaltige Naturstoff handelt. Aber der wurde damals als exotisch empfunden.

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<gallery widths="300" heights="200">
File:Diploicia canescens 10 oct 2009.jpg|'''Die Flechte Diploicia canescens ...'''
File:Diploicia canescens apothécies 02.jpg |'''hier etwas größer.'''
File:Diploicin.svg|Das Diploicin
</gallery>
</center>

Inzwischen kennt man etwa 900 natürlich vorkommende Organochlorverbindungen. Produziert werden diese vor allem Bakterien, Pilze und Meeresalgen. Bei einigen Verbindungen sieht die chemische Industrie blass gegenüber den natürliche Produzenten aus. So gelangen aus natürlichen Quellen jährlich etwa <u>fünf Millionen Tonnen Chlormethan</u> in die Luft - größtenteils das Werk von Algen und holzabbauenden Pilzen: Das entspricht etwa einem Viertel des Chlorgehaltes der Erdatmosphäre. Das Chlormethan soll dort eine Rolle bei den jahreszeitlichen Schwankungen der Ozonschicht über den Polen spielen. Die jährlich etwa 30 000 Tonnen produziertes Chlormethan aus der industriellen Produktion sehen dagegen recht bescheiden aus.

Warum die Natur diese Stoffe herstellt konnte man inzwischen erklären. Es gibt verschiedene Gründe: So fand man heraus, dass der Einbau eines Chloratoms an einer ganz bestimmten Stelle in einem Molekül, die biologische Wirkung des chlorfreien Moleküls steigern kann. Ein Beispiel ist das in Erbsen vorkommende Wuchshormon Chlorindolessigsäure, das den Wachstum der Pflanzen stärker anregt als sein nichtchlorierter Verwandter. Der Nutzen für die Pflanze liegt letztlich darin, dass sie wegen der besseren Wirksamkeit weniger Hormon produzieren muss.

<center>
<gallery widths="300" heights="200">
File:Indol-3-ylacetic acid.svg|Die {{wpde|Indol-3-essigsäure|Indol-3-essigsäure}} ist ein in Pflanzen natürlich vorkommendes {{wpde|Phytohormon|Phytohormon}} das schon in kleinsten Mengen stimulierend auf das Wachstum von Pflanzen und deren Wurzeln wirkt.
File:4-chloroindole-3-acetic acid.png| Die {{wpen|4-Chloroindole-3-acetic acid|4-Chlor-indol-3-essigsäure}} findet man bei Erbsen und ist wirksamer als die nicht-chlorierte Variante.
</gallery>
</center>

Auf der anderen Seite setzen viele Organismen solche, für andere Lebewesen giftige Chlorverbindungen, als chemische Waffe im täglichem Kampf um ihr Leben ein. Interessant ist das für den Menschen, da Arzneimittelforscher schon zahlreiche sehr wirksame Medikamente gefunden haben, die letztendlich auf Naturstoffen beruhen. Ein wirksames Breitbandantibiotikum ist z.B. das von Bakterien gebildete Chloramphenicol, das mittlerweile synthetisch hergestellt wird. Es tötet Salmonellen und viele andere Krankheitserreger ab. Im Drüsensekret eines südamerikanischen Pfeilgiftfrosches wurde vor nicht all zu langer Zeit eine medizinisch vielversprechende chlorhaltige Substanz, das {{wpde|Epibatidin|Epibatidin}}, nachgewiesen, das etwa 200mal wirksamer ist, als das Schmerzmittel Morphin. Zwar ist das Epibatidin|Epibatidin zu ungesund für den Mensch, aber man hat daraus das ähnliche und den inzwischen zugelassenen Wirkstoff Tebanicline entwickelt.
<center>
<gallery widths="300" heights="200">
Datei:Epipedobates tricolor close.jpg|Der Dreistreifen-Baumsteiger (Epipedobates tricolor), ist ein in Ecuador lebender Pfeilgiftfrosch (20-22 mm lang)
Datei:(+)-Epibatidine Structural Formulae V.1.svg|Das Molekül des Epibatidin.
</gallery>
</center>

Nun haben wir zahlreiche Beispiele mit Chlor als Atome in organischen Verbindungen kennengelernt, aber auch Brom und Iod-Verbindungen gibt zahlreiche in der Natur.

<center>
<gallery widths="300" heights="200">
Datei:Aplysia californica.jpg|Der '''Kalifornische Seehase''' ist eine sehr große Meeresschnecke, die im Durchschnitt um die 40 cm groß wird. Die Tinte, die sie zur Verteidung ausstößt gewinnt Sie ...
Datei:Nostoc.jpg|aus den gefressenen Cyanobakterien (Blaualgen).
File:Chromodoris hamiltoni-1.jpg|Der Nacktkiemer ''Chromodoris hamiltoni'' dagegen stellt sein Gift selber her.
File:Dysidea granulosa Maldives.JPG|Der Schwamm Dysidea dendyi <small>(im Bild ein Verwandter names ''Dysidea granulosa'')</small> produziert bromierte {{wpde|Dioxine|Dioxine}}.

</gallery>
</center>

Diese ganzen Beispiele erscheinen sehr exotisch, aber auch einheimische Pflanzen liefern einen messbaren Beitrag und tragen damit zur Schädigung der Ozonschicht bei. So produzieren Kreuzblütengewächse zum Beispiel '''Raps''' Brommethan. Allein durch den deutschlandweit angebauten Raps werden etwa 6600 Tonnen im Jahr produziert, das sind 15 Prozent der Menge, die immer noch industriell hergestellt wird. Und einige immergrüne Bäume wie Tannen oder Kartoffeln synthetisieren das schon erwähnte Chlormethan.

<center><gallery widths=300 heights=200 caption="Einheimische Chlormethan-Produzenten">
File:2016-05 Rapeseed 01.jpg|Leuchtend gelbe Raps-Felder, nicht nur für Salatöl sondern auch für Ersatz-Brennstoff
File:Fleurs de solanacée (pomme de terre).jpg|Blüten der Kartoffel-Pflanze
File:Pelister 11.JPG|Natur pur - aber trotzdem wird hier Chlormethan hergestellt
</gallery></center>

Bei all diesen Mengen an natürlich produzierten Halogenorganische Verbindungen scheint klar zu sein, dass es natürliche Abbauwege geben muss. Wie man inzwischen weiß, ist die Voraussetzung dazu eine optimale Kombination an Bedingungen und die Arbeitsteilung von spezialisierte Mikroorganismen, die die eigentlich wenig reaktiven und schwer wasserlöslichen Halogenorganische Verbindungen "verdauen" können. Natürlich ist das für Umweltchemiker von Interesse!

Gleichzeitig muss man aber bei der Festlegung von Grenzwerten für Halogenorganische Verbindungen die in der Umwelt das natürliche Vorkommen Mengen berücksichtigen, man darf sich aber nicht davon verführen lassen, diese Verbindungen zu verharmlosen, da die von uns produzierten Mengen nicht so schnell natürlich abgebaut.

== Eigenschaften und Benennung der Halogenalkane ==
=== Systematische Benennung ===

=== Warum verwendet man denn Halogenalkane? ===
Die Frage ist wichtig, denn fast alle Halogenalkane sind nicht gerade gesund und haben vielfältige negative Auswirkungen auf die Umwelt. Auch wenn der Mensch nicht der einzige Produzent ist, so haben wir doch die Menge an produzierten Halogenalkanen erheblich erhöht. Teilweise auch mit drastisches Auswirkungen.

Wir schauen uns drei Anwendungsgebiete bzw. konkrete Produkte genauer an und informieren uns auch darüber, warum sie für ihr Anwendungsgebiet nutzbar sind.

<center><gallery widths=250px heights=150px>
File:Fluorocarbon backbone.png|'''Teflon = Tetrafluorethylen''' ... dient als Antihaft-Beschichtung für Kochgeschirr und in anderen Zwecken.
File:Trichlorofluoromethane-2D.svg|'''FCKW = Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe''' ''(hier: Frigen 11 = Trichlorfluormethan)'' ... wurde lange als Treibmittel für Spraydosen und als Kühlmittel in Kühanlagen/-schränken verwendet.
File:HBCD general structure.svg|'''HBCD = Hexabromcyclododecan''' ... ist ist Flammschutzmittel, dass die Ausbreitung von Feuer und Flammen verlangsamen soll.
</gallery></center>

{{AufgabeNr|XX|Informiert Euch, in Gruppen aufgeteilt, über die drei Stoffe. Es geht dabei um die typischen Eigenschaften, die sie für ihre üblichen Einsatzwecke nutzbar machen und was chemisch dahinter steckt. Dazu müsst ihr keine ausführliche Erklärungen geben sondern nur chemische Reaktionen nennen, die ggf. beim Einsatz/Wirkung/Nebenwirkung stattfinden.

Dabei geht es nur um die Verbindungen selber und was mit ihnen passiert. Folgereaktionen sind nicht erwünscht sondern sollte als kurze Beschreibung zusammengefasst werden.
}}

Informationsquellen könnten zum Beispiel die folgenden Wikipedia-Seiten sein:
* {{wpde|Teflon|Teflon}}
* {{wpde|Fluorchlorkohlenwasserstoffe|Fluorchlorkohlenwasserstoffe}}
* {{wpde|Hexabromcyclododecan|Hexabromcyclododecan}} und {{wpde|Flammschutzmittel#Halogenierte_Flammschutzmittel|Flammschutzmittel}}
Natürlich könnt ihr auch andere Seiten/Artikel anschauen.

==== Schmelz- und Siedetemperaturen ====
Die Schmelz- und Siedetemperaturen sind bei einigen der Anwendungsgebiete der Halogenalkane durchaus von Bedeutung. Wir kennen bereits einige Auswirkungen des Molekülbaus von speziellen Gruppierungen auf die Siedetemperatur von Stoffen. Wichtig ist dabei zum Beispiel auch die Polarität der Molekülverbindungen. Denn polare Moleküle ziehen sich an und daher werden dadurch die Schmelz- und Siedetemperaturen höher.

{{AufgabeNr|XX|
Betrachte verschiedene Halogenalkane im Online-3D-Molekül-Service [http://molview.org/ molview.org] und lass dir die Polarität anzeigen. Dabei gehst du folgendermaßen vor:
* Wähle links oben ggf. den Namen einer Verbindung aus der Datenbank aus ''(Übrigens kennt Molview auch die Abkürzungen Frigen XX!)''
** Falls du die gewünschte Verbindung nicht findest, passe ein Alkan an, indem du die Kohlenstoffgrundkette auswählst ''(im englischen meist mit "e" hintendran, als Methane statt Methan)'', in der Mitte den Substituenten auswählst und die H nach Bedarf anklickst und damit ersetzt.
** Beim Selberzeichnen muss man die Werkzeuge "Clean Structure" ''(mit dem Symbol "Besen")'' und "2D to 3D" anwenden, damit die neue Struktur in 3D übertragen wird.
* Wähle unter dem Menüpunkt "Model" den Befehl "Van-der-Waals-Spheres" aus, um die Größe der Atome besser zu sehen.
* Lass die Polarität anzeigen, indem du vorher wieder auf "Ball and Stick" zurückstellst und dann im Menü "Jmol" die Einstellung "MEP surface lucent" aus, eine farbige aber durchsichtige Anzeige der Teilladungen anzeigen zu lassen. Blau ist dabei positiv polarisiert, rot ist negativ polarisiert und grün unpolar.
* '''Tipp:''' Teflon kann nicht angezeigt werden. Verwende stattdessen ein nicht zu kurzkettiges Alkan, z.B. Hexan, und ersetze alle Wasserstoff- durch Fluoratome.
}}

Hier eine Darstellung der Siedetemperaturen von 1-Halogenalkanen, d.h. es gibt immer nur ein Halogenatom, dass an einem der zwei äußersten Kohlenstoffatome sitzt.

<center><iframe scrolling="no" src="https://www.geogebra.org/material/iframe/id/WMuM8SV2/width/727/height/490/border/888888/rc/false/ai/false/sdz/false/smb/false/stb/false/stbh/true/ld/false/sri/false/at/preferhtml5" width="727px" height="490px" style="border:0px;"> </iframe></center>

{{AufgabeNr|XX|
# Beschreibe, wie die Graphen zueinander liegen.
# Vergleiche die Moleküle, die zu den Werten/Punkten gehören, die übereinander liegen. Welche Gemeinsamkeiten und welche Unterschiede gibt es. Nutze eventuell [http://molview.org/ molview.org], um dies genauer zu betrachten.
# Kannst du aufgrund des Molekülbaus begründen, warum die Graphen so zueinander liegen?
}}

==== Löslichkeit der Halogenalkane ====

==== Reaktivität bzw. Stabilität der Kohlenstoff-Halogenverbindung ====

== Herstellung von Halogenalkanen ==
Zunächst einmal erscheint es nicht schwer ein Halogenalkan herzustellen. So müsste man ja nur ein Wasserstoff-Atom durch das gewünschte Halogen-Atom ersetzen. Nur ist das eben doch nicht so einfach. Solche Reaktionen sind möglich, aber für das gezielte Herstellen von Halogenalkanen nicht praktisch. Der übliche Weg ist über die ungesättigten Kohlenwasserstoffe '''Alkene''' und '''Alkine'''. An die Doppel- bzw. Dreifachbindung wird dann etwas addiert ''(also dazu genommen)'' und nicht substituiert ''(also ersetzt)'' wie es bei den Alkanen notwendig wäre.

Deshalb werfen wir noch gleich einen kleinen Blick auf die Benennung der Alkene, um dann zu klären, wie eine solche Addition an eine Doppelbindung abläuft. Vorher aber kurz zur Herstellung von Halogenalkanen aus Alkanen
=== Radikalische Substitution ===
Der Name der Reaktion beschreibt, um was es geht: an Alkanen werden Wasserstoffatome ersetzt ''(substituiert)'' indem an Radikale erzeugt.

Bei der '''Startreaktion''' wird das Halogenmolekül, z.B. Br<sub>2</sub> in zwei Radikale gespalten, meist du Energie aus Licht:
:<math>\mathrm{Br_2 \longrightarrow 2 \ Br{\cdot}}</math>
::''Bei Brom läuft die folgende Reaktion recht unspektakulär ab. Bei Chlor ist es ebenso, bei Fluor dagegen ist die Reaktion der entstehenden Radikale schon bei Raumtemperatur sehr heftig. Bei Iod findet keine solche Reaktion statt.''

In der '''Folgereaktion''' reagiert das Halogenradikal Br<sup>•</sup> mit dem Kohlenwasserstoff R–H zum Halogenwasserstoff H−X, zugleich entsteht dabei ein Alkylradikal R<sup>•</sup> ''(Alkan, dem ein H• "abgeschnitten" wurde)'':
:<math>\mathrm{Br{\cdot} + R{-}H \longrightarrow H{-}Br + R{\cdot}}</math>

Das Alkylradikal greift nun ein weiteres Halogenmolekül an und spaltet es. Das Alkylradikal bindet ein Halogenatom über eine Kohlenstoff-Halogenbindung, es entsteht ein Halogenalkan und ein Halogenradikal:
:<math>\mathrm{R{\cdot} + Br_2 \longrightarrow R{-}Br + Br{\cdot}}</math>

Ein '''Kettenabbruch''' finden statt, wenn zwei Radikale aufeinander treffen und unter Ausbildung einer Bindung reagieren. Dabei werden die Radikale aufgebraucht. Damit endet in jedem Fall die Kettenreaktion, außerdem können unerwünschte Nebenprodukte entstehen:
:<math>\mathrm{R{\cdot} + Br{\cdot} \longrightarrow R{-}Br}</math>
:<math>\mathrm{2 \ R{\cdot} \longrightarrow R{-}R}</math>
:<math>\mathrm{2 \ Br{\cdot} \longrightarrow Br_2}</math>

<center><iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/Jk3ozL74dEs" frameborder="0" allowfullscreen></iframe></center>

Zusammenfassend solltet ihr euch merken:

{{Kurzregel|Die '''radikalische Substitution''' (kurz '''S<sub>R'''</sub>) ist ein Reaktionsmechanismus der organischen Chemie, bei dem an einfach gebundenen Kohlenstoffatomen ein Wasserstoffatom ersetzt wird, häufig durch Halogen-Atome. Auslöser ist häufig Licht, dass Edukte in Radikale zerfallen lässt. Die Reaktion verläuft als Kettenreaktion mit drei Reaktionsschritten ab:
*Startreaktion
*Kettenfortpflanzung
*Kettenabbruch}}

{{Kurzregel|Ein '''Reaktionsmechanismus''' bezeichnet einen typischen Reaktionsablauf von Edukten zu Produkten, wobei alle Zwischenprodukte und Übergangszustände, wie auch die Übertragung der Elektronen genau bekannt sind. Meistens stehen die Reaktionsmechnismen für typische Reaktionen für bestimmte Edukte und Bedingungen, wie eben hier die Reaktion von Alkanen mit Halogenen. Eine [https://de.wikibooks.org/wiki/Reaktionsmechanismen_der_Organischen_Chemie Auswahl an weiteren Reaktionsmechanismen] in der organischen Chemie.}}

Die radikalische Substitution ist für die gezielte Herstellung einer speziellen Verbindung nicht so günstig, denn man kann wenig bis gar nicht steuern, wo die Substitution stattfindet.

=== Alkene ... die Superstoffe der Chemie ===
Aufgrund der recht reaktiven Doppelbindung sind Alkene wichtige Ausgangsstoffe für viele andere Grundstoffe der chemischen Industrie.

Alkene werden nicht zur Herstellung von Halogenkohlenwasserstoffen, Alkoholen, {{wpde|Ketonen|Ketone}}, {{wpde|Glycole|Glycolen}}, Kunststoffen und Tensiden ''(Waschmittel)'' gebraucht. Propen ist auch Ausgangsstoff zur Synthese von so wichtigen Chemikalien wie z. B. Glycerin, Phenol, Isopropylalkohol ''(Reinigungsalkohol)'', Epoxidharzen ''(Kleber)'' verwendet und Polypropylen.

Bei der Benennung gibt es zwei Dinge zu beachten: einmal die Position der Doppelbindung in der Molekülkette und zweitens wie die Stellung der weiteren C-Atome rund um die Doppelbindung ist.

'''1. Position der Doppelbindung:'''
{{Kurzregel|Die Position der Doppelbindung in der Kohlenstoffkette wird durch eine Zahl angegeben, die das Kohlenstoffatom bezeichnet, an dem die Doppelbindung <u>beginnt</u>. Die Doppelbindung gilt dabei als '''funktionelle Gruppe''' und muss für die Reihenfolge der Nummerierung berücksichtigt werden, also eine möglichst kleine Ziffer erhalten.

Bei Molekülen mit mehreren funktionellen Gruppen (außer der Doppelbindung) wird die Zahl direkt vor das -en gestellt.

Mehrfache Doppelbindungen erhalten vor das Vorsilbe das entsprechende griechische Zahlwort gestellt.}}

Hier ein paar Beispiele:
<center>
<gallery widths="200" heights="150">
Datei:Ethene_Formula_V.1.svg|'''Ethen''' ... ''hier gibt es nur eine Möglichkeit''
Datei:Propene Formula V.1.svg|'''Propen''' ... ''hier gibt es nur eine Möglichkeit''
Datei:1-Butene_Formula_V.1.svg|'''1-Buten''' oder '''But-1-en'''
Datei:Isobutylene Formula V.1.svg|'''Isobuten''', systematisch aber '''2-Methylpropen'''
Datei:Buta-1,3-diene 200.svg|'''1,3-Butadien'''
File:Isoprene Structural Formulae V.1.svg|'''Isopren''' oder systematisch '''2-Methylbuta-1,3-dien'''
File:1,5-Hexadien.png|'''1,5-Hexadien'''
</gallery></center>

'''2. Anordnung um die Doppelbindung:'''

{{Kurzregel|Man unterscheidet die '''cis-Anordnung''' spricht man, wenn sich die beiden anhängenden Reste auf der gleichen Seite der Doppelbindung befinden und
und von einer '''trans-Anordnung''' spricht man, wenn sich die beiden anhängenden Reste auf verschiedenen Seiten der Doppelbindung befinden.

Es man spricht deshalb von einer '''cis-trans-Isomerie''', wenn sich zwei Moleküle nur aufgrund der Anordnung um die Doppelbindung unterschieden.
}}

<center><gallery widths="230" heights="150">
Datei:Cis-2-Butene Formula V.1.svg|'''cis-2-Buten'''
Datei:Trans-2-Butene Formula V.1.svg|'''trans-2-Buten'''
Datei:Maleinsäure Fumarsäure EZ.svg|'''Maleinsäure''' (links) und '''Fumarsäure''' (rechts) sind die Trivialnamen für '''cis-''' und '''trans-Butendisäure'''
</gallery></center>

cis- und trans-Isomere unterscheiden sich übrigens nicht nur im Namen sondern auch in den chemischen und physikalischen Eigenschaften wie zum Beispiel Schmelz. und Siedetemperatur und auch Reaktivität.

{{AufgabeNr|XX|Erkläre die höheren Schmelz- und Siedetemperaturen bei den cis-Isomeren im Vergleich zu den entsprechenden trans-Isomeren mit Hilfe der Van-der-Waals-Kräfte - ''(fehlt) GeoGebra-Arbeitsblatt''}}

=== Elektrophile Addition ===
Bei der Elektrophile Addition handelt es sich um ein typische Reaktion der Organischen Chemie, die man als Standard-Reaktion oder "Muster" verstehen kann. Es ist keine Reaktion, die nur typisch für bestimmte Stoffe sondern Stoffklassen ist. Dabei geht es hier um eine '''Additions-Reaktion''', die bei Alkenen und Alkinen als dem einen Reaktionspartner stattfinden kann und einem '''Elektrophil''', einem elektronenliebenden Teilchen.

Die Kenntnis um solche Standard-Reaktionen ({{wpde|Reaktionsmechanismus|Reaktionsmechanismen}} und {{wpde|Liste_von_Namensreaktionen|Namensreaktionen}}) ermöglicht die gezielte Synthese von fast beliebigen Produkten.

Von der Elektrophile Addition gibt es verschiedene Varianten, je nach Elektrophil. Wir betrachten zwei einfache, bei denen Halogenalkane die Produkte sind.

==== Addition von Halogenen an Alkene ====
Zusammengefasst kann man die Addition von Halogenen an ein Alken so darstellen:

<center>[[Datei:Stereo-Add-Brom-Alken.png|400px]]</center>

Die Doppelbindung wird aufgebrochen und die freiwerdenden Elektronen an den beiden C-Atomen verbinden sich mit je einem der Halogenatome aus dem Halogenmolekül.

Tatsächlich verläuft die Reaktion in Abschnitten, die man dank moderner Untersuchungsverfahren sehr genau bestimmen konnte. Der tatsächliche Ablauf sieht dann so aus:

<center>[[Datei:Addition-Brom-Alken.png|600px]]</center>

Ein Elektrophile Addition verwendet man übrigens auch als Nachweis-Reaktion:
[[Datei:Alken + Brom.ogv|150px|gerahmt|rechts|Links ein Alkan, rechts ein Alken]]
{{Kurzregel|Die '''Entfärbung von Bromwasser''' durch einen Kohlenwasserstoff kann als '''Nachweis von Doppelbindungen''' betrachtet werden.}}

==== Addition von Halogenwasserstoffen ====
Auch Halogenwasserstoff können an Doppelbindungen addiert werden. Da das angreifende Molekül zwei verschiedene Atome hat, könnte der Angriff des Halogenwasserstoffs auf zwei Arten geschehen. Die Reaktion findet mit dem folgenden Zwischenschritt statt.

<center>[[Datei:HBr-Addition.png|600px]]</center>

{{AufgabeNr|XX|Aus dieser Reaktion ergeben sich zwei Fragen:
# Warum wird zuerst das H angelagert und später erst das Halogen?
# Warum wird das H an diesem C-Atom angelagert und nicht am anderen?}}

== Kritisches zu den Halogenalkanen ==

{{AufgabeNr| - Vorschlag für ein Referat: Versteckte Gefahr ... PFC in Outdoor-Kleidung|
Informiere dich in dem [https://www.umweltbundesamt.de/themen/versteckte-gefahr-pfc-in-outdoor-kleidung Artikel] oder in [https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/outdoor-kleidung-besser-nur-wasserfest/ dem Artikel] über PFCs. Neben dem Artikel solltest du auch folgendes genauer recherchieren, nutze dazu auch die auf der Seite angegebenen Links. Bereite den Vortrag vor, indem du auch die folgenden Fragen beantwortest:
* Was sind PFCs genau? Nenne einige Beispiel auch mit ihrer systematischen Benennung.
* Welche Funktion haben die PFC bei der Outdoor-Kleidung? Erkläre das mit den/der Strukturformel.
* Suche nach anderen Quellen zu den möglichen Schädigungen.
* Versuche den biologischen Hintergrund zu erklären.
* Wie funktioniert eine alternative, nicht ungesunde Ausrüstung der Outdoor-Bekleidung?
}}

{{AufgabeNr| - Vorschlag für ein Referat: Schädliches Flammschutzmittel HBCD darf weiter verwendet werden|
Informiere dich [https://www.umweltbundesamt.de/themen/schaedliches-flammschutzmittel-hbcd-darf-weiter im Artikel] über das Flammschutzmittel HBCD. Bereite den Vortrag vor, indem du auch die folgenden Fragen beantwortest:
* Was ist die Funktion eines Flammschutzmittels?
* Was ist HBCD? Warum wird es als gefährlich eingeschätzt? Warum kann es als Flammschutzmittel eingesetzt werden?
* Suche nach anderen Flammschutzmitteln und wie sie wirken?
}}

== Quellen im Internet ==
Interessante Artikel zur Halogenverbindungen
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Halogenkohlenwasserstoffe#Halogenalkane Halogenalkane] einige Beispiel für wichtige Halogenalkane und [http://de.wikipedia.org/wiki/Halogenkohlenwasserstoffe#Verwendung wie man sie einsetzen kann].
* [http://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%B6schmittel#Halone_.28chemisch_wirkende_L.C3.B6schgase_oder_-fl.C3.BCssiggase.29 Halone als Löschmittel]
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Dichlordifluormethan Dichlordifluormethan, ein bekannte Kälte- und Treibmittel]
* Im Artikel zum Ozonloch gibt es Hinweise auf [http://de.wikipedia.org/wiki/Ozonloch#Nat.C3.BCrliche_Halogenverbindungen natürlich vorkommende Halogenverbindungen].
* [http://www.welt.de/print-welt/article662145/Die-Natur-erfand-die-Chlorchemie.html Die Natur erfand die Chlorchemie - auf Welt.de]
* [http://www.wissenschaft-online.de/pdf/sdw-05-06-s038-pdf/833997?file Umweltgifte vom Gabentisch der Natur (Spektrum der Wissenschaften)]
* [https://www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/produkte/schadstoffe-in-produkten/flammschutzmittel-in-produkten Schadstoffe in Flammschutzmittel]
* [https://www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/produkte/fluorierte-treibhausgase-fckw/anwendungsbereiche-emissionsminderung/umweltfreundliche-klimaanlagen-in-bussen Umweltfreundliche Klimaanlagen in Bussen]

===News===
* [https://www.analytik-news.de/Presse/2017/8.html Chemisch verändertes Insulin ist schneller verfügbar] .... dabei geht es um Insulin, bei dem ein Wasserstoffatom durch ein Iodatom ersetzt wurde.

Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor/Informationsblatt Sicherheit im Chemie-Saal

2020-08-03T10:14:23Z

BirgitLachner: redirect

#REDIRECT [[Chemie-Buch_I_zum_Lehrplan_in_Rheinland-Pfalz/Einführung_in_die_Arbeit_im_Labor/Informationsblatt_"Sicherheit_im_Chemie-Saal"]]

Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor/Informationsblatt Sicherheit im Chemie-Saal

2020-08-03T10:12:45Z

BirgitLachner: Die Seite wurde neu angelegt: „dasd“

dasd

Benutzer:BirgitLachner

2020-05-07T15:38:20Z

BirgitLachner: /* Test ... Sachen mal schnell ausprobieren */

Ich bin ...

*Lehrerin für Chemie und Mathematik an einem Gymnasium in Kaiserslautern.
*schon seit Jahren bei der ZUM und im Internet aktiv, um OER-Material zu erstellen
*abgeordnet an das pädagogische Landesinstitut als Landesberaterin moodle@RLP

== Sammlung kurzfristiges Material ==
*[[/Klasse 10 - Einführung in die Wasserstoffbrückenbindung/]]
*[[/Klasse 9 - Hinführung zum Kugelwolkenmodell und zur Lewisschreibweise/]]

==Eigene Projekte hier==

===Chemiebuch Sek I===
Da ich meist die Seiten erst nach und nach erstelle, lege ich begonnene Seite erst einmal hier an, von der Unterseite in meinem Profil aus, und verschiebe sie dann, wenn sie fertig ist, zum endgültigen Material.
[[/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/]]

[[/Sicherheitsinformationen/]]
===Ortskurven mit GeoGebra untersuchen und bestimmen===
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Hier die Startseite, die später in den Hauptnamensraum verlegt wird:

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*[[/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/|Startseite]]

<br />

==Test ... Sachen mal schnell ausprobieren==
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|Achtung}}

{{Sicherheitsinfo|GHSÄtzend|Achtung}}

<math>Fe_2O_3 + 2 \ Al \longrightarrow Al_2O_3 + 2 \ Fe</math>

Benutzer:BirgitLachner

2020-05-07T15:37:34Z

BirgitLachner: /* Test ... Sachen mal schnell ausprobieren */

Ich bin ...

*Lehrerin für Chemie und Mathematik an einem Gymnasium in Kaiserslautern.
*schon seit Jahren bei der ZUM und im Internet aktiv, um OER-Material zu erstellen
*abgeordnet an das pädagogische Landesinstitut als Landesberaterin moodle@RLP

== Sammlung kurzfristiges Material ==
*[[/Klasse 10 - Einführung in die Wasserstoffbrückenbindung/]]
*[[/Klasse 9 - Hinführung zum Kugelwolkenmodell und zur Lewisschreibweise/]]

==Eigene Projekte hier==

===Chemiebuch Sek I===
Da ich meist die Seiten erst nach und nach erstelle, lege ich begonnene Seite erst einmal hier an, von der Unterseite in meinem Profil aus, und verschiebe sie dann, wenn sie fertig ist, zum endgültigen Material.
[[/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/]]

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<math>Fe_2O_3 + 2 \ Al \longrightarrow Al_2O_3 + 2 \ Fe</math>

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Satz von Avogadro

2020-03-17T07:53:30Z

BirgitLachner: /* Für was ist der Satz von Avogadro wichtig? */ Typo

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}<div class="grid">
<div class="width-3-4">Der Italiener '''Amadeo Avogadro''' war Professor für mathematische Physik und untersuchte im 19. Jahrhundert Gase. Dabei stieß er auf eine Besonderheit bei der Anzahl der Gasteilchen pro Volumeneinheit.
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Avogadro Amedeo.jpg]]</div>
</div>

{{Box|AKTIVITÄT (Freiwillig) - Entdecke den Satz von Avogadro über die Dichte|
Auf '''→ [[/Den Satz von Avogadro theoretisch entdecken/|dieser Unterseite]]''' kannst du mit Hilfe von recht einfachen Berechnungen die Entdeckung des Satzes von Avogadro nachvollziehen.
|3=Lernpfad}}

==Avogadros Überlegungen==

Ende des 18. Jahrhunderts hatte man endlich ausreichend gute Waagen, um die Dichte von Gasen zu bestimmen. Dazu gehört auch die zwei Gasarten, die bei der Elektrolyse von Wasser gewonnenen werden, also Sauerstoff und Wasserstoff.

[[File:Antoine lavoisier.jpg|right|200px]]Ein wichtiger Chemiker zur Zeit Avogadros war der Franzose {{wpde|Antoine_Laurent_de_Lavoisier|Antoine de Lavoisier}}. Er stellte fest, dass alle chemischen Stoffe aus den Elementarstoffen, '''den Elementen''', aufgebaut sind. Die damals bekannten Metalle wie Silber, Kupfer, Blei, Zinn wurden von Lavoisier als Elemente eingeordnet. Und diese Elemente konnten mit dem Gas der Luft – ''Oxygène'', also Sauerstoff – Verbindungen eingehen, wodurch zusammengesetzte Stoffe wie Bleioxid, Zinnoxid oder Kupferoxid entstanden. Lavoisier nannte die Stoffe, die wir heute als Elemente bezeichnen würden, als ''Substances simples'' ''(einfache Substanzen)'', weil sie sich nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar ließen.

Bei einigen Stoffen war also klar, ob sie Elemente und Verbindungen waren. Aber nicht bei allen! So fragten sich die Chemiker damals, woran man erkennen kann, ob ein Stoff jetzt eine Element oder eine Verbindung ist? Die Gase waren dabei der Schlüssel zur Bestimmung der Elemente.

Da sich Sauerstoff und Wasserstoff von Wasserdampf unterschieden, musste das Wasser, das ja bei einer Knallgasexplosion aus Sauerstoff und Wasserstoff entstand, ein zusammengesetzter Stoff sein.

Avogadro leitete sein Gesetz aus den von Gay-Lussac gefundenen gesetzmäßigen Beziehungen bei gasförmigen Stoffen ab.

{{Box|Gesetze von Gay-Lussac |2=
'''1. Gesetz:''' Der Quotient aus '''Volumen''' und '''Temperatur''' bei einem Gas ist bei gleichbleibender Menge und Druck gleich:
:<math>\frac{V}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>

'''2. Gesetz:''' Der '''Druck''' von Gasen ist bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Teilchenanzahl direkt proportional zur '''Temperatur''', weswegen der Quotient gleich bleibt.
:<math>\frac{p}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{p_1}{p_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>
|3=Merksatz}}

Daraus folgerte Avogadro seinen Satz, wobei er auch Begriffe wie ''molécules élémentaires'' (Atome) und ''molécules intégrantes'' (Moleküle) verwendete, sein Gesetz galt aber auch Gasgemische. Bei seinen Überlegungen nahm Avogadro an, dass auch die Elemente zusammengesetzt sein können. Denn jedes Molekül eines Elementes in der Gasphase sollte aus zwei Atomen des Elementes bestehen, was wir ja von Sauerstoff O<sub>2</sub>, Stickstoff N<sub>2</sub>, Wasserstoff H<sub>2</sub> usw. kennen. Die einatomigen Edelgase waren damals noch nicht bekannt.

Die Idee Avogadros war nicht unumstritten, denn einige Chemiker waren der Meinung, dass die von ihm quasi eingeführten "Moleküle" aus mindestens 8 Atomen bestehen müssten. Dies konnte aber widerlegt werden. Stattdessen wurde mit Hilfe der Dichte von Gasen und dem "Satz von Avogadro" durch '''Jean Baptiste Dumas''' die Molekülmassen einer Vielzahl von gasförmigen Stoffen bestimmt und '''Charles Frédéric Gerhardt''' formulierte mit Hilfe der Dichte und den Molekülmassen die Formeln für Chlorwasserstoff, Wasser, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid. Dabei ergaben sich allerdings Widersprüche zu den Atommassen, die von Berzelius in einer erste Liste mit Elementen und den von ihm erfundenen Symbolen, aufgestellt worden sind.

Es folgten viele weitere Experimente und Untersuchungen an Gasen und erst ein halbes Jahrhundert später nach ihrer ersten Formulierung gelangten Avogadros Ansichten wirklich zur Geltung. Avogadros Gesetz war damit von großer Bedeutung, insbesondere für die Chemie. Es ist aber auch für die Physik bedeutend, vor allem für die kinetische Gastheorie, die von James Clerk Maxwell weiterentwickelt wurde. Der Satz von Avogadro ist auch – wenn auch versteckt – in der allgemeinen Gasgleichung enthalten.

:<math>p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T</math>

==Der Satz von Avogadro==

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenanzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gasarten gemischt enthalten. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist.

{{Box|Satz von Avogadro|2=
Alle Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck in gleichen Volumina die gleiche Teilchenzahl.

[[Datei:Satz von Avogadro.svg|700px|center]]|3=Merksatz}}

==Für was ist der Satz von Avogadro wichtig?==
Die Chemiker im 19. Jahrhundert haben den Satz von Avogadro mit Hilfe von einigen Beobachtungen "gefunden". Umgekehrt können wir diesem Satz nun auch nutzen und einige Phänomene und Beobachtungen erklären. Also von Volumina auf die Anzahl der Teilchen und damit auf mögliche Formeln von Verbindungen schließen.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Bei der '''Elektrolye von Wasser''' entstehen Wasserstoff und Sauerstoff immer im Volumen-Verhältnis 2 zu 1. Daraus kann man die Formel von Wasser herleiten, wenn man den Satz von Avogadro kennt.
::<math>2 H_2O \; \longrightarrow \; 2 H_2 \;+\; O_2</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Wasser-Elektrolyse.svg]]

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[File:Hofmann voltameter.svg|200px]]</center></div>
</div>

Wir wissen auch, in welchen Volumina gasförmige Verbindungen miteinander reagieren.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Zur '''Herstellung von Ammoniak''' braucht man Wasserstoff und Stickstoff. Denn die Formel von Ammoniak ist NH<sub>3</sub> und somit braucht man ein dreimal so großes Volumen an Wasserstoff wie an Stickstoff.
::<math>N_2 \; + \; 3 H_2 \; \longrightarrow \; 2 NH_3</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Ammoniak-Synthese.svg]]

Bei der Entstehung von Ammoniak verringert sich das Volumen, daher hilft erhöhter Druck bei der Synthese.

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[Datei:Ammoniak Reaktor BASF.jpg|200px]]</center>
''Der erste Ammoniak-Reaktor, der bei BASF eingesetzt wurde. Wegen dem großen Volumen muss man viel Druck verwenden, um die Atome zu dem einen Molekül zu verbinden! Daher muss der Reaktor sehr stabil sein.''
</div>
</div>

==Übungen zum Satz von Avogadro==
Übungen zum Satz von Avogadro haben immer mit Volumenverhältnissen zu tun. Dabei hat man meist keine bestimmte Anzahl an Teilchen - wie in den Darstellungen zu sehen ist - sondern es geht um Volumen und Vielfache davon. Das gilt aber nur für gasförmige Stoffe. Wir können natürlich nicht die Volumen von gasförmigen Stoffen und flüssigen Stoffen vergleichen, aber auch flüssige Stoffe untereinander können wir nicht vergleichen, denn es gibt keinen vergleichbaren Satz für Flüssigkeiten, wie den Satz von Avogadro.

'''TIPP:''' Notiere immer die ausgeglichene Reaktionsgleichung die für die Reaktion

{{Box|AUFGABE 1 - Verständnisfrage|2=
Warum braucht man hier, wenn man den Satz von Avogadro anwenden will, auch eine ausgeglichene Reaktionsgleichung? Wir rechnen doch gar nicht mit Massenverhältnissen? ''Erkläre es zum Beispiel an Ammoniak-Synthese.''

{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 1|2=
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung gibt an, wieviele Moleküle/Teilchen miteinander reagieren. Beim Ammoniak zum Beispiel weiß man, dass ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen reagieren.

Aufgrund des "Satzes von Avogadro" kann man von einzelnen Molekülen/Teilchen auf Volumina schließen. Beim Ammoniak reagieren ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen und daher würde zum Beispiel (theoretisch) auch 1 Liter Stickstoff mit drei Liter Wasserstoff reagieren. Oder allgemein: man braucht die dreifache Menge an Wasserstoff wie an Stickstoff.
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Verbrennung von Kohlenmonoxid|2=
In welchem Verhältnis müssen Kohlenmonoxid und Sauerstoff zusammenkommen, damit das ganze Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid verbrennt?
<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Aufgabe.svg|600px]]</center>
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 2|2=<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Lösung.svg|600px]]</center>

Wenn man zählt und entsprechend die Volumen anpasst, sieht man, dass 2 VE Kohlenmonoxid auf 1 VE Sauerstoff kommen.

Dazu kann man aber auch einfach die Reaktionsgleichung betrachten, denn die Anzahl der Teilchen, die miteinander reagieren, entspricht der Anzahl der Volumeneinheiten, die miteinander reagieren müssen.

<math>2 \; CO \; +\; O_2\; \longrightarrow \;2\; CO_2</math>
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Verbrennung von Methan|2=
# In welchem Verhältnis reagieren die gasförmigen Stoffe bei der Verbrennung von Methan miteinander.
# Was passiert, wenn bei den Edukten das Verhältnis nicht stimmt? Welche zwei Möglichkeiten gibt es da?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 3|2=

<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Methan - Lösung.svg|100%]]</center>

# Auf eine Volumeneinheit Methan müssen zwei Volumeneinheiten Sauerstoff kommen. Daraus entsteht eine Volumeneinheit Kohlendioxid. Wasser ist flüssig und daher spielt das Volumen keinen Rolle. Zwar ist das Wasser zuerst gasförmig, da es aber erhitzt ist (exotherme Reaktion), ist das Volumen größer, da sich Gase bzw. allgemein Stoffe, beim Erhitzen ausdehnen.
# Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird das giftige Kohlenmonoxid entstehen, da nicht genügend Sauertoffatome vorhanden sind, um Kohlendioxid zu bilden. '''Das sollte auf alle Fälle immer vermieden werden!''' Ist zuviel Sauerstoff vorhanden, so kann es bei einem zu großen Überschuss dazu kommen, dass das Methan gar nicht reagieren kann. Dazu gibt es eine Grenze, die man "untere Explosionsgrenze" nennt. Bei einem kleinen Überschuss ist das aber kein Problem.
:Beim Gasbrenner kann das übrigens nicht passieren, dass Kohlenmonoxid entsteht, denn auch bei geschlossener Luftzufuhr ist um die Flamme herum genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden. Da der Sauerstoff aber nicht mit dem Methan-Gas vermischt ist, brennt die Flamme nicht so heiß.

Wie auch bei der letzten Aufgaben muss man nicht alles zeichnen sondern kann sich auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung beschränken.

<math>CH_4 \; + \; 2\; O_2\; \longrightarrow \; CO_2 \; +\; 2\; H_2O </math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Stickstoffdioxid und Distickstofftetraoxid|2=
[[File:Diossido di azoto.jpg|right|250px]]Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> und Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> sind zwei Stickstoff-Verbindungen, die leicht ineinander übergehen können. Stickstoffdioxid hat eine braune Farbe ''(siehe Bild rechts)'' , während Distickstofftetraoxid farblos ist.

Hat man das braune Stickstoffdioxid in einer geschlossenen Spritze und erhöht man den Druck, so wird das Gas in der Spritze heller. Kannst du das erklären?
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 4|2=Da das Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> weniger Platz im Verhältnis zum Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> braucht, wird die Entstehung von N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> begünstigt.

<center>[[Datei:Satz von Avogadro - Lösung Stickstoffoxid Distickstofftetraoxid Gleichgewicht.svg|500px]]</center>

Als Reaktionsgleichung haben wir:
<math>2 \; NO_2\; \longrightarrow \; N_2O_4</math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Satz von Avogadro]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Satz von Avogadro

2020-03-17T07:50:09Z

BirgitLachner: /* Für was ist der Satz von Avogadro wichtig? */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}<div class="grid">
<div class="width-3-4">Der Italiener '''Amadeo Avogadro''' war Professor für mathematische Physik und untersuchte im 19. Jahrhundert Gase. Dabei stieß er auf eine Besonderheit bei der Anzahl der Gasteilchen pro Volumeneinheit.
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Avogadro Amedeo.jpg]]</div>
</div>

{{Box|AKTIVITÄT (Freiwillig) - Entdecke den Satz von Avogadro über die Dichte|
Auf '''→ [[/Den Satz von Avogadro theoretisch entdecken/|dieser Unterseite]]''' kannst du mit Hilfe von recht einfachen Berechnungen die Entdeckung des Satzes von Avogadro nachvollziehen.
|3=Lernpfad}}

==Avogadros Überlegungen==

Ende des 18. Jahrhunderts hatte man endlich ausreichend gute Waagen, um die Dichte von Gasen zu bestimmen. Dazu gehört auch die zwei Gasarten, die bei der Elektrolyse von Wasser gewonnenen werden, also Sauerstoff und Wasserstoff.

[[File:Antoine lavoisier.jpg|right|200px]]Ein wichtiger Chemiker zur Zeit Avogadros war der Franzose {{wpde|Antoine_Laurent_de_Lavoisier|Antoine de Lavoisier}}. Er stellte fest, dass alle chemischen Stoffe aus den Elementarstoffen, '''den Elementen''', aufgebaut sind. Die damals bekannten Metalle wie Silber, Kupfer, Blei, Zinn wurden von Lavoisier als Elemente eingeordnet. Und diese Elemente konnten mit dem Gas der Luft – ''Oxygène'', also Sauerstoff – Verbindungen eingehen, wodurch zusammengesetzte Stoffe wie Bleioxid, Zinnoxid oder Kupferoxid entstanden. Lavoisier nannte die Stoffe, die wir heute als Elemente bezeichnen würden, als ''Substances simples'' ''(einfache Substanzen)'', weil sie sich nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar ließen.

Bei einigen Stoffen war also klar, ob sie Elemente und Verbindungen waren. Aber nicht bei allen! So fragten sich die Chemiker damals, woran man erkennen kann, ob ein Stoff jetzt eine Element oder eine Verbindung ist? Die Gase waren dabei der Schlüssel zur Bestimmung der Elemente.

Da sich Sauerstoff und Wasserstoff von Wasserdampf unterschieden, musste das Wasser, das ja bei einer Knallgasexplosion aus Sauerstoff und Wasserstoff entstand, ein zusammengesetzter Stoff sein.

Avogadro leitete sein Gesetz aus den von Gay-Lussac gefundenen gesetzmäßigen Beziehungen bei gasförmigen Stoffen ab.

{{Box|Gesetze von Gay-Lussac |2=
'''1. Gesetz:''' Der Quotient aus '''Volumen''' und '''Temperatur''' bei einem Gas ist bei gleichbleibender Menge und Druck gleich:
:<math>\frac{V}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>

'''2. Gesetz:''' Der '''Druck''' von Gasen ist bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Teilchenanzahl direkt proportional zur '''Temperatur''', weswegen der Quotient gleich bleibt.
:<math>\frac{p}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{p_1}{p_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>
|3=Merksatz}}

Daraus folgerte Avogadro seinen Satz, wobei er auch Begriffe wie ''molécules élémentaires'' (Atome) und ''molécules intégrantes'' (Moleküle) verwendete, sein Gesetz galt aber auch Gasgemische. Bei seinen Überlegungen nahm Avogadro an, dass auch die Elemente zusammengesetzt sein können. Denn jedes Molekül eines Elementes in der Gasphase sollte aus zwei Atomen des Elementes bestehen, was wir ja von Sauerstoff O<sub>2</sub>, Stickstoff N<sub>2</sub>, Wasserstoff H<sub>2</sub> usw. kennen. Die einatomigen Edelgase waren damals noch nicht bekannt.

Die Idee Avogadros war nicht unumstritten, denn einige Chemiker waren der Meinung, dass die von ihm quasi eingeführten "Moleküle" aus mindestens 8 Atomen bestehen müssten. Dies konnte aber widerlegt werden. Stattdessen wurde mit Hilfe der Dichte von Gasen und dem "Satz von Avogadro" durch '''Jean Baptiste Dumas''' die Molekülmassen einer Vielzahl von gasförmigen Stoffen bestimmt und '''Charles Frédéric Gerhardt''' formulierte mit Hilfe der Dichte und den Molekülmassen die Formeln für Chlorwasserstoff, Wasser, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid. Dabei ergaben sich allerdings Widersprüche zu den Atommassen, die von Berzelius in einer erste Liste mit Elementen und den von ihm erfundenen Symbolen, aufgestellt worden sind.

Es folgten viele weitere Experimente und Untersuchungen an Gasen und erst ein halbes Jahrhundert später nach ihrer ersten Formulierung gelangten Avogadros Ansichten wirklich zur Geltung. Avogadros Gesetz war damit von großer Bedeutung, insbesondere für die Chemie. Es ist aber auch für die Physik bedeutend, vor allem für die kinetische Gastheorie, die von James Clerk Maxwell weiterentwickelt wurde. Der Satz von Avogadro ist auch – wenn auch versteckt – in der allgemeinen Gasgleichung enthalten.

:<math>p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T</math>

==Der Satz von Avogadro==

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenanzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gasarten gemischt enthalten. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist.

{{Box|Satz von Avogadro|2=
Alle Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck in gleichen Volumina die gleiche Teilchenzahl.

[[Datei:Satz von Avogadro.svg|700px|center]]|3=Merksatz}}

==Für was ist der Satz von Avogadro wichtig?==
Die Chemiker im 19. Jahrhundert haben den Satz von Avogadro mit Hilfe von einigen Beobachtungen "gefunden". Umgekehrt können wir diesem Satz nun auch nutzen und einige Phänomene und Beobachtungen erklären. Also von Volumina auf die Anzahl der Teilchen und damit auf mögliche Formeln von Verbindungen schließen.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Bei der '''Elektrolye von Wasser''' entstehen Wasserstoff und Sauerstoff immer im Volumen-Verhältnis 2 zu 1. Daraus kann man die Formel von Wasser herleiten, wenn man den Satz von Avogadro kennt.
::<math>2 H_2O \; \longrightarrow \; 2 H_2 \;+\; O_2</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Wasser-Elektrolyse.svg]]

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[File:Hofmann voltameter.svg|200px]]</center></div>
</div>

Wir wissen auch, in welchen Volumina gasförmige Verbindungen miteinander reagieren.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Zur '''Herstellung von Ammoniak''' braucht man Wasserstoff und Stickstoff. Denn die Formel von Ammoniak ist NH<sub>3</sub> und somit braucht man ein dreimal so großes Volumen an Wasserstoff wie an Stickstoff.
::<math>N_2 \; + \; 3 H_2 \; \longrightarrow \; 2 NH_3</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Ammoniak-Synthese.svg]]

Bei der Entstehung von Ammoniak verringt sich das Volumen, daher hilft erhöhter Druck bei der Synthese.

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[Datei:Ammoniak Reaktor BASF.jpg|200px]]</center>
''Der erste Ammoniak-Reaktor, der bei BASF eingesetzt wurde. Wegen dem großen Volumen muss man viel Druck verwenden, um die Atome zu dem einen Molekül zu verbinden! Daher muss der Reaktor sehr stabil sein.''
</div>
</div>

==Übungen zum Satz von Avogadro==
Übungen zum Satz von Avogadro haben immer mit Volumenverhältnissen zu tun. Dabei hat man meist keine bestimmte Anzahl an Teilchen - wie in den Darstellungen zu sehen ist - sondern es geht um Volumen und Vielfache davon. Das gilt aber nur für gasförmige Stoffe. Wir können natürlich nicht die Volumen von gasförmigen Stoffen und flüssigen Stoffen vergleichen, aber auch flüssige Stoffe untereinander können wir nicht vergleichen, denn es gibt keinen vergleichbaren Satz für Flüssigkeiten, wie den Satz von Avogadro.

'''TIPP:''' Notiere immer die ausgeglichene Reaktionsgleichung die für die Reaktion

{{Box|AUFGABE 1 - Verständnisfrage|2=
Warum braucht man hier, wenn man den Satz von Avogadro anwenden will, auch eine ausgeglichene Reaktionsgleichung? Wir rechnen doch gar nicht mit Massenverhältnissen? ''Erkläre es zum Beispiel an Ammoniak-Synthese.''

{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 1|2=
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung gibt an, wieviele Moleküle/Teilchen miteinander reagieren. Beim Ammoniak zum Beispiel weiß man, dass ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen reagieren.

Aufgrund des "Satzes von Avogadro" kann man von einzelnen Molekülen/Teilchen auf Volumina schließen. Beim Ammoniak reagieren ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen und daher würde zum Beispiel (theoretisch) auch 1 Liter Stickstoff mit drei Liter Wasserstoff reagieren. Oder allgemein: man braucht die dreifache Menge an Wasserstoff wie an Stickstoff.
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Verbrennung von Kohlenmonoxid|2=
In welchem Verhältnis müssen Kohlenmonoxid und Sauerstoff zusammenkommen, damit das ganze Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid verbrennt?
<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Aufgabe.svg|600px]]</center>
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 2|2=<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Lösung.svg|600px]]</center>

Wenn man zählt und entsprechend die Volumen anpasst, sieht man, dass 2 VE Kohlenmonoxid auf 1 VE Sauerstoff kommen.

Dazu kann man aber auch einfach die Reaktionsgleichung betrachten, denn die Anzahl der Teilchen, die miteinander reagieren, entspricht der Anzahl der Volumeneinheiten, die miteinander reagieren müssen.

<math>2 \; CO \; +\; O_2\; \longrightarrow \;2\; CO_2</math>
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Verbrennung von Methan|2=
# In welchem Verhältnis reagieren die gasförmigen Stoffe bei der Verbrennung von Methan miteinander.
# Was passiert, wenn bei den Edukten das Verhältnis nicht stimmt? Welche zwei Möglichkeiten gibt es da?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 3|2=

<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Methan - Lösung.svg|100%]]</center>

# Auf eine Volumeneinheit Methan müssen zwei Volumeneinheiten Sauerstoff kommen. Daraus entsteht eine Volumeneinheit Kohlendioxid. Wasser ist flüssig und daher spielt das Volumen keinen Rolle. Zwar ist das Wasser zuerst gasförmig, da es aber erhitzt ist (exotherme Reaktion), ist das Volumen größer, da sich Gase bzw. allgemein Stoffe, beim Erhitzen ausdehnen.
# Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird das giftige Kohlenmonoxid entstehen, da nicht genügend Sauertoffatome vorhanden sind, um Kohlendioxid zu bilden. '''Das sollte auf alle Fälle immer vermieden werden!''' Ist zuviel Sauerstoff vorhanden, so kann es bei einem zu großen Überschuss dazu kommen, dass das Methan gar nicht reagieren kann. Dazu gibt es eine Grenze, die man "untere Explosionsgrenze" nennt. Bei einem kleinen Überschuss ist das aber kein Problem.
:Beim Gasbrenner kann das übrigens nicht passieren, dass Kohlenmonoxid entsteht, denn auch bei geschlossener Luftzufuhr ist um die Flamme herum genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden. Da der Sauerstoff aber nicht mit dem Methan-Gas vermischt ist, brennt die Flamme nicht so heiß.

Wie auch bei der letzten Aufgaben muss man nicht alles zeichnen sondern kann sich auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung beschränken.

<math>CH_4 \; + \; 2\; O_2\; \longrightarrow \; CO_2 \; +\; 2\; H_2O </math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Stickstoffdioxid und Distickstofftetraoxid|2=
[[File:Diossido di azoto.jpg|right|250px]]Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> und Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> sind zwei Stickstoff-Verbindungen, die leicht ineinander übergehen können. Stickstoffdioxid hat eine braune Farbe ''(siehe Bild rechts)'' , während Distickstofftetraoxid farblos ist.

Hat man das braune Stickstoffdioxid in einer geschlossenen Spritze und erhöht man den Druck, so wird das Gas in der Spritze heller. Kannst du das erklären?
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 4|2=Da das Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> weniger Platz im Verhältnis zum Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> braucht, wird die Entstehung von N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> begünstigt.

<center>[[Datei:Satz von Avogadro - Lösung Stickstoffoxid Distickstofftetraoxid Gleichgewicht.svg|500px]]</center>

Als Reaktionsgleichung haben wir:
<math>2 \; NO_2\; \longrightarrow \; N_2O_4</math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Satz von Avogadro]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Satz von Avogadro

2020-03-17T07:47:51Z

BirgitLachner: /* Der Satz von Avogadro */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}<div class="grid">
<div class="width-3-4">Der Italiener '''Amadeo Avogadro''' war Professor für mathematische Physik und untersuchte im 19. Jahrhundert Gase. Dabei stieß er auf eine Besonderheit bei der Anzahl der Gasteilchen pro Volumeneinheit.
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Avogadro Amedeo.jpg]]</div>
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{{Box|AKTIVITÄT (Freiwillig) - Entdecke den Satz von Avogadro über die Dichte|
Auf '''→ [[/Den Satz von Avogadro theoretisch entdecken/|dieser Unterseite]]''' kannst du mit Hilfe von recht einfachen Berechnungen die Entdeckung des Satzes von Avogadro nachvollziehen.
|3=Lernpfad}}

==Avogadros Überlegungen==

Ende des 18. Jahrhunderts hatte man endlich ausreichend gute Waagen, um die Dichte von Gasen zu bestimmen. Dazu gehört auch die zwei Gasarten, die bei der Elektrolyse von Wasser gewonnenen werden, also Sauerstoff und Wasserstoff.

[[File:Antoine lavoisier.jpg|right|200px]]Ein wichtiger Chemiker zur Zeit Avogadros war der Franzose {{wpde|Antoine_Laurent_de_Lavoisier|Antoine de Lavoisier}}. Er stellte fest, dass alle chemischen Stoffe aus den Elementarstoffen, '''den Elementen''', aufgebaut sind. Die damals bekannten Metalle wie Silber, Kupfer, Blei, Zinn wurden von Lavoisier als Elemente eingeordnet. Und diese Elemente konnten mit dem Gas der Luft – ''Oxygène'', also Sauerstoff – Verbindungen eingehen, wodurch zusammengesetzte Stoffe wie Bleioxid, Zinnoxid oder Kupferoxid entstanden. Lavoisier nannte die Stoffe, die wir heute als Elemente bezeichnen würden, als ''Substances simples'' ''(einfache Substanzen)'', weil sie sich nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar ließen.

Bei einigen Stoffen war also klar, ob sie Elemente und Verbindungen waren. Aber nicht bei allen! So fragten sich die Chemiker damals, woran man erkennen kann, ob ein Stoff jetzt eine Element oder eine Verbindung ist? Die Gase waren dabei der Schlüssel zur Bestimmung der Elemente.

Da sich Sauerstoff und Wasserstoff von Wasserdampf unterschieden, musste das Wasser, das ja bei einer Knallgasexplosion aus Sauerstoff und Wasserstoff entstand, ein zusammengesetzter Stoff sein.

Avogadro leitete sein Gesetz aus den von Gay-Lussac gefundenen gesetzmäßigen Beziehungen bei gasförmigen Stoffen ab.

{{Box|Gesetze von Gay-Lussac |2=
'''1. Gesetz:''' Der Quotient aus '''Volumen''' und '''Temperatur''' bei einem Gas ist bei gleichbleibender Menge und Druck gleich:
:<math>\frac{V}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>

'''2. Gesetz:''' Der '''Druck''' von Gasen ist bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Teilchenanzahl direkt proportional zur '''Temperatur''', weswegen der Quotient gleich bleibt.
:<math>\frac{p}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{p_1}{p_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>
|3=Merksatz}}

Daraus folgerte Avogadro seinen Satz, wobei er auch Begriffe wie ''molécules élémentaires'' (Atome) und ''molécules intégrantes'' (Moleküle) verwendete, sein Gesetz galt aber auch Gasgemische. Bei seinen Überlegungen nahm Avogadro an, dass auch die Elemente zusammengesetzt sein können. Denn jedes Molekül eines Elementes in der Gasphase sollte aus zwei Atomen des Elementes bestehen, was wir ja von Sauerstoff O<sub>2</sub>, Stickstoff N<sub>2</sub>, Wasserstoff H<sub>2</sub> usw. kennen. Die einatomigen Edelgase waren damals noch nicht bekannt.

Die Idee Avogadros war nicht unumstritten, denn einige Chemiker waren der Meinung, dass die von ihm quasi eingeführten "Moleküle" aus mindestens 8 Atomen bestehen müssten. Dies konnte aber widerlegt werden. Stattdessen wurde mit Hilfe der Dichte von Gasen und dem "Satz von Avogadro" durch '''Jean Baptiste Dumas''' die Molekülmassen einer Vielzahl von gasförmigen Stoffen bestimmt und '''Charles Frédéric Gerhardt''' formulierte mit Hilfe der Dichte und den Molekülmassen die Formeln für Chlorwasserstoff, Wasser, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid. Dabei ergaben sich allerdings Widersprüche zu den Atommassen, die von Berzelius in einer erste Liste mit Elementen und den von ihm erfundenen Symbolen, aufgestellt worden sind.

Es folgten viele weitere Experimente und Untersuchungen an Gasen und erst ein halbes Jahrhundert später nach ihrer ersten Formulierung gelangten Avogadros Ansichten wirklich zur Geltung. Avogadros Gesetz war damit von großer Bedeutung, insbesondere für die Chemie. Es ist aber auch für die Physik bedeutend, vor allem für die kinetische Gastheorie, die von James Clerk Maxwell weiterentwickelt wurde. Der Satz von Avogadro ist auch – wenn auch versteckt – in der allgemeinen Gasgleichung enthalten.

:<math>p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T</math>

==Der Satz von Avogadro==

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenanzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gasarten gemischt enthalten. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist.

{{Box|Satz von Avogadro|2=
Alle Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck in gleichen Volumina die gleiche Teilchenzahl.

[[Datei:Satz von Avogadro.svg|700px|center]]|3=Merksatz}}

==Für was ist der Satz von Avogadro wichtig?==
Was die Chemiker im 19. Jahrhundert mit Hilfe des Satzes von Avogadro gefunden haben, können wir nun auch umgekehrt nutzen und damit von Volumina auf die Anzahl der Teilchen und damit auf mögliche Formeln von Verbindungen schließen.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Bei der '''Elektrolye von Wasser''' entstehen Wasserstoff und Sauerstoff immer im Volumen-Verhältnis 2 zu 1. Daraus kann man die Formel von Wasser herleiten, wenn man den Satz von Avogadro kennt.
::<math>2 H_2O \; \longrightarrow \; 2 H_2 \;+\; O_2</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Wasser-Elektrolyse.svg]]

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[File:Hofmann voltameter.svg|200px]]</center></div>
</div>

Wir wissen auch, in welchen Volumina gasförmige Verbindungen miteinander reagieren.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Zur '''Herstellung von Ammoniak''' braucht man Wasserstoff und Stickstoff. Denn die Formel von Ammoniak ist NH<sub>3</sub> und somit braucht man ein dreimal so großes Volumen an Wasserstoff wie an Stickstoff.
::<math>N_2 \; + \; 3 H_2 \; \longrightarrow \; 2 NH_3</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Ammoniak-Synthese.svg]]

Bei der Entstehung von Ammoniak verringt sich das Volumen, daher hilft erhöhter Druck bei der Synthese.

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[Datei:Ammoniak Reaktor BASF.jpg|200px]]</center>
''Der erste Ammoniak-Reaktor, der bei BASF eingesetzt wurde. Wegen dem großen Volumen muss man viel Druck verwenden, um die Atome zu dem einen Molekül zu verbinden! Daher muss der Reaktor sehr stabil sein.''
</div>
</div>

==Übungen zum Satz von Avogadro==
Übungen zum Satz von Avogadro haben immer mit Volumenverhältnissen zu tun. Dabei hat man meist keine bestimmte Anzahl an Teilchen - wie in den Darstellungen zu sehen ist - sondern es geht um Volumen und Vielfache davon. Das gilt aber nur für gasförmige Stoffe. Wir können natürlich nicht die Volumen von gasförmigen Stoffen und flüssigen Stoffen vergleichen, aber auch flüssige Stoffe untereinander können wir nicht vergleichen, denn es gibt keinen vergleichbaren Satz für Flüssigkeiten, wie den Satz von Avogadro.

'''TIPP:''' Notiere immer die ausgeglichene Reaktionsgleichung die für die Reaktion

{{Box|AUFGABE 1 - Verständnisfrage|2=
Warum braucht man hier, wenn man den Satz von Avogadro anwenden will, auch eine ausgeglichene Reaktionsgleichung? Wir rechnen doch gar nicht mit Massenverhältnissen? ''Erkläre es zum Beispiel an Ammoniak-Synthese.''

{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 1|2=
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung gibt an, wieviele Moleküle/Teilchen miteinander reagieren. Beim Ammoniak zum Beispiel weiß man, dass ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen reagieren.

Aufgrund des "Satzes von Avogadro" kann man von einzelnen Molekülen/Teilchen auf Volumina schließen. Beim Ammoniak reagieren ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen und daher würde zum Beispiel (theoretisch) auch 1 Liter Stickstoff mit drei Liter Wasserstoff reagieren. Oder allgemein: man braucht die dreifache Menge an Wasserstoff wie an Stickstoff.
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Verbrennung von Kohlenmonoxid|2=
In welchem Verhältnis müssen Kohlenmonoxid und Sauerstoff zusammenkommen, damit das ganze Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid verbrennt?
<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Aufgabe.svg|600px]]</center>
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 2|2=<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Lösung.svg|600px]]</center>

Wenn man zählt und entsprechend die Volumen anpasst, sieht man, dass 2 VE Kohlenmonoxid auf 1 VE Sauerstoff kommen.

Dazu kann man aber auch einfach die Reaktionsgleichung betrachten, denn die Anzahl der Teilchen, die miteinander reagieren, entspricht der Anzahl der Volumeneinheiten, die miteinander reagieren müssen.

<math>2 \; CO \; +\; O_2\; \longrightarrow \;2\; CO_2</math>
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Verbrennung von Methan|2=
# In welchem Verhältnis reagieren die gasförmigen Stoffe bei der Verbrennung von Methan miteinander.
# Was passiert, wenn bei den Edukten das Verhältnis nicht stimmt? Welche zwei Möglichkeiten gibt es da?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 3|2=

<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Methan - Lösung.svg|100%]]</center>

# Auf eine Volumeneinheit Methan müssen zwei Volumeneinheiten Sauerstoff kommen. Daraus entsteht eine Volumeneinheit Kohlendioxid. Wasser ist flüssig und daher spielt das Volumen keinen Rolle. Zwar ist das Wasser zuerst gasförmig, da es aber erhitzt ist (exotherme Reaktion), ist das Volumen größer, da sich Gase bzw. allgemein Stoffe, beim Erhitzen ausdehnen.
# Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird das giftige Kohlenmonoxid entstehen, da nicht genügend Sauertoffatome vorhanden sind, um Kohlendioxid zu bilden. '''Das sollte auf alle Fälle immer vermieden werden!''' Ist zuviel Sauerstoff vorhanden, so kann es bei einem zu großen Überschuss dazu kommen, dass das Methan gar nicht reagieren kann. Dazu gibt es eine Grenze, die man "untere Explosionsgrenze" nennt. Bei einem kleinen Überschuss ist das aber kein Problem.
:Beim Gasbrenner kann das übrigens nicht passieren, dass Kohlenmonoxid entsteht, denn auch bei geschlossener Luftzufuhr ist um die Flamme herum genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden. Da der Sauerstoff aber nicht mit dem Methan-Gas vermischt ist, brennt die Flamme nicht so heiß.

Wie auch bei der letzten Aufgaben muss man nicht alles zeichnen sondern kann sich auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung beschränken.

<math>CH_4 \; + \; 2\; O_2\; \longrightarrow \; CO_2 \; +\; 2\; H_2O </math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Stickstoffdioxid und Distickstofftetraoxid|2=
[[File:Diossido di azoto.jpg|right|250px]]Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> und Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> sind zwei Stickstoff-Verbindungen, die leicht ineinander übergehen können. Stickstoffdioxid hat eine braune Farbe ''(siehe Bild rechts)'' , während Distickstofftetraoxid farblos ist.

Hat man das braune Stickstoffdioxid in einer geschlossenen Spritze und erhöht man den Druck, so wird das Gas in der Spritze heller. Kannst du das erklären?
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 4|2=Da das Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> weniger Platz im Verhältnis zum Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> braucht, wird die Entstehung von N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> begünstigt.

<center>[[Datei:Satz von Avogadro - Lösung Stickstoffoxid Distickstofftetraoxid Gleichgewicht.svg|500px]]</center>

Als Reaktionsgleichung haben wir:
<math>2 \; NO_2\; \longrightarrow \; N_2O_4</math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Satz von Avogadro]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Satz von Avogadro

2020-03-17T07:46:25Z

BirgitLachner: /* Avogadros Überlegungen */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}<div class="grid">
<div class="width-3-4">Der Italiener '''Amadeo Avogadro''' war Professor für mathematische Physik und untersuchte im 19. Jahrhundert Gase. Dabei stieß er auf eine Besonderheit bei der Anzahl der Gasteilchen pro Volumeneinheit.
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Avogadro Amedeo.jpg]]</div>
</div>

{{Box|AKTIVITÄT (Freiwillig) - Entdecke den Satz von Avogadro über die Dichte|
Auf '''→ [[/Den Satz von Avogadro theoretisch entdecken/|dieser Unterseite]]''' kannst du mit Hilfe von recht einfachen Berechnungen die Entdeckung des Satzes von Avogadro nachvollziehen.
|3=Lernpfad}}

==Avogadros Überlegungen==

Ende des 18. Jahrhunderts hatte man endlich ausreichend gute Waagen, um die Dichte von Gasen zu bestimmen. Dazu gehört auch die zwei Gasarten, die bei der Elektrolyse von Wasser gewonnenen werden, also Sauerstoff und Wasserstoff.

[[File:Antoine lavoisier.jpg|right|200px]]Ein wichtiger Chemiker zur Zeit Avogadros war der Franzose {{wpde|Antoine_Laurent_de_Lavoisier|Antoine de Lavoisier}}. Er stellte fest, dass alle chemischen Stoffe aus den Elementarstoffen, '''den Elementen''', aufgebaut sind. Die damals bekannten Metalle wie Silber, Kupfer, Blei, Zinn wurden von Lavoisier als Elemente eingeordnet. Und diese Elemente konnten mit dem Gas der Luft – ''Oxygène'', also Sauerstoff – Verbindungen eingehen, wodurch zusammengesetzte Stoffe wie Bleioxid, Zinnoxid oder Kupferoxid entstanden. Lavoisier nannte die Stoffe, die wir heute als Elemente bezeichnen würden, als ''Substances simples'' ''(einfache Substanzen)'', weil sie sich nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar ließen.

Bei einigen Stoffen war also klar, ob sie Elemente und Verbindungen waren. Aber nicht bei allen! So fragten sich die Chemiker damals, woran man erkennen kann, ob ein Stoff jetzt eine Element oder eine Verbindung ist? Die Gase waren dabei der Schlüssel zur Bestimmung der Elemente.

Da sich Sauerstoff und Wasserstoff von Wasserdampf unterschieden, musste das Wasser, das ja bei einer Knallgasexplosion aus Sauerstoff und Wasserstoff entstand, ein zusammengesetzter Stoff sein.

Avogadro leitete sein Gesetz aus den von Gay-Lussac gefundenen gesetzmäßigen Beziehungen bei gasförmigen Stoffen ab.

{{Box|Gesetze von Gay-Lussac |2=
'''1. Gesetz:''' Der Quotient aus '''Volumen''' und '''Temperatur''' bei einem Gas ist bei gleichbleibender Menge und Druck gleich:
:<math>\frac{V}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>

'''2. Gesetz:''' Der '''Druck''' von Gasen ist bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Teilchenanzahl direkt proportional zur '''Temperatur''', weswegen der Quotient gleich bleibt.
:<math>\frac{p}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{p_1}{p_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>
|3=Merksatz}}

Daraus folgerte Avogadro seinen Satz, wobei er auch Begriffe wie ''molécules élémentaires'' (Atome) und ''molécules intégrantes'' (Moleküle) verwendete, sein Gesetz galt aber auch Gasgemische. Bei seinen Überlegungen nahm Avogadro an, dass auch die Elemente zusammengesetzt sein können. Denn jedes Molekül eines Elementes in der Gasphase sollte aus zwei Atomen des Elementes bestehen, was wir ja von Sauerstoff O<sub>2</sub>, Stickstoff N<sub>2</sub>, Wasserstoff H<sub>2</sub> usw. kennen. Die einatomigen Edelgase waren damals noch nicht bekannt.

Die Idee Avogadros war nicht unumstritten, denn einige Chemiker waren der Meinung, dass die von ihm quasi eingeführten "Moleküle" aus mindestens 8 Atomen bestehen müssten. Dies konnte aber widerlegt werden. Stattdessen wurde mit Hilfe der Dichte von Gasen und dem "Satz von Avogadro" durch '''Jean Baptiste Dumas''' die Molekülmassen einer Vielzahl von gasförmigen Stoffen bestimmt und '''Charles Frédéric Gerhardt''' formulierte mit Hilfe der Dichte und den Molekülmassen die Formeln für Chlorwasserstoff, Wasser, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid. Dabei ergaben sich allerdings Widersprüche zu den Atommassen, die von Berzelius in einer erste Liste mit Elementen und den von ihm erfundenen Symbolen, aufgestellt worden sind.

Es folgten viele weitere Experimente und Untersuchungen an Gasen und erst ein halbes Jahrhundert später nach ihrer ersten Formulierung gelangten Avogadros Ansichten wirklich zur Geltung. Avogadros Gesetz war damit von großer Bedeutung, insbesondere für die Chemie. Es ist aber auch für die Physik bedeutend, vor allem für die kinetische Gastheorie, die von James Clerk Maxwell weiterentwickelt wurde. Der Satz von Avogadro ist auch – wenn auch versteckt – in der allgemeinen Gasgleichung enthalten.

:<math>p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T</math>

==Der Satz von Avogadro==

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gase enthalten, also gemischt sind. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist.

{{Box|Satz von Avogadro|2=
Alle Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck in gleichen Volumina die gleiche Teilchenzahl.

[[Datei:Satz von Avogadro.svg|700px|center]]|3=Merksatz}}

==Für was ist der Satz von Avogadro wichtig?==
Was die Chemiker im 19. Jahrhundert mit Hilfe des Satzes von Avogadro gefunden haben, können wir nun auch umgekehrt nutzen und damit von Volumina auf die Anzahl der Teilchen und damit auf mögliche Formeln von Verbindungen schließen.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Bei der '''Elektrolye von Wasser''' entstehen Wasserstoff und Sauerstoff immer im Volumen-Verhältnis 2 zu 1. Daraus kann man die Formel von Wasser herleiten, wenn man den Satz von Avogadro kennt.
::<math>2 H_2O \; \longrightarrow \; 2 H_2 \;+\; O_2</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Wasser-Elektrolyse.svg]]

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[File:Hofmann voltameter.svg|200px]]</center></div>
</div>

Wir wissen auch, in welchen Volumina gasförmige Verbindungen miteinander reagieren.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Zur '''Herstellung von Ammoniak''' braucht man Wasserstoff und Stickstoff. Denn die Formel von Ammoniak ist NH<sub>3</sub> und somit braucht man ein dreimal so großes Volumen an Wasserstoff wie an Stickstoff.
::<math>N_2 \; + \; 3 H_2 \; \longrightarrow \; 2 NH_3</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Ammoniak-Synthese.svg]]

Bei der Entstehung von Ammoniak verringt sich das Volumen, daher hilft erhöhter Druck bei der Synthese.

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[Datei:Ammoniak Reaktor BASF.jpg|200px]]</center>
''Der erste Ammoniak-Reaktor, der bei BASF eingesetzt wurde. Wegen dem großen Volumen muss man viel Druck verwenden, um die Atome zu dem einen Molekül zu verbinden! Daher muss der Reaktor sehr stabil sein.''
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==Übungen zum Satz von Avogadro==
Übungen zum Satz von Avogadro haben immer mit Volumenverhältnissen zu tun. Dabei hat man meist keine bestimmte Anzahl an Teilchen - wie in den Darstellungen zu sehen ist - sondern es geht um Volumen und Vielfache davon. Das gilt aber nur für gasförmige Stoffe. Wir können natürlich nicht die Volumen von gasförmigen Stoffen und flüssigen Stoffen vergleichen, aber auch flüssige Stoffe untereinander können wir nicht vergleichen, denn es gibt keinen vergleichbaren Satz für Flüssigkeiten, wie den Satz von Avogadro.

'''TIPP:''' Notiere immer die ausgeglichene Reaktionsgleichung die für die Reaktion

{{Box|AUFGABE 1 - Verständnisfrage|2=
Warum braucht man hier, wenn man den Satz von Avogadro anwenden will, auch eine ausgeglichene Reaktionsgleichung? Wir rechnen doch gar nicht mit Massenverhältnissen? ''Erkläre es zum Beispiel an Ammoniak-Synthese.''

{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 1|2=
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung gibt an, wieviele Moleküle/Teilchen miteinander reagieren. Beim Ammoniak zum Beispiel weiß man, dass ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen reagieren.

Aufgrund des "Satzes von Avogadro" kann man von einzelnen Molekülen/Teilchen auf Volumina schließen. Beim Ammoniak reagieren ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen und daher würde zum Beispiel (theoretisch) auch 1 Liter Stickstoff mit drei Liter Wasserstoff reagieren. Oder allgemein: man braucht die dreifache Menge an Wasserstoff wie an Stickstoff.
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Verbrennung von Kohlenmonoxid|2=
In welchem Verhältnis müssen Kohlenmonoxid und Sauerstoff zusammenkommen, damit das ganze Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid verbrennt?
<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Aufgabe.svg|600px]]</center>
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 2|2=<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Lösung.svg|600px]]</center>

Wenn man zählt und entsprechend die Volumen anpasst, sieht man, dass 2 VE Kohlenmonoxid auf 1 VE Sauerstoff kommen.

Dazu kann man aber auch einfach die Reaktionsgleichung betrachten, denn die Anzahl der Teilchen, die miteinander reagieren, entspricht der Anzahl der Volumeneinheiten, die miteinander reagieren müssen.

<math>2 \; CO \; +\; O_2\; \longrightarrow \;2\; CO_2</math>
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Verbrennung von Methan|2=
# In welchem Verhältnis reagieren die gasförmigen Stoffe bei der Verbrennung von Methan miteinander.
# Was passiert, wenn bei den Edukten das Verhältnis nicht stimmt? Welche zwei Möglichkeiten gibt es da?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 3|2=

<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Methan - Lösung.svg|100%]]</center>

# Auf eine Volumeneinheit Methan müssen zwei Volumeneinheiten Sauerstoff kommen. Daraus entsteht eine Volumeneinheit Kohlendioxid. Wasser ist flüssig und daher spielt das Volumen keinen Rolle. Zwar ist das Wasser zuerst gasförmig, da es aber erhitzt ist (exotherme Reaktion), ist das Volumen größer, da sich Gase bzw. allgemein Stoffe, beim Erhitzen ausdehnen.
# Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird das giftige Kohlenmonoxid entstehen, da nicht genügend Sauertoffatome vorhanden sind, um Kohlendioxid zu bilden. '''Das sollte auf alle Fälle immer vermieden werden!''' Ist zuviel Sauerstoff vorhanden, so kann es bei einem zu großen Überschuss dazu kommen, dass das Methan gar nicht reagieren kann. Dazu gibt es eine Grenze, die man "untere Explosionsgrenze" nennt. Bei einem kleinen Überschuss ist das aber kein Problem.
:Beim Gasbrenner kann das übrigens nicht passieren, dass Kohlenmonoxid entsteht, denn auch bei geschlossener Luftzufuhr ist um die Flamme herum genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden. Da der Sauerstoff aber nicht mit dem Methan-Gas vermischt ist, brennt die Flamme nicht so heiß.

Wie auch bei der letzten Aufgaben muss man nicht alles zeichnen sondern kann sich auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung beschränken.

<math>CH_4 \; + \; 2\; O_2\; \longrightarrow \; CO_2 \; +\; 2\; H_2O </math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Stickstoffdioxid und Distickstofftetraoxid|2=
[[File:Diossido di azoto.jpg|right|250px]]Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> und Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> sind zwei Stickstoff-Verbindungen, die leicht ineinander übergehen können. Stickstoffdioxid hat eine braune Farbe ''(siehe Bild rechts)'' , während Distickstofftetraoxid farblos ist.

Hat man das braune Stickstoffdioxid in einer geschlossenen Spritze und erhöht man den Druck, so wird das Gas in der Spritze heller. Kannst du das erklären?
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 4|2=Da das Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> weniger Platz im Verhältnis zum Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> braucht, wird die Entstehung von N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> begünstigt.

<center>[[Datei:Satz von Avogadro - Lösung Stickstoffoxid Distickstofftetraoxid Gleichgewicht.svg|500px]]</center>

Als Reaktionsgleichung haben wir:
<math>2 \; NO_2\; \longrightarrow \; N_2O_4</math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Satz von Avogadro]]

Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Satz von Avogadro

2020-03-17T07:40:11Z

BirgitLachner:

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}<div class="grid">
<div class="width-3-4">Der Italiener '''Amadeo Avogadro''' war Professor für mathematische Physik und untersuchte im 19. Jahrhundert Gase. Dabei stieß er auf eine Besonderheit bei der Anzahl der Gasteilchen pro Volumeneinheit.
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Avogadro Amedeo.jpg]]</div>
</div>

{{Box|AKTIVITÄT (Freiwillig) - Entdecke den Satz von Avogadro über die Dichte|
Auf '''→ [[/Den Satz von Avogadro theoretisch entdecken/|dieser Unterseite]]''' kannst du mit Hilfe von recht einfachen Berechnungen die Entdeckung des Satzes von Avogadro nachvollziehen.
|3=Lernpfad}}

==Avogadros Überlegungen==

Ende des 18. Jahrhunderts hatte man endlich ausreichend gute Waagen, um die Dichte von Gasen zu bestimmen. Dazu gehört auch die, bei der Elektrolyse von Wasser gewonnenen, zwei Gasarten Sauerstoff und Wasserstoff.

[[File:Antoine lavoisier.jpg|right|200px]]Ein wichtiger Chemiker zur Zeit Avogadros war der Franzose {{wpde|Antoine_Laurent_de_Lavoisier|Antoine de Lavoisier}}. Er stellte fest, dass alle chemischen Stoffe aus den Elementarstoffen, '''den Elementen''', aufgebaut sind. Die damals bekannten Metalle wie Silber, Kupfer, Blei, Zinn wurden von Lavoisier als Elemente eingeordnet. Und diese Elemente konnten mit dem Gas der Luft – ''Oxygène'', also Sauerstoff – Verbindungen eingehen, wodurch zusammengesetzte Stoffe wie Bleioxid, Zinnoxid oder Kupferoxid entstanden. Lavoisier nannte die Stoffe, die wir heute als Elemente bezeichnen würden, als ''Substances simples'' ''(einfache Substanzen)'', weil sie sich nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar liesen.

Bei einigen Stoffen war also klar, was Elemente und was Verbindungen waren. Aber nicht bei allen! So fragten sich die Chemiker damals, woran man erkennen kann, ob ein Stoff jetzt eine Element oder eine Verbindung ist? Die Gase waren dabei der Schlüssel zur Bestimmung der Elemente.

Da sich Sauerstoff und Wasserstoff von Wasserdampf unterschieden, musste das Wasser, das ja bei einer Knallgasexplosion aus Sauerstoff und Wasserstoff entstand, ein zusammengesetzter Stoff sein.

Avogadro leitete sein Gesetz aus den von Gay-Lussac gefundenen gesetzmäßigen Beziehungen bei gasförmigen Stoffen ab.

{{Box|Gesetze von Gay-Lussac |2=
'''1. Gesetz:''' Der Quotient aus '''Volumen''' und '''Temperatur''' bei einem Gas ist bei gleichbleibender Menge und Druck gleich:
:<math>\frac{V}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{V_1}{V_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>

'''2. Gesetz:''' Der '''Druck''' von Gasen ist bei gleichbleibendem Volumen und gleichbleibender Teilchenanzahl direkt proportional zur '''Temperatur''', weswegen der Quotient gleich bleibt.
:<math>\frac{p}{T} = \text{konst} \qquad \qquad \frac{p_1}{p_2} = \frac{T_1}{T_2}</math>
|3=Merksatz}}

Daraus folgerte Avogadro seinen Satz, wobei er auch Begriffe wie ''molécules élémentaires'' (Atome) und ''molécules intégrantes'' (Moleküle) verwendete, sein Gesetz galt aber auch Gasgemische. Bei seinen Überlegungen nahm Avogadro an, dass auch die Elemente zusammengesetzt sein können. Denn jedes Molekül eines Elementes in der Gasphase sollte aus zwei Atomen des Elementes bestehen, was wir ja von Sauerstoff O<sub>2</sub>, Stickstoff N<sub>2</sub>, Wasserstoff H<sub>2</sub> usw. kennen. Die einatomigen Edelgase waren damals noch nicht bekannt.

Die Idee Avogadros war nicht unumstritten, denn einige Chemiker waren der Meinung, dass die von ihm quasi eingeführten "Moleküle" aus mindestens 8 Atomen bestehen müssten. Dies konnte aber widerlegt werden. Stattdessen wurde mit Hilfe der Dichte von Gasen und dem "Satz von Avogadro" durch '''Jean Baptiste Dumas''' die Molekülmassen einer Vielzahl von gasförmigen Stoffen bestimmt und '''Charles Frédéric Gerhardt''' formulierte mit Hilfe der Dichte und den Molekülmassen Formeln für Chlorwasserstoff, Wasser, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid. Dabei ergaben sich allerdings Widersprüche zu den Atommassen, die von Berzelius in einer erste Liste mit Elementen und denen von ihm erfundenen Symbolen, aufgestellt worden sind.

Es folgten viele weitere Experimente und Untersuchungen an Gasen und erst ein halbes Jahrhundert später nach ihrer ersten Formulierung gelangten Avogadros Ansichten wirklich zur Geltung. Avogadros Gesetz war damit von großer Bedeutung, insbesondere für die Chemie. Es ist aber auch für die Physik bedeutend, vor allem für die kinetische Gastheorie, die von James Clerk Maxwell weiterentwickelt wurde. Der Satz von Avogadro ist auch – wenn auch versteckt – in der allgemeinen Gasgleichung enthalten.

:<math>p \cdot V = n \cdot R_m \cdot T</math>

==Der Satz von Avogadro==

Das Gesetz von Avogadro sagt aus, dass zwei gleich große Gasvolumina, die unter demselben Druck stehen und die dieselbe Temperatur haben, auch dieselbe Teilchenzahl einschließen. Dies gilt sogar dann, wenn die Volumina verschiedene Gase enthalten, also gemischt sind. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass ein Gaspaket in einem bestimmten Volumen auch eine bestimmte Anzahl von Teilchen hat, die unabhängig von der Stoffart ist.

{{Box|Satz von Avogadro|2=
Alle Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck in gleichen Volumina die gleiche Teilchenzahl.

[[Datei:Satz von Avogadro.svg|700px|center]]|3=Merksatz}}

==Für was ist der Satz von Avogadro wichtig?==
Was die Chemiker im 19. Jahrhundert mit Hilfe des Satzes von Avogadro gefunden haben, können wir nun auch umgekehrt nutzen und damit von Volumina auf die Anzahl der Teilchen und damit auf mögliche Formeln von Verbindungen schließen.

<div class="grid">
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:Bei der '''Elektrolye von Wasser''' entstehen Wasserstoff und Sauerstoff immer im Volumen-Verhältnis 2 zu 1. Daraus kann man die Formel von Wasser herleiten, wenn man den Satz von Avogadro kennt.
::<math>2 H_2O \; \longrightarrow \; 2 H_2 \;+\; O_2</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Wasser-Elektrolyse.svg]]

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[File:Hofmann voltameter.svg|200px]]</center></div>
</div>

Wir wissen auch, in welchen Volumina gasförmige Verbindungen miteinander reagieren.

<div class="grid">
<div class="width-2-3">
:Zur '''Herstellung von Ammoniak''' braucht man Wasserstoff und Stickstoff. Denn die Formel von Ammoniak ist NH<sub>3</sub> und somit braucht man ein dreimal so großes Volumen an Wasserstoff wie an Stickstoff.
::<math>N_2 \; + \; 3 H_2 \; \longrightarrow \; 2 NH_3</math>

:[[Datei:Satz von Avogadro bei Ammoniak-Synthese.svg]]

Bei der Entstehung von Ammoniak verringt sich das Volumen, daher hilft erhöhter Druck bei der Synthese.

</div>
<div class="width-1-3"><center>[[Datei:Ammoniak Reaktor BASF.jpg|200px]]</center>
''Der erste Ammoniak-Reaktor, der bei BASF eingesetzt wurde. Wegen dem großen Volumen muss man viel Druck verwenden, um die Atome zu dem einen Molekül zu verbinden! Daher muss der Reaktor sehr stabil sein.''
</div>
</div>

==Übungen zum Satz von Avogadro==
Übungen zum Satz von Avogadro haben immer mit Volumenverhältnissen zu tun. Dabei hat man meist keine bestimmte Anzahl an Teilchen - wie in den Darstellungen zu sehen ist - sondern es geht um Volumen und Vielfache davon. Das gilt aber nur für gasförmige Stoffe. Wir können natürlich nicht die Volumen von gasförmigen Stoffen und flüssigen Stoffen vergleichen, aber auch flüssige Stoffe untereinander können wir nicht vergleichen, denn es gibt keinen vergleichbaren Satz für Flüssigkeiten, wie den Satz von Avogadro.

'''TIPP:''' Notiere immer die ausgeglichene Reaktionsgleichung die für die Reaktion

{{Box|AUFGABE 1 - Verständnisfrage|2=
Warum braucht man hier, wenn man den Satz von Avogadro anwenden will, auch eine ausgeglichene Reaktionsgleichung? Wir rechnen doch gar nicht mit Massenverhältnissen? ''Erkläre es zum Beispiel an Ammoniak-Synthese.''

{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 1|2=
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung gibt an, wieviele Moleküle/Teilchen miteinander reagieren. Beim Ammoniak zum Beispiel weiß man, dass ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen reagieren.

Aufgrund des "Satzes von Avogadro" kann man von einzelnen Molekülen/Teilchen auf Volumina schließen. Beim Ammoniak reagieren ein Stickstoff-Molekül mit drei Wasserstoff-Molekülen und daher würde zum Beispiel (theoretisch) auch 1 Liter Stickstoff mit drei Liter Wasserstoff reagieren. Oder allgemein: man braucht die dreifache Menge an Wasserstoff wie an Stickstoff.
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2 - Verbrennung von Kohlenmonoxid|2=
In welchem Verhältnis müssen Kohlenmonoxid und Sauerstoff zusammenkommen, damit das ganze Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid verbrennt?
<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Aufgabe.svg|600px]]</center>
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 2|2=<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Kohlenmonoxid - Lösung.svg|600px]]</center>

Wenn man zählt und entsprechend die Volumen anpasst, sieht man, dass 2 VE Kohlenmonoxid auf 1 VE Sauerstoff kommen.

Dazu kann man aber auch einfach die Reaktionsgleichung betrachten, denn die Anzahl der Teilchen, die miteinander reagieren, entspricht der Anzahl der Volumeneinheiten, die miteinander reagieren müssen.

<math>2 \; CO \; +\; O_2\; \longrightarrow \;2\; CO_2</math>
|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 3 - Verbrennung von Methan|2=
# In welchem Verhältnis reagieren die gasförmigen Stoffe bei der Verbrennung von Methan miteinander.
# Was passiert, wenn bei den Edukten das Verhältnis nicht stimmt? Welche zwei Möglichkeiten gibt es da?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 3|2=

<center>[[Datei:Satz von Avogadro bei Verbrennung von Methan - Lösung.svg|100%]]</center>

# Auf eine Volumeneinheit Methan müssen zwei Volumeneinheiten Sauerstoff kommen. Daraus entsteht eine Volumeneinheit Kohlendioxid. Wasser ist flüssig und daher spielt das Volumen keinen Rolle. Zwar ist das Wasser zuerst gasförmig, da es aber erhitzt ist (exotherme Reaktion), ist das Volumen größer, da sich Gase bzw. allgemein Stoffe, beim Erhitzen ausdehnen.
# Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird das giftige Kohlenmonoxid entstehen, da nicht genügend Sauertoffatome vorhanden sind, um Kohlendioxid zu bilden. '''Das sollte auf alle Fälle immer vermieden werden!''' Ist zuviel Sauerstoff vorhanden, so kann es bei einem zu großen Überschuss dazu kommen, dass das Methan gar nicht reagieren kann. Dazu gibt es eine Grenze, die man "untere Explosionsgrenze" nennt. Bei einem kleinen Überschuss ist das aber kein Problem.
:Beim Gasbrenner kann das übrigens nicht passieren, dass Kohlenmonoxid entsteht, denn auch bei geschlossener Luftzufuhr ist um die Flamme herum genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden. Da der Sauerstoff aber nicht mit dem Methan-Gas vermischt ist, brennt die Flamme nicht so heiß.

Wie auch bei der letzten Aufgaben muss man nicht alles zeichnen sondern kann sich auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung beschränken.

<math>CH_4 \; + \; 2\; O_2\; \longrightarrow \; CO_2 \; +\; 2\; H_2O </math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Stickstoffdioxid und Distickstofftetraoxid|2=
[[File:Diossido di azoto.jpg|right|250px]]Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> und Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> sind zwei Stickstoff-Verbindungen, die leicht ineinander übergehen können. Stickstoffdioxid hat eine braune Farbe ''(siehe Bild rechts)'' , während Distickstofftetraoxid farblos ist.

Hat man das braune Stickstoffdioxid in einer geschlossenen Spritze und erhöht man den Druck, so wird das Gas in der Spritze heller. Kannst du das erklären?
{{Lösung versteckt|
{{Box|LÖSUNG - AUFGABE 4|2=Da das Distickstofftetraoxid N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> weniger Platz im Verhältnis zum Stickstoffdioxid NO<sub>2</sub> braucht, wird die Entstehung von N<sub>2</sub>O<sub>4</sub> begünstigt.

<center>[[Datei:Satz von Avogadro - Lösung Stickstoffoxid Distickstofftetraoxid Gleichgewicht.svg|500px]]</center>

Als Reaktionsgleichung haben wir:
<math>2 \; NO_2\; \longrightarrow \; N_2O_4</math>

|3=Lösung}}}}|3=Üben}}

[[Kategorie:Stöchiometrie]]
[[Kategorie:Satz von Avogadro]]

Benutzer:BirgitLachner/Klasse 9 - Hinführung zum Kugelwolkenmodell und zur Lewisschreibweise

2020-03-14T05:05:07Z

BirgitLachner: /* Übergang vom Schalenmodell auf die Lewisschreibweise */

{|
|-
| <iframe src="https://www.tutory.de/worksheet/74c12a54-f8d7-4edd-a99b-88ba837b6f7e.iframe?width=230&height=326" width="250" height="350" scrolling="no" />
||

'''[https://www.tutory.de/w/74c12a54 Auf tutory anschauen und bearbeiten]'''<br /><br />
'''Beschreibung:''' Das Arbeitsblatt dient dazu, dass Schüler Informationen festhalten können, die in Videos zur Verfügung gestellt werden.
Es schließt sich daran an, dass wir im Unterricht festgestellt haben, dass bei den Molekülen mit Atombindungen immer Paare von Elektronen vorkommen. Dies soll dann zum Kugelwolkenmodell führen, als eine Erläuterung und als grafische Erklärung für die Lewisschreibweise. Anschließend werden KWM und Lewisschreibweise zusammen geübt.<br />
''Dieses Arbeitsblatt wurde mit dem Autorentool '''[https://www.tutory.de tutory.de]''' erstellt. Unter [https://www.tutory.de/w/74c12a54 https://www.tutory.de/w/74c12a54] können Sie das Dokument herunterladen und anpassen (nach Registrierung).''<br />
|}

Benutzer:BirgitLachner/Klasse 9 - Hinführung zum Kugelwolkenmodell und zur Lewisschreibweise

2020-03-14T05:04:13Z

BirgitLachner: Die Seite wurde neu angelegt: „{| |- | <iframe src="https://www.tutory.de/worksheet/74c12a54-f8d7-4edd-a99b-88ba837b6f7e.iframe?width=230&height=326" width="250" height="350" scrolling="no"…“

{|
|-
| <iframe src="https://www.tutory.de/worksheet/74c12a54-f8d7-4edd-a99b-88ba837b6f7e.iframe?width=230&height=326" width="250" height="350" scrolling="no" />
||
=== Übergang vom Schalenmodell auf die Lewisschreibweise ===
''von: B.Lachner''<br /><br />
'''[https://www.tutory.de/w/74c12a54 Auf tutory anschauen und bearbeiten]'''<br /><br />
'''Beschreibung:''' Das Arbeitsblatt dient dazu, dass Schüler Informationen festhalten können, die in Videos zur Verfügung gestellt werden.
Es schließt sich daran an, dass wir im Unterricht festgestellt haben, dass bei den Molekülen mit Atombindungen immer Paare von Elektronen vorkommen. Dies soll dann zum Kugelwolkenmodell führen, als eine Erläuterung und als grafische Erklärung für die Lewisschreibweise. Anschließend werden KWM und Lewisschreibweise zusammen geübt.<br />
'''Fach:''' Chemie<br />
'''Klassenstufe:''' 10, 9<br />
'''Sozialform:''' Einzelarbeit, Gruppenarbeit<br />
'''Bildungsgang:''' Allgemeine Hochschulreife, Mittlere Reife<br /><br />
''Dieses Arbeitsblatt wurde mit dem Autorentool '''[https://www.tutory.de tutory.de]''' erstellt. Unter [https://www.tutory.de/w/74c12a54 https://www.tutory.de/w/74c12a54] können Sie das Dokument herunterladen und anpassen (nach Registrierung).''<br />
|}

Benutzer:BirgitLachner

2020-03-14T05:03:45Z

BirgitLachner: /* Sammlung kurzfristiges Material */

Ich bin ...

*Lehrerin für Chemie und Mathematik an einem Gymnasium in Kaiserslautern.
*schon seit Jahren bei der ZUM und im Internet aktiv, um OER-Material zu erstellen
*abgeordnet an das pädagogische Landesinstitut als Landesberaterin moodle@RLP

== Sammlung kurzfristiges Material ==
*[[/Klasse 10 - Einführung in die Wasserstoffbrückenbindung/]]
*[[/Klasse 9 - Hinführung zum Kugelwolkenmodell und zur Lewisschreibweise/]]

==Eigene Projekte hier==

===Chemiebuch Sek I===
Da ich meist die Seiten erst nach und nach erstelle, lege ich begonnene Seite erst einmal hier an, von der Unterseite in meinem Profil aus, und verschiebe sie dann, wenn sie fertig ist, zum endgültigen Material.
[[/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/]]

[[/Sicherheitsinformationen/]]
===Ortskurven mit GeoGebra untersuchen und bestimmen===
Das ist ein Projekt, dass auf meiner 1. Staatsexamensarbeit beruht.
Hier die Startseite, die später in den Hauptnamensraum verlegt wird:

*[[/Ortskurven mit GeoGebra untersuchen und bestimmen/]]

===Unterrichtsideen für GraspableMath===

*[[/Vorrangregel entdecken/]]

<br />

=== Digitales Grundwissen für die Digital Natives ===
*[[/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/|Startseite]]

<br />

==Test ... Sachen mal schnell ausprobieren==
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|Achtung}}

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSÄtzend}}

<math>Fe_2O_3 + 2 \ Al \longrightarrow Al_2O_3 + 2 \ Fe</math>

Benutzer:BirgitLachner

2020-03-14T05:03:26Z

BirgitLachner: /* Eigene Projekte hier */

Ich bin ...

*Lehrerin für Chemie und Mathematik an einem Gymnasium in Kaiserslautern.
*schon seit Jahren bei der ZUM und im Internet aktiv, um OER-Material zu erstellen
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== Sammlung kurzfristiges Material ==
*[[/Klasse 10 - Einführung in die Wasserstoffbrückenbindung/]]
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Da ich meist die Seiten erst nach und nach erstelle, lege ich begonnene Seite erst einmal hier an, von der Unterseite in meinem Profil aus, und verschiebe sie dann, wenn sie fertig ist, zum endgültigen Material.
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Chemie/Sammlung von Experimenten

2020-03-13T18:36:20Z

BirgitLachner: /* Chemische Reaktionen */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}Diese Seite dient als Anlaufstelle, für die Sammlung und das Anlegen von Seiten für Experimenten. Wer eine Anleitung für ein Experiment benötigt, kann entweder auf diese Unterseiten hier verweisen oder den Inhalte der Seiten auf eine eigene Seite kopieren.
:''Unfertige Anleitungen sollte hier und auf der Seite selber als solche markiert werden, damit sie noch nicht verwendet werden. Dazu bitte an Anfang der Seite die Vorlage <nowiki>''{{ExperimentInArbeit}}''</nowiki> einfügen.''

Bitte zu jedem Experiment eine Gefährdungsbeurteilung durchführen, die Dokument dazu in dem Experiment verlinken und im Experiment auf die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen hinweise.
:

== Einführung in das Fach Chemie ==
* Einführung in die Benutzung des Bunsenbrenners
* Bearbeitung von Glas

=== Rund um das Thema Sicherheit, Umgang mit Gefahrstoffen ===
* Löschen von Lösungsmittelbränden
* Sich selbst entzündendes Kerzenwachs

=== Experimente zu den Stoffeigenschaften ===
* [[/Dichtebestimmung bei Feststoffen/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Flüssigkeiten/]] (unfertig)
* [[/Dichtebestimmung bei Gasen/]] (unfertig)
* Löslichkeit von Feststoffen bestimmen
* Löslichkeit von Gasen (Activ-O<sub>2</sub>)
* [[/Wer schafft die niedrigste Temperatur/]]

=== Stofftrennung ===
* Gewinnung von Salz aus Steinsalz
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung mit Hilfe der Dichte
* Kaffee und Tee
* Egg-Race: Süßwasser-Gewinnung für Schiffsbrüchige
* Bestimmung des Wasser- und Fett-Gehaltes von Wurst
* Chromatographie bei Smarties
* Chromatographie bei schwarzen Stiften
* Chromatographie bei schwarzen Stiften mit verschiedenen Lösungsmitteln
* Papierchromatographie von Lebensmittelfarben
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung durch Flotation
* Windsichten
* Trennung von Kochsalz aus Steinsalz
* Bestimmung der Zusammensetzung von Wurst

=== Chemische Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Reaktion von Kupfer mit Schwefel|Reaktion von Kupfer mit Schwefel]]
* [[/Reaktion von Kupfer mit Iod/]] (unfertig)
* Elektrolyse von Wasser als LowCost-Experiment
* Gesetz von der Erhaltung der Masse
* Reaktion von Eisen mit Schwefel
* Reaktion von Zink mit Schwefel

=== Reaktionen mit Luft ===
* Verbrennen von Eisenwolle
* Pneumatisches Aufgaben eines entstehenden Gases
* Unterscheidung der Verbrennung von Holzspänen und -stücken.
* [[/Einfache Pyrolyse zur Gewinnung von Holzgas/]]
* [[/Pyrolyse zur Untersuchung der Reaktionsprodukte/]]
* Mehlstaubexplosion
* Wirkung von Asche auf die Brennbarkeit von Zucker
* Egg-Race: Baue ein Feuerlöscher
* [[/Untersuchung_einer_Kerzenflamme|Untersuchung der Kerzenflamme]]

=== Energie bei chemischen Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Wasserfreies Kupfersulfat|Wasserfreies Kupfersulfat]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Katalytische Wirkung von Asche|Katalytische Wirkung von Asche]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Oxidation verschiedener Metalle|Oxidation verschiedener Metalle]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Thermacare und andere Heizkissen untersuchen|Thermacare und andere Heizkissen untersuchen]] ([http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/03_05.htm siehe auch])
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Kältemischungen|Kältemischungen]]

=== Chemische Grundgesetze ===
* Streichhölzer in einem geschlossenen Gefäß erhitzen
* Quantitative Betrachtung einer brennenden Kerze
* Qualitative Synthese von Kupfersulfat
* Quantitative Synthese von Kupfersulfat

=== Nachweis-Reaktionen ===
Alle Experimente und Verfahren, die zum Nachweis einer speziellen Verbindung oder Funktionellen Gruppe dienen, werden auf der Seite → [[Chemie/Analyse|Analyse]] gesammelt.

== Teilchenmodell und Atombau ==
=== Teilchenmodell ===
* Diffusion
* Komprimierbarkeit von Luft, Nicht-Komprimierbarkeit von Wasser
* Verflüssigung eines Gases durch Druck
* Verflüssigung eines Gases durch Abkühlen
* Dichte-Messung bei Gasen
* Dichte von Feststoffen im Vergleich mit Flüssigkeiten
* Dichte-Anomalie von Wasser
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/ Herstellung von Trockeeis mit einem Kohlensäurezylinder für Getränke] ''(noch extern)''
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/01_99.htm Gitterenergie betrachten anhand von Wärmekissen]

=== Atombau ===
* Ölfleck-Versuch

== Verschiedene Arten von Verbindungen ==
=== Ionenverbindungen ===

=== Molekülverbindungen ===

==== Polarität ====
* Der Ouzo-Effekt
* Ablenkung eines Wasserstrahls
* [[/Die kühlende Wirkung von Wasser und Aceton im Vergleich/]] (über die Verdunstungskälte)

[[Kategorie:Chemie-Experiment]]

Chemie/Sammlung von Experimenten

2020-03-13T18:35:50Z

BirgitLachner: /* Experimente zu den Stoffeigenschaften */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}Diese Seite dient als Anlaufstelle, für die Sammlung und das Anlegen von Seiten für Experimenten. Wer eine Anleitung für ein Experiment benötigt, kann entweder auf diese Unterseiten hier verweisen oder den Inhalte der Seiten auf eine eigene Seite kopieren.
:''Unfertige Anleitungen sollte hier und auf der Seite selber als solche markiert werden, damit sie noch nicht verwendet werden. Dazu bitte an Anfang der Seite die Vorlage <nowiki>''{{ExperimentInArbeit}}''</nowiki> einfügen.''

Bitte zu jedem Experiment eine Gefährdungsbeurteilung durchführen, die Dokument dazu in dem Experiment verlinken und im Experiment auf die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen hinweise.
:

== Einführung in das Fach Chemie ==
* Einführung in die Benutzung des Bunsenbrenners
* Bearbeitung von Glas

=== Rund um das Thema Sicherheit, Umgang mit Gefahrstoffen ===
* Löschen von Lösungsmittelbränden
* Sich selbst entzündendes Kerzenwachs

=== Experimente zu den Stoffeigenschaften ===
* [[/Dichtebestimmung bei Feststoffen/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Flüssigkeiten/]] (unfertig)
* [[/Dichtebestimmung bei Gasen/]] (unfertig)
* Löslichkeit von Feststoffen bestimmen
* Löslichkeit von Gasen (Activ-O<sub>2</sub>)
* [[/Wer schafft die niedrigste Temperatur/]]

=== Stofftrennung ===
* Gewinnung von Salz aus Steinsalz
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung mit Hilfe der Dichte
* Kaffee und Tee
* Egg-Race: Süßwasser-Gewinnung für Schiffsbrüchige
* Bestimmung des Wasser- und Fett-Gehaltes von Wurst
* Chromatographie bei Smarties
* Chromatographie bei schwarzen Stiften
* Chromatographie bei schwarzen Stiften mit verschiedenen Lösungsmitteln
* Papierchromatographie von Lebensmittelfarben
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung durch Flotation
* Windsichten
* Trennung von Kochsalz aus Steinsalz
* Bestimmung der Zusammensetzung von Wurst

=== Chemische Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Reaktion von Kupfer mit Schwefel|Reaktion von Kupfer mit Schwefel]]
* [[/Reaktion von Kupfer mit Iod/]]
* Elektrolyse von Wasser als LowCost-Experiment
* Gesetz von der Erhaltung der Masse
* Reaktion von Eisen mit Schwefel
* Reaktion von Zink mit Schwefel

=== Reaktionen mit Luft ===
* Verbrennen von Eisenwolle
* Pneumatisches Aufgaben eines entstehenden Gases
* Unterscheidung der Verbrennung von Holzspänen und -stücken.
* [[/Einfache Pyrolyse zur Gewinnung von Holzgas/]]
* [[/Pyrolyse zur Untersuchung der Reaktionsprodukte/]]
* Mehlstaubexplosion
* Wirkung von Asche auf die Brennbarkeit von Zucker
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=== Energie bei chemischen Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Wasserfreies Kupfersulfat|Wasserfreies Kupfersulfat]]
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* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Oxidation verschiedener Metalle|Oxidation verschiedener Metalle]]
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=== Chemische Grundgesetze ===
* Streichhölzer in einem geschlossenen Gefäß erhitzen
* Quantitative Betrachtung einer brennenden Kerze
* Qualitative Synthese von Kupfersulfat
* Quantitative Synthese von Kupfersulfat

=== Nachweis-Reaktionen ===
Alle Experimente und Verfahren, die zum Nachweis einer speziellen Verbindung oder Funktionellen Gruppe dienen, werden auf der Seite → [[Chemie/Analyse|Analyse]] gesammelt.

== Teilchenmodell und Atombau ==
=== Teilchenmodell ===
* Diffusion
* Komprimierbarkeit von Luft, Nicht-Komprimierbarkeit von Wasser
* Verflüssigung eines Gases durch Druck
* Verflüssigung eines Gases durch Abkühlen
* Dichte-Messung bei Gasen
* Dichte von Feststoffen im Vergleich mit Flüssigkeiten
* Dichte-Anomalie von Wasser
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/ Herstellung von Trockeeis mit einem Kohlensäurezylinder für Getränke] ''(noch extern)''
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/01_99.htm Gitterenergie betrachten anhand von Wärmekissen]

=== Atombau ===
* Ölfleck-Versuch

== Verschiedene Arten von Verbindungen ==
=== Ionenverbindungen ===

=== Molekülverbindungen ===

==== Polarität ====
* Der Ouzo-Effekt
* Ablenkung eines Wasserstrahls
* [[/Die kühlende Wirkung von Wasser und Aceton im Vergleich/]] (über die Verdunstungskälte)

[[Kategorie:Chemie-Experiment]]

Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Chemie - die Wissenschaft von den Stoffen

2020-01-12T16:28:04Z

BirgitLachner: /* Nutzung der Stoffeigenschaften zur Identifizierung eines unbekannte Stoffes */

Da folgende Thema ist rechtlich fachlich. Es geht um Stoffe und ihre Eigenschaften. Das spielt im Alltag durchaus auch eine Rolle, aber meist müssen wir uns als "Normalo" nicht drum kümmern. Denn die Fachleute wählen zum Beispiel die passenden Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften für einen bestimmten Zweck aus.

Für dich kann die Beachtung der Eigenschaften der Stoffe durchaus auch sinnvoll für deinen Alltag sein. Zu den Eigenschaften gehören natürlich auch solche, die dir gefährlich werden können. Das wollen wir hier aber (noch nicht) ansprechen.

== Chemie beschäftigt sich mit Stoffen. Was sind Stoffe aber genau? ==

<div class="grid">
<div class="width-1-2"><center>''Das sind natürlich Stoffe in der Chemie''
[[Datei:Chemicals-HP.jpg|width=80%]]
</center></div>
<div class="width-1-2"><center>''... und was ist damit?''
[[Datei:2009-07-02-rundfahrt-by-RalfR-03.jpg]]
</center></div>
</div>

Stoffe sind all die Materialien, aus denen unsere Welt zusammengesetzt ist. Wieviele Stoffe es genau gibt, kann man vermutlich nicht sagen, aber eine wichtige chemische Organisation gibt schon mal mindestens 30 Millionen als Anzahl an.

Am Anfang haben wir schon angesprochen, dass Chemie '''DIE''' Wissenschaft der Stoffe ist. Dabei spielen auch deren Eigenschaften eine große Rolle, denn Chemiker erfinden gezielt Stoffe mit bestimmten Eigenschaften, wie man sie haben will. Oder Chemiker nutzen die Eigenschaften, um Stoffe zu indentifizieren.

Der Begriff "Stoff" ist vermutlich für dich noch etwas abstrakt und daher werden wir uns dem Begriff erst einmal nähern, indem wir bestimmte Stoffe betrachten, mit denen wir im Chemie-Labor öfters arbeiten werden.

=== Die Materialien der Laborgeräte ===

<div class="grid"><div class="width-2-3">
Warum verwendet man eigentlich für einige Tätigkeiten im Labor bestimmte Geräte nicht? Man könnte einfach sagen, weil sie dafür auch nicht gemacht sind. So sind die Maßangaben auf den Bechergläsern und Erlenmeyerkolben nicht genau genug sondern eher dafür da, eine grobe Einschätzung vornehmen zu können. Manchmal kommt es eben nur darauf an, ob man so ungefähr 100 ml Wasser hat. Ob es dann aber ein wenig mehr oder weniger sind, ist für den normalen Einsatz der Bechergläser nicht wichtig.

Ein anderer Aspekt bei der Auswahl der Geräte ist das Material, aus dem sie bestehen. Hier sind verschiedene Arten von Stoffen im Einsatz, die mit ihren Eigenschaften wichtig für eine sinnvolle Benutzbarkeit sind. Holz ist nun mal brennbar und Glas nicht wirklich biegsam und stabil.
</div><div class="width-1-3">
[[File:Julie Perkins at LLNL.jpg]]
</div></div>

{{Box|AKTIVITÄT (PFlicht) - Die Eigenschaften der Materialien der Laborgeräte genauer betrachten |2=In dieser Aktivität wirst du dich mit den Eigenschaften der Materialien der Laborgeräte genauer beschäftigen. Dabei geht es auch darum, dass du lernst, was man mit bestimmten Geräten nicht machen darf/sollte.<br />
→ [[/Eigenschaften der Laborgeräte-Materialien/]]{{InArbeit}}|3=Lernpfad}}

Okay, mit den Materialien, aus denen die Laborgeräte bestehen, solltest du dich nun auskennen - merke dir die wichtigen Eigenschaften, um die Geräte und dich zu schonen.

<div class="grid"><div class="width-2-3">

Bei den Überlegungen zu den Materialien der Laborgeräte musst du aufpassen, dass du den Begriff "Stoffeigenschaften" richtig einordnest. Denn zum einen haben wir bei den Vor- und Nachteilen der Materialien einige Eigenschaften genannt, die sehr subjektiv sind, also nicht von jedem gleich empfunden werden. Einem Glasmacher fällt die Herstellung eines Glasgerätes leicht, während das einem Schreiner, der auf die Holzverarbeitung spezialisiert ist, damit Probleme haben wird. So muss die Eigenschaft "Kompliziert herzustellen" eher im Vergleich zwischen verschienden Materialien betrachten, wozu nicht nur die Verarbeitung sondern auch die Gewinnung aus den Rohstoffen gehört.

Hier müssen wir also daran denken, dass Stoffeigenschaften immer klar festgelegt werden können müssen und so von jedem eindeutig bestimmt werden können, zum Beispiel mit Hilfe von einem Messinstrument.
</div><div class="width-1-3">
[[File:Three point flexural test.jpg]]<br/>''Wie biegsam ist das Material?''
</div></div>

Außerdem muss man darauf achten, das man nicht alle Materialien als chemischer Stoff bezeichnet werden können. Zum Beispiel ist das Holz - ein natürliches Material - eben kein reiner Stoff sondern ein Gemisch, dass zum Beispiel auch Wasser enthält und das Lignin. Und je nachdem, welche Sorte Holz man hat, sind dessen Eigenschaften dank verschiedener Anteile und Beimischungen recht unterschiedlich. Das ist für Chemiker zu ungenau. Und das gilt für alle Naturstoffe, weswegen man diese meist in der Chemie nicht als Beispiele nimmt.

Nun aber mal wirklich genauer: was sind chemische Stoffe?

=== Stoffe im chemischen Sinne ===

'''Jetzt wird es kompliziert!''' Ein chemischer Stoff ist ein Material oder allgemein alles in den Naturwissenschaften, was man man beobachten und untersuchen kann und auch eine Masse besitzt. Raumbereiche, die keine Materie enthalten, bezeichnet man als '''Vakuum'''. Elektromagnetische Wellen, wie zum Beispiel '''Licht''', werden ebenfalls nicht zur Materie gezählt. Umgangssprachlich werden chemische Stoffe auch mit dem Wort '''Substanz''' bezeichnet, was im Sprachgebrauch der Chemie aber auf Stoffe in fester Form, sogenannte Feststoffe, beschränkt ist. Sonst hat man Flüssigkeiten oder Gase.

Stoffe in der Chemie werden grob unterschieden in '''Reinstoffe''' ('''Elemente''' oder '''Verbindungen''') und '''Gemische'''. Es gibt weitere Unterteilungen, zu denen wir dann später noch kommen werden.

'''Wichtige Reinstoffe''' in der Chemie, die du schon kennen wirst, sind z. B. Wasser, Kochsalz (Natriumchlorid), Eisen, Alkohol (Ethanol)

'''Wichtige Stoffgemische''' sind zum Beispiel Luft, Salzsäure, Natronlauge (''wie auf den Laugenbrezeln''), Bronze, uvm.

Jede '''Stoffportion''' besitzt eine '''Masse''', hat ein '''Volumen''' (also einen Platzbedarf) und besitzt eine innere Energie bzw. Wärmeenergie. Die Form eines Körpers kann auch bei gleichem Stoff (Material) unterschiedlich sein (''z. B. Eisendraht, -pulver, -blech, -kugeln, -wolle'').

{{Box|WICHTIGE BEGRIFFE ZU STOFFEN|2=
* Ein '''Stoff''' ''(genauer '''Reinstoff''')'' ist etwas, das eine Masse besitzt und dessen Eigenschaften man untersuchen und genau bestimmen kann.
* '''Gemische''' enthalten verschiedene Stoffe und deshalb hängen die Stoffeigenschaften davon ab, wieviel von den einzelnen Bestandteilen enthalten sind. Allerdings kann man es nicht immer erkennen, ob ein Stoff rein oder ein Gemisch ist.
* '''Gegenstände''' haben Eigenschaften, die von ihrer Form abhängen.
* '''Stoffklassen''' sind Gruppen von Stoffen, die ähnliche Eigenschaften haben.|3=Merksatz}}

<center>[[File:ÜBERSICHT Stoffe klein.svg|450px]]</center>

{{Box|AUFGABE (PFLICHT) - Übe die neuen Begriffe|2=
# Halte die Defintionen für die Begriffe "Stoff", "Gemisch", "Gegenstand" und "Stoffklasse" im Heft fest.
# Male die Darstellung für die Unterteilung der Stoffe ins Heft
# Erst mal eine einfache Übung: [http://LearningApps.org/view1710567 Gemisch oder Reinstoff?] - Halte aus den Lösungen des Quizzes je 5 Beispiele für Reinstoffe bzw. Gemische fest.
# Ordne in der folgenden Aufgabe Stoffe, Gemische, Gegenstände und Stoffklassen zu. [http://LearningApps.org/watch?v=p9ckch9gt01 Start der Übung]|3=Üben}}

== Stoffeigenschaften ==
Eine Stoffeigenschaft ist eine, für einen bestimmten Stoff, typische Eigenschaft. Sie kann mit den Sinnen wahrgenommen werden (z. B. der Geruch) oder nur mit Messgeräten erfassbar sein.

In der Chemie unterscheidet man dafür Reinstoffe von Stoffgemischen, denn Reinstoffe haben immer die gleichen Eigenschaften, während bei Stoffgemischen die Eigenschaften von den Mischungsverhältnissen der Komponenten abhängen.

Wie du schon bei den Laborgeräten feststellen konntest, sind die Stoffeigenschaften wichtig für deren Anwendung. Wir werden aber bald noch eine wichtige Bedeutung kennenlernen.

{{Box|Welche Stoffeigentschaften kennt ihr?|2=Sammelt in Gruppen - ''in die ihr im Unterricht eingeteilt werdet'' - gemeinsam Stoffeigenschaften. Öffnet dann bitte nur den einen Link, der zu eurer Gruppe gehört.
* [http://de.padlet.com/BLachner/pm29smz34uyh Gruppe 1] - [http://de.padlet.com/BLachner/2u2sbqbseb03 Gruppe 2] - [http://padlet.com/BLachner/6661yoaj9ela Gruppe 3] - [http://de.padlet.com/BLachner/67jue2nqq7jd Gruppe 4]
'''WICHTIG:''' Löscht nicht die Einträge von anderen Schülern <small>(höchstens Rechtschreibefehler korrigieren)</small>! Wenn ihr einige zusammen habt, sortiert die Eigenschaften.
{{Lösung versteckt|1=
So könnte man sortieren:
* <u>Physikalische Stoffeigenschaften</u> ... die man meist durch Messgeräte bestimmen kann.
* <u>Chemische Stoffeigenschaften</u> ... wo es um das Verhalten des Stoffes in chemischen Reaktionen geht.
* <u>Physiologische Eigenschaften</u> ... Stoffeigenschaften bei denen es um Wahrnehmbarkeit oder die Auswirkungen auf die Umgebung geht.
|2=Tipp anzeigen|3=Tipp verbergen}}
|3=Üben}}

{{Box|BEGRIFF Stoffeigenschaft|Eine '''Stoffeigenschaft''' ist eine für einen bestimmten Reinstoff typische Eigenschaft. Sie kann mit den Sinnen wahrgenommen werden oder nur mit Messgeräten erfassbar sein.

Eine Stoffeigenschaft <u>hängt nicht ab</u> ...
* von der Form (spitz, gebogen)
* von der Menge (schwer, leicht, groß, klein)
* von persönlichem Befinden oder Vorlieben (schwer herzustellen, schön, ...)
* von der Art der Gewinnung (nachwachsender Rohstoff, schwer herzustellen, ...)
* von den Bedingungen der Umgebung, wie zum Beispiel der Temperatur (fest, weich, hart, ...)
|3=Merksatz}}

Wenn man die von euch genannten Eigenschaften etwas sortiert und fachlicher formuliert, dann haben wir das da bisher:

{|style="width:100%" border = "1"
|-
! Physikalische Stoffeigenschaften !! Chemische Eigenschaften !! Physiologische Eigenschaften

|- style="vertical-align:top"
||
<small>''Werte, welche durch Messung und Experimente bestimmt werden.''</small>
||
<small>''Verhalten in chemischen Reaktionen.''</small>
||
<small>''Wahrnehmungen oder Auswirkungen auf die Umgebung''</small>
|- style="vertical-align:top"
||
* '''Stromleitfähigkeit'''
* '''Wärmeleitfähigkeit'''
* '''Schmelz-''' bzw. '''Siedetemperatur'''
* '''Dichte''' (''Masse pro Volumeneinheit'')
** hohe Dichte: Blei, Gold, Quecksilber, ...
** geringe Dichte: Magnesium, Holz, Gase, ...
* '''Verformbarkeit'''
** spröde, elastisch, verformbar
* '''Härte''' ''(nur bei Feststoffen)''
* '''Farbe'''
** Spezialfall: Transparenz
* '''Viskosität''' (dick- oder dünnflüssig)
||
* '''Reaktion mit Luftsauerstoff'''
** schnell: Brennbarkeit
** langsam: Korrosion (bei Eisen das Rosten)
* '''Verhalten beim Erhitzen'''
** z.B. Verkohlen wie bei Zucker, nur schmelzen, Ei wird fest, ...

||
* '''giftig'''/ungiftig für einen bestimmten Organismus
** ''faulen = Mikroorganismen können es verdauen/verarbeiten''
* '''Geruch'''
|}

{{Box|AUFGABE X|2=
# Halte das rote Kästchen im Heft mit der Überschrift "Stoffeigenschaften" fest.
# Bearbeite das [http://LearningApps.org/watch?v=pbb583y2501 Zuordnungs-Quiz] mit den Stoffeigenschaften und halte die weiteren Eigenschaften daraus mit der Tabelle oben fest.
::'''''TIPP:''' Der Artikel [http://de.serlo.org/chemie/stoffe/stoffeigenschaften/liste-von-stoffeigenschaften Liste von Stoffeigenschaften] liefert ein paar kurze Informationen zu den Stoffeigenschaften.''|3=Üben}}

{{Box|AKTIVITÄT(PFLICHT) - Was bedeuten die Stoffeigenschaften?|2=
Nachdem wir eine Liste von Stoffeigenschaften haben ... ist dir auch bewusst, was diese Begriffe bedeuten? Jeder Schüler der Klasse bekommt eine Stoffeigenschaft zugelost und soll dann kurz beschreiben, was diese Stoffeigenschaften bedeutet.
:'''⇒ [[/Was bedeuten die verschiedenen Stoffeigenschaften?/]]'''
|3=Lernpfad}}

{{Box|AKTIVITÄT(PFLICHT) - Experimente zur Bestimmung einiger Stoffeigenschaften|2=
Einige der nun hoffentlich bekannten Stoffeigenschaften sind experimentell sehr leicht zu bestimmen. Das kannst du in dieser Aktivität durchführen. Du solltest mindestens ein Experiment durchführen, falls Zeit ist kannst du auch mehr durchführen.
:'''⇒ [[/Experimente zur Bestimmung einiger Stoffeigenschaften/]]'''
|3=Lernpfad}}

== Nutzung der Stoffeigenschaften zur Identifizierung eines unbekannten Stoffes ==

'''''BOOOM!''''' .... kennst du den Bomb-Bag? Das ist ein Scherzartikel, den man in Spielwarengeschäften oder auch auf dem Jahrmarkt bekommt. Weil ich nicht wusste, wie sie funktionieren und die Rückseite mit der Anleitung überklebt war, dachte ich, dass man die Tütchen vielleicht aufmachen muss.

<gallery mode="Packed" heights=300px style="text-align:center">
Datei:BombBag vorne.jpg|Der Bomb-Bag von vorne ...
Datei:BombBag hinten.jpg|... und von hinten ... die Anleitung ist überklebt!
Datei:BombBag Inhalt.jpg|Dann schauen wir mal rein, was drin ist!
</gallery>

Doch kaum hatte ich das Tütchen angeschnitten, rieselte ein weißes Pulver heraus. Okay ... da ich ja vorsichtig bei unbekannten Stoffen bin, legte ich die Tüte erst einmal in ein Gefäß und schaute mir dann den Inhalt genauer an. Ein unbekanntes weißes Pulver ... ob das wohl gefährlich ist? Allerdings waren auf der Tüte keine Gefahrensymbole zu sehen, also konnte es ja nicht so gefährlich sein!

Mein Sohn erklärte mir dann, dass man da einfach draufdrücken muss. Da wir noch einen zweiten "BombBag" hatten wurde der draußen getestet. Man drückt drauf, die Tüte bläht sich auf und dann platzt sie mit einem lauten Knall.

Nun ist klar, was da passiert. Wenn man drückt, platzt das kleine Beutelchen mit der roten Flüssigkeit vermutlich. Und diese scheint mit dem weißen Pulver dann den ganzen Vorgang zu starten.

Forscher wie ich bin, suchte ich im Internet, nach dem Inhalt dieser Tütchen, fand aber nichts dazu. Es gab auch gar keinen Wikipedia-Eintrag. Hmmm, vielleicht wollen die Herstellen nicht ihr Geheimnis verraten, denn wenn das Pulver eher ungefährlich ist, könnte es sich um eine harmlose Chemikalien handeln, die man vielleicht sogar im Haushalt hat und dann könnte man sich die Bomb-Bags ja selber bauen!?

<div class="grid">
<div class="width-3-4">Vielleicht hilft da die Chemie weiter?

Wie du schon ganz am Anfang gelernt hast, nutzen Chemiker Stoff-Eigenschaften, um unbekannte Stoffe zu identifizieren. Und jeder Stoff hat eine eigene Kombination an Eigenschaften, durch die man ihn von anderen Stoffen unterscheiden kann.

{{Box|ZUR ERINNERUNG Eindeutige Eigenschaftskombination|2=Jeder Reinstoff zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Stoffeigenschaften aus, anhand derer er identifiziert werden kann. Zwei Stoffe können nicht in allen Eigenschaften gleich sein.|3=Info}}

Warum versuchen wir also nicht mal, ob wir herausfinden können, um welche Stoff es sich da handelt?

Und genau das sollst du in deiner Gruppe nun auch gleich machen. Hoffentlich erinnerst du dich noch an die Namen der Geräte und wie man damit umgeht, denn nun wird es ernst! Eure erste '''qualitative Analyse'''!!!
</div>
<div class="width-1-4">[[File:Join_the_dark_side.jpg]]</div>
</div>

{{Box|BEGRIFF Qualitative Analyse|2=Bei einer Analyse nutzt man Stoffeigenschaften, um Stoffe zu identifizieren.|3=Hervorhebung2}}

=== Untersuchung eines unbekannten, weißen Feststoffs ===

{{Box|AUFGABE 1 - Identifikation eines unbekannte, weißen pulverförmigen Feststoffs|2=
Gegeben ist ein unbekannter weißer Feststoff, der pulverförmig ist. Es kommen fünf verschiedene Stoffe in Frage, die wir kennen. Das sind:
* Vitamin C
* Natron
* Kartoffelstärke
* Zucker
* Salz
* Gips

'''Aufgabenstellung:''' Überlege dir Eigenschaften, mit denen du diese Stoffe unterscheiden könntest. Finde also jeweils typische Eigenschaften.
|3=Üben}}

{{Box|1=AKTIVITÄT (PFLICHT) - Experimente zur Untersuchung des (noch) unbekannten, weißen Feststoffes|2=
Welche Experimente ihr in eurer Gruppe durchführen sollt, wird auf der folgenden Unterseite beschrieben:
:'''⇒ [[/Experimente zur Identifizierung eines weißen Feststoffes/]]'''
|3=Lernpfad}}

{{Box|AUFGABE 2 - Alternative Vorgehensweise zur Untersuchung des weißen Feststoffes|2=
Schau dir das Schaubild an, mit dem ein Fachmann die Untersuchung des unbekannten durchführen würde.
{{Lösung versteckt|1=
<center>[[Datei:Beispiel Fließdiagramm Analyse weißer Feststoff.svg|500px]]</center>
|2=Zeige Schaubild eines Profis|3=Verberge das Schaubild}}

'''Aufgabenstellung:'''
* Erklärt, was dieses Schaubild bedeutet und wie man es verstehen muss.
* Warum ist die Vorgehensweise, die dieses Schaubild beschreibt, praktischer als unsere Vorgehensweise?
|3=Üben}}

=== Untersuchung einer unbekannten Flüssigkeit ===
Nachdem wir nun geklärt haben, welches Pulver in dem Bomb-Bag enthalten ist können wir uns an die Untersuchung der Flüssigkeit machen. Die rote Farbe kommt mit Sicherheit von einem zugesetzten Farbstoff. Das heißt, wir können diese Eigenschaft nicht für die Identifizierung nutzen. Die meisten reinen Flüssigkeiten sind klar und durchsichtig.

Da diese Flüssigkeit, wie auch das Pulver, nicht giftig sein darf, wird es also eine sehr alltägliche Flüssigkeit sein. Was könnte das sein? Und kann man diese Flüssigkeiten unterscheiden?

{{Box|AUFGABE 3 - Untersuchung von einer unbekannten Flüssigkeit|2=
Gegeben ist eine klare Flüssigkeit. Es kommen vier verschiedene Flüssigkeiten in Frage, die wir kennen. Das sind:
* destilliertes Wasser
* Essig
* Kochsalz-Lösung
* Brennspiritus

'''Aufgabenstellung:''' Informiere dich über typische Eigenschaften der genannten Stoffe. |3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 4 - Aufstellung eines Fließdiagramms für die Identifizierung der unbekannten Flüssigkeit|2=
'''Aufgabenstellung:''' Nutzt nun die von euch gefundenen Stoffeigenschaften der vier Flüssigkeiten, um ähnlich wie im gezeigten Fließdiagramm zu den weißen Feststoffen, eine Schema zur Unterscheidung der vier Flüssigkeiten und damit zur Identifizierung der Flüssigkeit im Bomb-Bag.

Nutzt dabei die üblichen Diagramm-Bestandteile, die im folgenden Bild gezeigt werden.

<center>[[Datei:Fließdiagramm_Bedestandteile.png|500px]]</center>

'''WICHTIG:''' Üblicherweise nutzt man nur Untersuchungen, bei denen es zwei mögliche Ergebnisse gibt, wie "Ja" oder "Nein".
|3=Üben}}

{{Box|1=AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Darstellung des Untersuchungsschemas am Computer|2=
Nachdem ihr überlegt habt, wie man eine unbekannte Flüssigkeit identifizieren kann könntet ihr das nun am PC darstellen. Dazu eignet sich besonders ein Vektorgrafik-Programm. Wenn du willst, kann du lernen, wie man es bedient.

:'''⇒ [[/Nutzung eines Vektorgrafik-Programms zur Darstellung des Untersuchungsschemas/]]'''
|3=Lernpfad}}

=== Ein Bomb-Bag selber herstellen ===

Nachdem wir nun herausbekommen haben, was in einem Bomb-Bag ist, sollte noch einmal kurz geklärt werden, was da passiert, damit sich der Bomb-Bag aufbläht und dann platzt.

Das Natron-Pulver reagiert auf eine beliebige Säuren durch Bildung von Kohlendioxid. Das ist das Gas, das die Tüte aufbläht. Das Platzen kommt daher, dass der Druck im Bag zu groß wird und dann platzt die Tüte an einer Seite auf, was den Krach erzeugt.

'''Du brauchst:'''
* Eine Außen-Tüte, in der das Natron-Pulver kommt
* Eine kleinere Innentüte, in der der eine saure Lösung kommt.
* Diese innere Tüte musst du kaputtmachen können, damit die saure Lösung an das Natron-Pulver kommen kann.

'''Ein alternativer Aufbau ist die Verwendung von nur einer Tüte:'''
* Unten füllst du das Natron-Pulver hinein, dann verschließt du die Tüte sicher, z.B. mit einem Clip, so dass oben noch Platz für die saure Lösung ist.
* Gib über den unteren Clip die saure Lösung und verschließe dies nun wiederum mit einem Clip.
* Um die saure Lösung zu dem Natron-Pulver gelangen zu lassen entfernst du nun den "unteren" Clip.

Natron gibt es übrigens in normalen Geschäften zu kaufen! Und als sauer Lösung kann man Essig oder noch besser Essig-Essenz verwenden, da man dann davon wenige braucht.

Hier Bilder von unserem Versuch selber einen Bomb-Bag herzustellen, mit der "Ein-Tüten-Methode":

<gallery mode="packed" style="text-align:center" heights=150px>
Datei:BombBag selber herstellen - Bild1.jpg
Datei:BombBag selber herstellen - Bild2.jpg
Datei:BombBag selber herstellen - Bild3.jpg
Datei:BombBag selber herstellen - Bild4.jpg
Datei:BombBag selber herstellen - Bild5.jpg
</gallery>
Das Prinzip funktionierte schon, aber im ersten Versuch war die Tüte zu groß, bei weiteren Versuchen, war die Tüte nicht dicht genug, so dass das Gas am Clip austrat.

Wenn ihr Lust habt, probiert es selber mal aus. Wer es schafft, kann es ja mal filmen und uns zeigen.

Jmol

2020-01-12T14:13:18Z

BirgitLachner: /* Das Scripting-Fenster in Jmol */

'''Jmol''' ist ein Programm zur räumlichen Darstellung von Molekülen. Es steht unter der LGPL und wird aktiv entwickelt. Da es in Java programmiert wurde, ist es weitgehend plattformunabhängig. Die '''Java-Applets''' von Jmol werden seit langer Zeit bei der Darstellung von Molekülen im Webbrowser verwendet. Inzwischen gibt es eine JavaScript-Variante, die auf HTML5 beruht und daher auch auf Mobil-Geräte genutzt werden kann. Allerdings benötigt man dazu einen Server.

Mit Jmol ist vor allem die für die Darstellung von Molekülen gedacht. Es gibt zwar Editiermöglichkeiten, aber die sind nicht sehr umfangreich und nicht so praktisch.

Die Software bietet verschiedene Darstellungsmöglichkeiten, wie Stab-, Kugel-Stab-, und Kalottenmodell, Punktwolke und Van-der-Waals-Oberfläche. Vieles kann in Jmol mit der Maus gesteuert werden, beispielsweise lassen sich die Molekülen und um alle Raumachsen drehen und in der Größe verändern. Außerdem kann man Atomabstände und Winkel vermessen. Darüber hinaus verfügt Jmol über eine eigene Scriptsprache, die auch das Erstellen von Animationen und ermöglicht.

Auch wenn die Darstellung einer interaktiven Zeichnung ohne einen Server nicht möglich ist, so hat Jmol dennoch Funktionen, die eine lokale Nutzung sinnvoll macht. So können auch vereinfachte Orbitale oder freie Elektronenpaare in ihren Orbitalen dargestellt werden.

== Das Scripting-Fenster in Jmol ==
Wer sich nicht im Wiki anmelden will kann das Scripting auch nutzen, um in der Java-Software Jmol z.B. Orbitale darzustellen. Weitere Gründe ist die schnellere Möglichkeit etwas auszuprobieren. Im Wiki müsste man immer die Seite abspeichern was immer etwas Zeit kostet. Außerdem kann es bei einem schwerwiegende Schreibfehler passieren, dass die vorher eingetippten Befehle nicht abgespeichert werden und man alles neu eintippten muss. Dagegen kann man in Jmol alles ausprobieren und bekommt direkt das Ergebnis ... oder eben den Misserfolg.

Scripte lassen sich in Jmol auf zwei Weisen ausführen:
# Über die Scriptkonsole kann man nach und nach die Befehle eingeben und deren Wirkung sehen. ''Praktisch zum Ausprobieren!''
# Mit dem Scripteditor kann man Scripte, die aus mehreren Befehle bestehen, eingeben und auch später ausführen. ''Wurde noch nicht getestet!''

<center>
{|
|-
! Aufruf der Script-Konsole !! !! Script-Konsole in einem Extra-Fenster
|-
| [[Datei:JmolScript2.png|380px]] ||     || [[Datei:JmolScript3.png|500px]]
|}
</center>

== Konkrete Beispiele ==
Da, wie schon erwähnt, Jmol nicht optimal zum Zeichnen ist, wird das hier nicht behandelt. Man kann andere Programme, wie [[Avogadro]] das Online-Tool [http://molview.org/ MolView.org] nutzen, ob eine Datei aus einer Dtaenbank herunterladen.

=== LCAOCartoon nutzen ===
'''LCAOCartoon''' ist eine einfache Möglichkeit zur Darstellung von Atomorbitalen. Im Gegensatz zu den meist komplizierten Molekül-Orbitalen kann man hier einfach und schnell in ein Bild Atomorbitale einblenden und so - für Schüler ausreichend - mehrere Atomorbitale einblenden, um durch Überlappung das Zustandekommen von Bindungen erläutern zu können. Man braucht kein spezielles Format mit zusätzlichen Informationen.

Die Einblendung der Orbitale wird dabei vom Benutzer/Programmierer gesteuert und man bei jedem Atom jedes Orbital anzeigen lassen, auch wenn es keinen Sinn macht. ''Ein sp³-Hybrid-Orbital bei einem H-Atom anzeigen ... kein Problem!''

==== Auswahl der Atome ====
Wie auch sonst in Jmol muss man angeben, welche Atom bzw. welcher Atomkern, als Mittelpunkt für das Orbital genutzt werden soll.

Es gibt mehrere Möglichkeiten Atome auszuwählen, um bei ihnen ein Atomorbital anzeigen zu lassen.
* <code>select (atomno=1);</code>
::''... Auswahl des Atoms Nummer 1. Die Nummer eines Atoms bekommt man zum Beispiel, wenn man die Maus über ein Atom hat, nach kurzer Zeit angezeigt.''
* <code>select (atomno=1), (atomno=2);</code>
::''... mehrere Atome werden durch Komma getrennt angegeben. So kann man das gleiche Orbital bei mehreren Atomen auf einmal anzeigen lassen. Man kann die gleichen Orbitale auch nacheinander mit getrennten "Selektionen" anzeigen lassen.''
* <code>select all;</code>
::''... Auswahl aller Atome.''
* <code>select (hydrogen)</code>
::''... Auswahl aller Wasserstoff-Atome. Oder eben den englischen Namen eines anderen Elementes.''

Das Semikolon am Ende ist nur dann notwendig, wenn im gleichen Skript danach noch ein Befehl angehängt wird. Das wird nach einer Auswahl aber wohl meist der Fall sein.

'''ACHTUNG:'''
* <code>select (atomno=1); select (atomno=2);</code>
::''... hier ist für den folgenden Befehl nur das Atom mit der Nr. 2 ausgewählt!''

==== Darstellung verschiedene Orbitale ====
Für die Darstellung der verschiedenen Orbitale wird zunächst der folgende Befehl benötigt:
*<code>lcaocartoon create <Orbital></code>

'''Die wichtigsten Orbitale''' sind dann:
* <code>s</code>
* <code>p</code> ... oder einzeln:<code>px,py,pz</code>
* <code>sp3</code> ... oder einzeln: sp3a, sp3b, sp3c, sp3d
* <code>sp2</code> ... oder einzeln: sp2a, sp2b, sp2c
* <code>sp</code> ... oder einzeln: spa, spb

Hinter dem Namen steht bei p und bei den Hybridorbitalen ein weiterer Buchstabe. Dadurch wird aus den verschiedenen Orbitalen der gleichen Art ausgewählt. Welche davon man jetzt braucht, muss man ausprobieren.

Will man z.B. '''alle sp³-orbitale''' anzeigen lassen, so braucht man den Befehl:
*<code>lcaocartoon create sp3</code>

Um nur '''eines der sp³-orbitale''' anzeigen lassen, so braucht man z.B. den Befehl:
*<code>lcaocartoon create sp3b</code>

Des weiteren gibt es die Möglichkeit '''einzelne Elektronen''' oder '''freie Elektronenpaare''' darzustellen. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten der Darstellung:
# wie ein Orbital als Elektronenwolke
# als Punktepaar oder einzelner Punkt bei einem Radikal

Dazu braucht man die folgenden Befehle:
* <code>lcaocartoon create lp</code> ... ''für ein einzelnes freie Elektronenpaar wie bei Stickstoff in Form einer Elektronenwolke.''
* <code>lcaocartoon create lpa</code> und <code>lcaocartoon create lpa</code> ... ''für die zwei freien Elektronenpaare wie beim Sauerstoff jeweils in Form einer Elektronenwolke.''
* <code>lcaocartoon lonepair "lp"</code> ... ''um wie beim Stickstoff eine freies Elektronenpaar in Form von Punkten darzustellen.''
* <code>lcaocartoon lonepair "lpa"</code> und <code>lcaocartoon lonepair "lpb"</code> ... ''um wie beim Sauerstoff die zwei freien Elektronenpaare jeweils als zwei Punkte darzustellen.''
* [[Datei:LCAO-Darstellung in Jmol Freie Elektronenpaare.png|thumb|Elektronenpaare in durchsichtiger Elektronenwolke]]<code>lcaocartoon radical "lp"</code> ... ''ein einzelnes Elektron bei einem Radikal darzustellen. Ebenso <code>"lpa"</code> und <code>"lpb"</code>.
Man kann diese beiden Darstellungsarten auch kombinieren, indem man die Wolke durchsichtig darstellt und das Elektronenpaar undurchsichtig.
* <code>lcaocartoon opaque; lcaocartoon lonepair "lpa" "lpb"; lcaocartoon translucent; lcaocartoon create lpa; lcaocartoon create lpb</code>
Informationen zur Veränderung der Transparenz und weiteren Einstellungen gibt es in einem späteren Abschnitt.

Neben den in der Schule am meisten genutzten Orbitale sind auch auch folgende Hybrid-Orbitale darstellbar:
* Die sp³d Orbitale, einzeln als <code>sp3da, ... bis sp3d</code>e ansprechbar.
* Die sp³d² Orbitale, einzeln als <code>sp3d2a, ... bis sp3d2f</code> ansprechbar.

==== Änderung des Aussehens ====
Zur Veränderung des Aussehens stehen ein paar Befehle zur Auswahl. Dabei muss man beachten, dass eine eingestellter Wert erhalten bleibt und beim zeichnen des nächsten Orbitals nicht auf dem Standard-Wert zurückgesetzt wird. Deshalb kombiniert man am besten jede Anzeige eines Orbitals mit vorangestellten Befehlen zur Festlegung des Aussehens.

'''Transparenz:'''
* <code>LcaoCartoon Opaque</code>
::..'' lässt die als nächstes dargestellten Orbitale unduchsichtig darstellen.''
* <code>LcaoCartoon Translucent</code>
::..'' lässt das Orbital leicht durchsichtig erscheinen. Es ist aber immer noch zu sehen.''
* <code>LcaoCartoon Translucent <nowiki><Zahl></nowiki></code>
::..'' ermöglicht einzustellen, wie sehr durchsichtig ein Objekt ist. O steht dabei für Undurchsichtig (wie Opaque), 0.3 ist dann ein wenig transparent usw. Maixmal möglich ist 1, wie bei Translucent.''

'''Farbe:'''
* <code>LcaoCartoon color <nowiki><Farbe></nowiki></code>
::..'' so kann man die Farbe für das nächste Orbital auswählen. Neben den englischen Namen (<code>orange, yellow, ...</code>) kann man auch einen RGB-Farbcode verwenden (<code>[255, 165, 0]</code>).''
* <code>LcaoCartoon color <nowiki><Farbe1></nowiki> <nowiki><Farbe2></nowiki></code>
::..'' bei p-Orbitalen kann man zwei Farben angeben, für die zwei Teile oben und unten. Wird nur eine Farbe angegeben, werden beide Teile gleich eingefärbt.''

'''Farbe und Transparenz''' lassen sich in einem festlegen, wie in diesem Beispiel:
* <code>LcaoCartoon color tanslucent orange</code>

'''Skalierung:'''
* <code>LcaoCartoon scale <nowiki><Zahl></nowiki></code>
::..'' dient der Anpassung der Größe des als nächstes gezeichneten Orbitals.''

{{Kurzregel|'''Tipp:''' Die p-Orbitale überlagern sich normalerweise nicht. Um das Zustandekommen einer π-Bindung zu verdeutlichen müssen die p-Orbitale vergrößert werden. Ab dem Faktor 1.7 bis 1.9 sollte das der Fall sein. Am besten probiert man es bei jedem Molekül erst einmal aus!}}

==== Einige Beispiele für Befehle ====
* <code>select (atomno=1); lcaocartoon color blue translucent 0.1; lcaocartoon scale 1.6; lcaocartoon create pz</code>
::..'' hier wird eines der p-Orbitale bei Atom Nr. 1 in blau dargestellt, um den Faktor 1.6 vergrößert und nur wenig durchsichtig.''
* <code>select (atomno=3) , (atomno=4); lcaocartoon color yellow translucent 0.2; lcaocartoon scale 1; lcaocartoon create s</code>
::..'' bei den Atomen Nr. 3 und 4 werden gelbe, nur ein wenig durchsichtige s-Orbitale dargestellt.
* <code>select (atomno=3); lcaocartoon scale 1; lcaocartoon color yellow translucent 0.2; lcaocartoon scale 1; lcaocartoon create s; select (atomno=1); lcaocartoon color orange translucent 0.2; lcaocartoon create sp2b</code>
::..'' hier wird eine σ-Bindung dargestellt, indem bei den benachbarten Atomen (hier Nr. 3 und Nr. 1) ein s bzw. eines der sp²-orbitale dargestellt wird.''

==== Löschen ====
Bei der Verwendung von Knöpfen muss man aufpassen, dass die "alte" Zeichnung nicht die "neue" stört und so ist es am einfachsten, dass man die alten Darstellungen löscht. Das bezieht sich aber nicht auf das Molekül!

Will man alle Ergänzungen löschen, sollte man vorher alle Atome auswählen. Sonst kann es passieren, dass beim vorherigen Script-Befehl ein einzelnes Atom ausgewählt wurde und ein Löschbefehl sich nur dann auf Orbitale bei diesem Atom beziehen:
* <code>LcaoCartoon select all; LcaoCartoon delete</code>
::... ''dieser Befehl löscht alle Orbitale, die über den CREATE Befehl gezeichnet wurden, nicht aber die einzelnen, als Punkte gezeichneten, Elektronen.''
* <code>lcaocartoon lonepair delete</code>
::... ''zum Löschen der einzelnen, als Punkte gezeichneten, Elektronen. Auch bei Radikalen.''

[[Kategorie:Jmol]] [[Kategorie:Hilfe]]

Jmol

2020-01-12T14:08:14Z

BirgitLachner:

Jmol

2020-01-12T13:53:22Z

BirgitLachner: Neu

Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor/Die unerkannte Gefahr bei Shampoos und Kosmetik

2019-12-26T09:12:43Z

BirgitLachner:

Das Chemikalienrecht, mit dem wir uns bisher beschäftigt haben, regelt nicht die Beschriftung von Medikamenten, Kosmetika sowie Lebens- und Genussmittel, obwohl bei diesen häufig auch "chemische" Prozesse oder "chemische" Inhaltsstoffe beteiligt sind. Die Regeln zur Beschriftung sind in anderen Rechtstexten festgelegt.

Die andere Art der Beschriftung und Gefahrenkennzeichnung ist aber so gewollt, da beispielsweise etliche Medikamente nach Chemikalienrecht mit dem Totenkopf gekennzeichnet werden müssten, was aber mit Sicherheit Verwirrung auslösen würde.

{{Box|NITROGLYCERIN - ein Beispiel für Gefährliche Medizin|2=
Wegen seiner gefäßerweiternden Wirkung wird Nitroglycerin (''der Sprengstoff in Dynamit!'') zum Beispiel unter dem Namen ''Glyceroltrinitrat'' als Arzneimittel bei Herzinfakten und anderen Herzerkrankungen verwendet (zum Beispiel ''Nitrolingual Pumpspray''). Wenn man sich zum Beispiel bei Wikipedia über den Stoff {{wpde|Nitroglycerin|Nitroglycerin}} informiert, so findet man aber die folgenden Gefahrensymbole:
<gallery widths=100 heights=100 style="text-align:center">
GHS-pictogram-explos.svg|Explosiv
GHS-pictogram-skull.svg|Giftig
GHS-pictogram-silhouette.svg|Gesundheits-gefährdend
GHS-pictogram-pollu.svg|Umweltgefährlich
</gallery>
Würde eine Medikamenten-Schachtel solche Gefahrensymbol enthalten, würde sich kaum jemand, das Medikamen nach Hause nehmen oder gar einnehmen. Da die eingenommen Mengen aber sehr gering sind, kann es sich gar nicht giftig auswirken.|3=Hervorhebung1}}

So ist klar, warum Medikamente nicht mit den Gefahrsymbolen beschriftet werden. Aber auch bei Kosmetik, sind meist keine Gefahrensymbole vorhanden. Das muss man aber sehr kritisch sehen, denn einige der verwendeten Inhaltsstoffe muss man kritisch betrachten.

Die folgenden Artikel beschäftigen mit nicht gekennzeichnete Gefahrstoffen in Kosmetika und anderen Produkten:
*[https://www.braunschweig.ihk.de/fileadmin/v1/images/content/inhaltsbereich/02_artikelbilder/01_geschaeftsfelder/04_innovation_und_umwelt/11_i_und_u_nachrichten_neu/2013/06_Juni/downloads/shampoo.pdf Warum sind Shampoos frei von Warnhinweisen?]
* [http://www.deutsches-museum.de/fileadmin/Content/data/020_Dokumente/040_KuT_Artikel/2010/34-4-42.pdf Gefährliche Düfte - Kontaktallergien durch Duftstoffe]
* [http://www.zeit.de/wirtschaft/2013-07/kometika-chemikalien-hormone Hormonell wirksame Bestandteile in Kosmetika - Artikel aus der Zeit]

{{Box|AUFGABE 1 - Informieren|2=
Um dir einen Überblick zu dem Thema zu verschaffen, solltest du die drei Texte lesen.|3=Üben}}

Sucht man zu einem bestimmten Produkt Informationen, so kann man natürlich einfach im Internet suchen. Die folgenden Links zeigen dir einige interessante Seiten, die sich mit dem Thema "Gefahrstoffen in Kosmtika und Alltagsprodukten" beschäftigen. Schau, was dich interessiert und informiere dich erst einmal oberflächelich um was es geht und was die Seiten liefern:

{{Box|LINKS MIT INFORMATIONEN|2=Hier ein paar Links, unter denen du Informationen zu gefährlichen Inhaltsstoffen von Kosmetika finden kannst:
* '''→ [http://rapex.eu Rapex]''' ist ein europäisches Warmsystem für besonders gefährliche Produkte. In einer Datenbank findet man, welches Produkt wann gemeldet wurde.
* Das '''→ [http://www.eu-ecolabel.de/ Eco-Label]''' ist ein auf Freiwilligkeit basierendes System. Für jede Produktgruppe gibt es einen Kriterien-Katalog, der erfüllt sein muss, damit das Eco-Label verwendet werden kann. Es soll Produkte und Dienstleistungen auszeichnen, die geringere Umweltauswirkungen haben als Vergleichbare und damit umweltfreundlicher und gesünder sind.
* '''→ [http://www.haut.de/inhaltsstoffe-inci/ Datenbank]''' zu den Inhaltsstoffen nach der INCI-Bezeichnung (INCI = International Nomenclature Cosmetic Ingredients)
* Die Broschüre '''→ [http://www.gesundheitsdienstportal.de/files/Kosmetika-Inhaltsstoffe-Funktionen.pdf Kosmetika-Inhaltsstoffe und ihre Funktionen]''' listet die Inhaltstoffe von Kosmetika auf und beschreibt ihre Funktion in dem Produkt. Außerdem werden Begriffe "übersetzt".
* Die App '''→ [http://www.bund.net/toxfox ToxFox]''' ermöglicht durch Scannen des Strichcodes herauszufinden, ob ein Produkt Gefahrstoffe enthält. Dies gilt nicht nur für Kosmetika!
* '''→ [https://www.codecheck.info/ CodeCheck]''' kann als App oder Online genutzt werden und liefert zu allen Inhaltsstoffen von produkten Informationen, ob sie gefährlich sind. Gleichzeitig bekommt man Vorschläge für alternative Produkte.
* '''→ [https://www.haut.de haut.de]''' ist eine Seite, die von Ärzte- und Kosmetikerverbänden sowie von dem Deutschen Allergie- und Asthmabund unterstützt wird. Wer die Namen der Inhaltsstoffe in die Suchzeile eingibt, bekommt die passenden Steckbriefe der Chemikalien.
|3=Hervorhebung1}}

Suche dir eine der Aufgaben aus, um deine Mitschüler darüber zu informieren:

{{Box|AUFGABE 2a - Zusammenfassung erstellen|2=
'''AUFGABE:'''
:Suche dir mindestens eines der Themen von den zwei Artikeln (''Gefährliche Düfte'' <u>oder</u> ''Hormonell wirksame Bestandteile'') heraus und fasse den Artikel so zusammen, dass du deinen Mitschülern davon berichten kannst.

Dabei solltest du auch Informationen aus dem ersten Artikel aufgreifen, um zu begründen, warum Kosmetika nicht wie Gefahrstoffe gekennzeichnet werden.|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2b - Falsche Versprechen|2=
Eine Artikelserie in der Online-Ausage von "Der Zeit" beschäftigt sich mit den Versprechen und der Wirksamkeit von Kosmetika. '''→ [https://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2016-02/kosmetikprodukte-wirksamkeit-dermatologisch-getestet-studien-falten-haut-haare/komplettansicht Die ungeschminkte Wahrheit]'''

'''AUFGABE:'''
:Schreibe eine Zusammenfassung zu "Die ungeschminkte Wahrheit" und bereite eine kleine Präsentation für deine Mitschüler vor.
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2c - Unerwünschte Wirkungen in Kosmetika|2=
Ebenfalls in der "Zeit" gibt es einen Artikel '''→ [https://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2016-02/kosmetik-check-schadstoffe-gift/komplettansicht Aluminium unterm Arm, Mineralöl auf der Haut]''', der sich mit Inhaltsstoffen in Kosmetika beschäftigt, die eigentlich schädlich sind.

'''AUFGABE:'''
:Suche dir Kosmetik-Produkte heraus, die bei dir und deinen Mitschülern beliebt sind, und untersuche die Inhaltstoffe. Bereite Folien ''(zum Beispiel mit Tabellen)'' vor, um darüber zu informieren, welche erwünschte und unerwünschte Wirkungen die Bestandteile haben.
:Nutze dazu auch die Informationen von den oben angegeben Informations-Seiten!
:Dabei solltest du vorher auch Informationen aus dem ersten Artikel aufgreifen, um zu begründen, warum Kosmetika nicht wie Gefahrstoffe gekennzeichnet werden.
|3=Üben}}

Falls du dich weiter mit dem Thema beschäftigen willst, so sei noch auf die Wissens-Serie '''→ [https://www.zeit.de/serie/kosmetik-check Kosmetik-Check]''' von "Die Zeit" verwiesen, die weitere Informationen rund um die Kosmetik-Industrie liefert.
[[Kategorie:Sicherheit]]
[[Kategorie:Kosmetik]]

Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor/Die unerkannte Gefahr bei Shampoos und Kosmetik

2019-12-26T09:12:09Z

BirgitLachner:

Das Chemikalienrecht, mit dem wir uns bisher beschäftigt haben, regelt nicht die Beschriftung von Medikamenten, Kosmetika sowie Lebens- und Genussmittel, obwohl bei diesen häufig auch "chemische" Prozesse oder "chemische" Inhaltsstoffe beteiligt sind. Die Regeln zur Beschriftung sind in anderen Rechtstexten festgelegt.

Die andere Art der Beschriftung und Gefahrenkennzeichnung ist aber so gewollt, da beispielsweise etliche Medikamente nach Chemikalienrecht mit dem Totenkopf gekennzeichnet werden müssten, was aber mit Sicherheit Verwirrung auslösen würde.

{{Box|NITROGLYCERIN - ein Beispiel für Gefährliche Medizin|2=
Wegen seiner gefäßerweiternden Wirkung wird Nitroglycerin (''der Sprengstoff in Dynamit!'') zum Beispiel unter dem Namen ''Glyceroltrinitrat'' als Arzneimittel bei Herzinfakten und anderen Herzerkrankungen verwendet (zum Beispiel ''Nitrolingual Pumpspray''). Wenn man sich zum Beispiel bei Wikipedia über den Stoff {{wpde|Nitroglycerin|Nitroglycerin}} informiert, so findet man aber die folgenden Gefahrensymbole:
<gallery widths=100 heights=100 style="text-align:center">
GHS-pictogram-explos.svg|Explosiv
GHS-pictogram-skull.svg|Giftig
GHS-pictogram-silhouette.svg|Gesundheits-gefährdend
GHS-pictogram-pollu.svg|Umwelt-gefährlich
</gallery>
Würde eine Medikamenten-Schachtel solche Gefahrensymbol enthalten, würde sich kaum jemand, das Medikamen nach Hause nehmen oder gar einnehmen. Da die eingenommen Mengen aber sehr gering sind, kann es sich gar nicht giftig auswirken.|3=Hervorhebung1}}

So ist klar, warum Medikamente nicht mit den Gefahrsymbolen beschriftet werden. Aber auch bei Kosmetik, sind meist keine Gefahrensymbole vorhanden. Das muss man aber sehr kritisch sehen, denn einige der verwendeten Inhaltsstoffe muss man kritisch betrachten.

Die folgenden Artikel beschäftigen mit nicht gekennzeichnete Gefahrstoffen in Kosmetika und anderen Produkten:
*[https://www.braunschweig.ihk.de/fileadmin/v1/images/content/inhaltsbereich/02_artikelbilder/01_geschaeftsfelder/04_innovation_und_umwelt/11_i_und_u_nachrichten_neu/2013/06_Juni/downloads/shampoo.pdf Warum sind Shampoos frei von Warnhinweisen?]
* [http://www.deutsches-museum.de/fileadmin/Content/data/020_Dokumente/040_KuT_Artikel/2010/34-4-42.pdf Gefährliche Düfte - Kontaktallergien durch Duftstoffe]
* [http://www.zeit.de/wirtschaft/2013-07/kometika-chemikalien-hormone Hormonell wirksame Bestandteile in Kosmetika - Artikel aus der Zeit]

{{Box|AUFGABE 1 - Informieren|2=
Um dir einen Überblick zu dem Thema zu verschaffen, solltest du die drei Texte lesen.|3=Üben}}

Sucht man zu einem bestimmten Produkt Informationen, so kann man natürlich einfach im Internet suchen. Die folgenden Links zeigen dir einige interessante Seiten, die sich mit dem Thema "Gefahrstoffen in Kosmtika und Alltagsprodukten" beschäftigen. Schau, was dich interessiert und informiere dich erst einmal oberflächelich um was es geht und was die Seiten liefern:

{{Box|LINKS MIT INFORMATIONEN|2=Hier ein paar Links, unter denen du Informationen zu gefährlichen Inhaltsstoffen von Kosmetika finden kannst:
* '''→ [http://rapex.eu Rapex]''' ist ein europäisches Warmsystem für besonders gefährliche Produkte. In einer Datenbank findet man, welches Produkt wann gemeldet wurde.
* Das '''→ [http://www.eu-ecolabel.de/ Eco-Label]''' ist ein auf Freiwilligkeit basierendes System. Für jede Produktgruppe gibt es einen Kriterien-Katalog, der erfüllt sein muss, damit das Eco-Label verwendet werden kann. Es soll Produkte und Dienstleistungen auszeichnen, die geringere Umweltauswirkungen haben als Vergleichbare und damit umweltfreundlicher und gesünder sind.
* '''→ [http://www.haut.de/inhaltsstoffe-inci/ Datenbank]''' zu den Inhaltsstoffen nach der INCI-Bezeichnung (INCI = International Nomenclature Cosmetic Ingredients)
* Die Broschüre '''→ [http://www.gesundheitsdienstportal.de/files/Kosmetika-Inhaltsstoffe-Funktionen.pdf Kosmetika-Inhaltsstoffe und ihre Funktionen]''' listet die Inhaltstoffe von Kosmetika auf und beschreibt ihre Funktion in dem Produkt. Außerdem werden Begriffe "übersetzt".
* Die App '''→ [http://www.bund.net/toxfox ToxFox]''' ermöglicht durch Scannen des Strichcodes herauszufinden, ob ein Produkt Gefahrstoffe enthält. Dies gilt nicht nur für Kosmetika!
* '''→ [https://www.codecheck.info/ CodeCheck]''' kann als App oder Online genutzt werden und liefert zu allen Inhaltsstoffen von produkten Informationen, ob sie gefährlich sind. Gleichzeitig bekommt man Vorschläge für alternative Produkte.
* '''→ [https://www.haut.de haut.de]''' ist eine Seite, die von Ärzte- und Kosmetikerverbänden sowie von dem Deutschen Allergie- und Asthmabund unterstützt wird. Wer die Namen der Inhaltsstoffe in die Suchzeile eingibt, bekommt die passenden Steckbriefe der Chemikalien.
|3=Hervorhebung1}}

Suche dir eine der Aufgaben aus, um deine Mitschüler darüber zu informieren:

{{Box|AUFGABE 2a - Zusammenfassung erstellen|2=
'''AUFGABE:'''
:Suche dir mindestens eines der Themen von den zwei Artikeln (''Gefährliche Düfte'' <u>oder</u> ''Hormonell wirksame Bestandteile'') heraus und fasse den Artikel so zusammen, dass du deinen Mitschülern davon berichten kannst.

Dabei solltest du auch Informationen aus dem ersten Artikel aufgreifen, um zu begründen, warum Kosmetika nicht wie Gefahrstoffe gekennzeichnet werden.|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2b - Falsche Versprechen|2=
Eine Artikelserie in der Online-Ausage von "Der Zeit" beschäftigt sich mit den Versprechen und der Wirksamkeit von Kosmetika. '''→ [https://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2016-02/kosmetikprodukte-wirksamkeit-dermatologisch-getestet-studien-falten-haut-haare/komplettansicht Die ungeschminkte Wahrheit]'''

'''AUFGABE:'''
:Schreibe eine Zusammenfassung zu "Die ungeschminkte Wahrheit" und bereite eine kleine Präsentation für deine Mitschüler vor.
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2c - Unerwünschte Wirkungen in Kosmetika|2=
Ebenfalls in der "Zeit" gibt es einen Artikel '''→ [https://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2016-02/kosmetik-check-schadstoffe-gift/komplettansicht Aluminium unterm Arm, Mineralöl auf der Haut]''', der sich mit Inhaltsstoffen in Kosmetika beschäftigt, die eigentlich schädlich sind.

'''AUFGABE:'''
:Suche dir Kosmetik-Produkte heraus, die bei dir und deinen Mitschülern beliebt sind, und untersuche die Inhaltstoffe. Bereite Folien ''(zum Beispiel mit Tabellen)'' vor, um darüber zu informieren, welche erwünschte und unerwünschte Wirkungen die Bestandteile haben.
:Nutze dazu auch die Informationen von den oben angegeben Informations-Seiten!
:Dabei solltest du vorher auch Informationen aus dem ersten Artikel aufgreifen, um zu begründen, warum Kosmetika nicht wie Gefahrstoffe gekennzeichnet werden.
|3=Üben}}

Falls du dich weiter mit dem Thema beschäftigen willst, so sei noch auf die Wissens-Serie '''→ [https://www.zeit.de/serie/kosmetik-check Kosmetik-Check]''' von "Die Zeit" verwiesen, die weitere Informationen rund um die Kosmetik-Industrie liefert.
[[Kategorie:Sicherheit]]
[[Kategorie:Kosmetik]]

Benutzer:BirgitLachner/Sicherheitsinformationen

2019-12-22T04:52:20Z

BirgitLachner:

{{Sicherheitsinfo|AnweisungLesen‎|Schutzbrille}}

{{Sicherheitsinfo|AnweisungLesen‎}}

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|Achtung}}

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSÄtzend}}

Chemie/Sicherheit im Chemie-Unterricht/Sicherheitsinformationen mit Kurzinfos

2019-12-15T08:27:16Z

BirgitLachner: /* Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens */

== Allgemeine Informationen zu den hier vorgestellten Experimenten ==
[[File:Achtung.svg|right|300px]]
{{Box|
WICHTIG - Vor einem Experiment unbedingt lesen!!!!|2=Die hier vorgestellten Epxerimente sind als Schülerexperimente gedacht und dürfen nur '''unter Aufsicht eines Erwachsenen''' mit ausreichend Kenntnissen über Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden.
Ausnahmen sind '''Hausaufgaben-Experimente''', die ihr unter Aufsicht euer Eltern durchführen dürft.

Lest die Anweisungen aufmerksam durch, haltet euch unbedingt an die Anweisungen und beachtet die Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ihr unsicher seid fragt nach oder lasst euch helfen.
|3=Hervorhebung1}}

{{Box|WICHTIG - Für Lehrer!!!!|Die hier vorgestellten Experimenten wurden zusammengestellt, damit sich Lehrer die Arbeit ersparen können, Anleitungen in Form von Zetteln heraus zu geben.

Die Anleitungen worden aus verschiedenen Quellen zusammen gesucht und werden nach und nach mit einer Gefährdungsbeurteilung versehen.

'''Für die Richtigkeit der Anleitungen kann durch die Autoren im Wiki keine Garantie übernommen werden.''' Lesen sie die Anweisungen vorher durch und überprüfen sie deren Richtigkeit. Wenn Fehler vorkommen wäre ein Hinweis nett.
|3=Hervorhebung1}}

== Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens ==
Wie man selber diese Vorlagen nutzen kann, wird im folgenden nun erklärt.

Dazu sollte der Quelletext bearbeitet werden und man kopiert zum Beispiel die Vorlage '''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|...}}</nowiki>''' an der Stelle ein, an der der Sicherheitshinweis rechts erscheinen soll. Die Pünktchen werden durch den Namen für den gewünschten Hinweis ersetzt, wie er weiter unten in der Tafel zu finden ist.
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}
Beispiel:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit einem Hinweisbaustein ein.

<br>

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}
<br>

Wenn mehrere Kurzinfos genutzt werden müssen, können diese durch senkrechte Striche eingefügt werden:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit zwei Hinweisbaustein ein.

Hier die Liste der vorhandenen Kurzinfos zum Thema Sicherheit.

<br>

{| class="wikitable"
|-
! Vorlagenname !! Link zur Vorlage, für Veränderungen!! Aussehen Vorlage
|-
| Schutzbrille || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbrille]]|| {{Kurzinfo Schutzbrille}}
|-
| SchutzbrilleSinnvoll || [[Vorlage:Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll]] || {{Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll}}
|-
| Handschuhe || [[Vorlage:Kurzinfo Handschuhe]] || {{Kurzinfo Handschuhe}}
|-
| Händewaschen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Händewaschen‎]] || {{Kurzinfo Händewaschen‎}}
|-
| Schutzbekleidung‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbekleidung‎]] || {{Kurzinfo Schutzbekleidung‎}}
|-
| Achtung || [[Vorlage:Kurzinfo Achtung]] || {{Kurzinfo Achtung}}
|-
| AnweisungLesen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo AnweisungLesen‎]] || {{Kurzinfo AnweisungLesen‎}}
|-
| GHSBrennbar || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar}}
|-
| GHSBrennbar2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar2‎]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar2}}
|-
| GHSUmweltgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefahr‎}}
|-
| GHSBrandfördernd‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrandfördernd‎]] || {{Kurzinfo GHSBrandfördernd‎}}
|-
| GHSBrandfördernd‎2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrandfördernd‎2]] || {{Kurzinfo GHSBrandfördernd‎2}}
|-
| GHSÄtzend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSÄtzend]] || {{Kurzinfo GHSÄtzend}}
|-
| GHSÄtzend2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSÄtzend2]] || {{Kurzinfo GHSÄtzend2}}
|-
| GHSReizend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSReizend]] || {{Kurzinfo GHSReizend}}
|-
| GHSGesundheitsgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎}}
|-
| GHSGiftig || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGiftig]] || {{Kurzinfo GHSGiftig}}
|-
| GHSExplosiv || [[Vorlage:Kurzinfo GHSExplosiv]] || {{Kurzinfo GHSExplosiv}}
|-
| GHSUmweltgefährdend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefährdend]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefährdend}}
|}

[[Kategorie:Kurzinfo]]
[[Kategorie:Vorlage Sicherheit]]
[[Kategorie:Sicherheit]]

Chemie/Sicherheit im Chemie-Unterricht/Sicherheitsinformationen mit Kurzinfos

2019-12-15T08:26:45Z

BirgitLachner: /* Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens */

== Allgemeine Informationen zu den hier vorgestellten Experimenten ==
[[File:Achtung.svg|right|300px]]
{{Box|
WICHTIG - Vor einem Experiment unbedingt lesen!!!!|2=Die hier vorgestellten Epxerimente sind als Schülerexperimente gedacht und dürfen nur '''unter Aufsicht eines Erwachsenen''' mit ausreichend Kenntnissen über Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden.
Ausnahmen sind '''Hausaufgaben-Experimente''', die ihr unter Aufsicht euer Eltern durchführen dürft.

Lest die Anweisungen aufmerksam durch, haltet euch unbedingt an die Anweisungen und beachtet die Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ihr unsicher seid fragt nach oder lasst euch helfen.
|3=Hervorhebung1}}

{{Box|WICHTIG - Für Lehrer!!!!|Die hier vorgestellten Experimenten wurden zusammengestellt, damit sich Lehrer die Arbeit ersparen können, Anleitungen in Form von Zetteln heraus zu geben.

Die Anleitungen worden aus verschiedenen Quellen zusammen gesucht und werden nach und nach mit einer Gefährdungsbeurteilung versehen.

'''Für die Richtigkeit der Anleitungen kann durch die Autoren im Wiki keine Garantie übernommen werden.''' Lesen sie die Anweisungen vorher durch und überprüfen sie deren Richtigkeit. Wenn Fehler vorkommen wäre ein Hinweis nett.
|3=Hervorhebung1}}

== Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens ==
Wie man selber diese Vorlagen nutzen kann, wird im folgenden nun erklärt.

Dazu sollte der Quelletext bearbeitet werden und man kopiert zum Beispiel die Vorlage '''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|...}}</nowiki>''' an der Stelle ein, an der der Sicherheitshinweis rechts erscheinen soll. Die Pünktchen werden durch den Namen für den gewünschten Hinweis ersetzt, wie er weiter unten in der Tafel zu finden ist.
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}
Beispiel:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit einem Hinweisbaustein ein.

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}
<br>

Wenn mehrere Kurzinfos genutzt werden müssen, können diese durch senkrechte Striche eingefügt werden:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit zwei Hinweisbaustein ein.

Hier die Liste der vorhandenen Kurzinfos zum Thema Sicherheit.

<br>

{| class="wikitable"
|-
! Vorlagenname !! Link zur Vorlage, für Veränderungen!! Aussehen Vorlage
|-
| Schutzbrille || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbrille]]|| {{Kurzinfo Schutzbrille}}
|-
| SchutzbrilleSinnvoll || [[Vorlage:Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll]] || {{Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll}}
|-
| Handschuhe || [[Vorlage:Kurzinfo Handschuhe]] || {{Kurzinfo Handschuhe}}
|-
| Händewaschen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Händewaschen‎]] || {{Kurzinfo Händewaschen‎}}
|-
| Schutzbekleidung‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbekleidung‎]] || {{Kurzinfo Schutzbekleidung‎}}
|-
| Achtung || [[Vorlage:Kurzinfo Achtung]] || {{Kurzinfo Achtung}}
|-
| AnweisungLesen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo AnweisungLesen‎]] || {{Kurzinfo AnweisungLesen‎}}
|-
| GHSBrennbar || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar}}
|-
| GHSBrennbar2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar2‎]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar2}}
|-
| GHSUmweltgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefahr‎}}
|-
| GHSBrandfördernd‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrandfördernd‎]] || {{Kurzinfo GHSBrandfördernd‎}}
|-
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|-
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|-
| GHSÄtzend2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSÄtzend2]] || {{Kurzinfo GHSÄtzend2}}
|-
| GHSReizend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSReizend]] || {{Kurzinfo GHSReizend}}
|-
| GHSGesundheitsgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎}}
|-
| GHSGiftig || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGiftig]] || {{Kurzinfo GHSGiftig}}
|-
| GHSExplosiv || [[Vorlage:Kurzinfo GHSExplosiv]] || {{Kurzinfo GHSExplosiv}}
|-
| GHSUmweltgefährdend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefährdend]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefährdend}}
|}

[[Kategorie:Kurzinfo]]
[[Kategorie:Vorlage Sicherheit]]
[[Kategorie:Sicherheit]]

Chemie/Sicherheit im Chemie-Unterricht/Sicherheitsinformationen mit Kurzinfos

2019-12-15T08:26:28Z

BirgitLachner: /* Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens */

== Allgemeine Informationen zu den hier vorgestellten Experimenten ==
[[File:Achtung.svg|right|300px]]
{{Box|
WICHTIG - Vor einem Experiment unbedingt lesen!!!!|2=Die hier vorgestellten Epxerimente sind als Schülerexperimente gedacht und dürfen nur '''unter Aufsicht eines Erwachsenen''' mit ausreichend Kenntnissen über Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden.
Ausnahmen sind '''Hausaufgaben-Experimente''', die ihr unter Aufsicht euer Eltern durchführen dürft.

Lest die Anweisungen aufmerksam durch, haltet euch unbedingt an die Anweisungen und beachtet die Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ihr unsicher seid fragt nach oder lasst euch helfen.
|3=Hervorhebung1}}

{{Box|WICHTIG - Für Lehrer!!!!|Die hier vorgestellten Experimenten wurden zusammengestellt, damit sich Lehrer die Arbeit ersparen können, Anleitungen in Form von Zetteln heraus zu geben.

Die Anleitungen worden aus verschiedenen Quellen zusammen gesucht und werden nach und nach mit einer Gefährdungsbeurteilung versehen.

'''Für die Richtigkeit der Anleitungen kann durch die Autoren im Wiki keine Garantie übernommen werden.''' Lesen sie die Anweisungen vorher durch und überprüfen sie deren Richtigkeit. Wenn Fehler vorkommen wäre ein Hinweis nett.
|3=Hervorhebung1}}

== Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens ==
Wie man selber diese Vorlagen nutzen kann, wird im folgenden nun erklärt.

Dazu sollte der Quelletext bearbeitet werden und man kopiert zum Beispiel die Vorlage '''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|...}}</nowiki>''' an der Stelle ein, an der der Sicherheitshinweis rechts erscheinen soll. Die Pünktchen werden durch den Namen für den gewünschten Hinweis ersetzt, wie er weiter unten in der Tafel zu finden ist.
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}
Beispiel:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit einem Hinweisbaustein ein.

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{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}
Wenn mehrere Kurzinfos genutzt werden müssen, können diese durch senkrechte Striche eingefügt werden:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit zwei Hinweisbaustein ein.

Hier die Liste der vorhandenen Kurzinfos zum Thema Sicherheit.

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{| class="wikitable"
|-
! Vorlagenname !! Link zur Vorlage, für Veränderungen!! Aussehen Vorlage
|-
| Schutzbrille || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbrille]]|| {{Kurzinfo Schutzbrille}}
|-
| SchutzbrilleSinnvoll || [[Vorlage:Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll]] || {{Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll}}
|-
| Handschuhe || [[Vorlage:Kurzinfo Handschuhe]] || {{Kurzinfo Handschuhe}}
|-
| Händewaschen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Händewaschen‎]] || {{Kurzinfo Händewaschen‎}}
|-
| Schutzbekleidung‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbekleidung‎]] || {{Kurzinfo Schutzbekleidung‎}}
|-
| Achtung || [[Vorlage:Kurzinfo Achtung]] || {{Kurzinfo Achtung}}
|-
| AnweisungLesen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo AnweisungLesen‎]] || {{Kurzinfo AnweisungLesen‎}}
|-
| GHSBrennbar || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar}}
|-
| GHSBrennbar2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar2‎]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar2}}
|-
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|-
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|-
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|-
| GHSÄtzend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSÄtzend]] || {{Kurzinfo GHSÄtzend}}
|-
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|-
| GHSReizend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSReizend]] || {{Kurzinfo GHSReizend}}
|-
| GHSGesundheitsgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎}}
|-
| GHSGiftig || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGiftig]] || {{Kurzinfo GHSGiftig}}
|-
| GHSExplosiv || [[Vorlage:Kurzinfo GHSExplosiv]] || {{Kurzinfo GHSExplosiv}}
|-
| GHSUmweltgefährdend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefährdend]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefährdend}}
|}

[[Kategorie:Kurzinfo]]
[[Kategorie:Vorlage Sicherheit]]
[[Kategorie:Sicherheit]]

Chemie/Sicherheit im Chemie-Unterricht/Sicherheitsinformationen mit Kurzinfos

2019-12-15T08:25:49Z

BirgitLachner:

== Allgemeine Informationen zu den hier vorgestellten Experimenten ==
[[File:Achtung.svg|right|300px]]
{{Box|
WICHTIG - Vor einem Experiment unbedingt lesen!!!!|2=Die hier vorgestellten Epxerimente sind als Schülerexperimente gedacht und dürfen nur '''unter Aufsicht eines Erwachsenen''' mit ausreichend Kenntnissen über Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden.
Ausnahmen sind '''Hausaufgaben-Experimente''', die ihr unter Aufsicht euer Eltern durchführen dürft.

Lest die Anweisungen aufmerksam durch, haltet euch unbedingt an die Anweisungen und beachtet die Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ihr unsicher seid fragt nach oder lasst euch helfen.
|3=Hervorhebung1}}

{{Box|WICHTIG - Für Lehrer!!!!|Die hier vorgestellten Experimenten wurden zusammengestellt, damit sich Lehrer die Arbeit ersparen können, Anleitungen in Form von Zetteln heraus zu geben.

Die Anleitungen worden aus verschiedenen Quellen zusammen gesucht und werden nach und nach mit einer Gefährdungsbeurteilung versehen.

'''Für die Richtigkeit der Anleitungen kann durch die Autoren im Wiki keine Garantie übernommen werden.''' Lesen sie die Anweisungen vorher durch und überprüfen sie deren Richtigkeit. Wenn Fehler vorkommen wäre ein Hinweis nett.
|3=Hervorhebung1}}

== Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens ==
Wie man selber diese Vorlagen nutzen kann, wird im folgenden nun erklärt.

Dazu sollte der Quelletext bearbeitet werden und man kopiert zum Beispiel die Vorlage '''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|...}}</nowiki>''' an der Stelle ein, an der der Sicherheitshinweis rechts erscheinen soll. Die Pünktchen werden durch den Namen für den gewünschten Hinweis ersetzt, wie er weiter unten in der Tafel zu finden ist.
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}
Beispiel:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit einem Hinweisbaustein ein.

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}
Wenn mehrere Kurzinfos genutzt werden müssen, können diese durch senkrechte Striche eingefügt werden:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit zwei Hinweisbaustein ein.

Hier die Liste der vorhandenen Kurzinfos zum Thema Sicherheit.

{| class="wikitable"
|-
! Vorlagenname !! Link zur Vorlage, für Veränderungen!! Aussehen Vorlage
|-
| Schutzbrille || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbrille]]|| {{Kurzinfo Schutzbrille}}
|-
| SchutzbrilleSinnvoll || [[Vorlage:Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll]] || {{Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll}}
|-
| Handschuhe || [[Vorlage:Kurzinfo Handschuhe]] || {{Kurzinfo Handschuhe}}
|-
| Händewaschen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Händewaschen‎]] || {{Kurzinfo Händewaschen‎}}
|-
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|-
| Achtung || [[Vorlage:Kurzinfo Achtung]] || {{Kurzinfo Achtung}}
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|-
| GHSBrennbar || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar}}
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|-
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|-
| GHSBrandfördernd‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrandfördernd‎]] || {{Kurzinfo GHSBrandfördernd‎}}
|-
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|-
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|-
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|-
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|-
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|-
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|-
| GHSUmweltgefährdend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefährdend]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefährdend}}
|}

[[Kategorie:Kurzinfo]]
[[Kategorie:Vorlage Sicherheit]]
[[Kategorie:Sicherheit]]

Chemie/Sicherheit im Chemie-Unterricht/Sicherheitsinformationen mit Kurzinfos

2019-12-15T08:24:08Z

BirgitLachner: /* Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens */

== Allgemeine Informationen zu den hier vorgestellten Experimenten ==
[[File:Achtung.svg|right|300px]]
{{Box|
WICHTIG - Vor einem Experiment unbedingt lesen!!!!|2=Die hier vorgestellten Epxerimente sind als Schülerexperimente gedacht und dürfen nur '''unter Aufsicht eines Erwachsenen''' mit ausreichend Kenntnissen über Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden.
Ausnahmen sind '''Hausaufgaben-Experimente''', die ihr unter Aufsicht euer Eltern durchführen dürft.

Lest die Anweisungen aufmerksam durch, haltet euch unbedingt an die Anweisungen und beachtet die Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ihr unsicher seid fragt nach oder lasst euch helfen.
|3=Hervorhebung1}}

{{Box|WICHTIG - Für Lehrer!!!!|Die hier vorgestellten Experimenten wurden zusammengestellt, damit sich Lehrer die Arbeit ersparen können, Anleitungen in Form von Zetteln heraus zu geben.

Die Anleitungen worden aus verschiedenen Quellen zusammen gesucht und werden nach und nach mit einer Gefährdungsbeurteilung versehen.

'''Für die Richtigkeit der Anleitungen kann durch die Autoren im Wiki keine Garantie übernommen werden.''' Lesen sie die Anweisungen vorher durch und überprüfen sie deren Richtigkeit. Wenn Fehler vorkommen wäre ein Hinweis nett.
|3=Hervorhebung1}}

== Infos für Nutzer des Wiki-Informations-Kastens ==
Wie man selber diese Vorlagen nutzen kann, wird im folgenden nun erklärt.

Dazu sollte der Quelletext bearbeitet werden und man kopiert zum Beispiel die Vorlage '''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|...}}</nowiki>''' an der Stelle ein, an der der Sicherheitshinweis rechts erscheinen soll. Die Pünktchen werden durch den Namen für den gewünschten Hinweis ersetzt, wie er weiter unten in der Tafel zu finden ist.
{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}
Beispiel:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit einem Hinweisbaustein ein.

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}
Wenn mehrere Kurzinfos genutzt werden müssen, können diese durch senkrechte Striche eingefügt werden:
:'''<nowiki>{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSBrennbar2‎}}</nowiki>'''
* Diese Zeile fügt das Kästchen rechts zusammen mit zwei Hinweisbaustein ein.

Hier die Liste der vorhandenen Kurzinfos zum Thema Sicherheit.

{| class="wikitable"
|-
! Vorlagenname !! Link zur Vorlage, für Veränderungen!! Aussehen Vorlage
|-
| Schutzbrille || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbrille]]|| {{Kurzinfo Schutzbrille}}
|-
| SchutzbrilleSinnvoll || [[Vorlage:Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll]] || {{Kurzinfo SchutzbrilleSinnvoll}}
|-
| Handschuhe || [[Vorlage:Kurzinfo Handschuhe]] || {{Kurzinfo Handschuhe}}
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| Händewaschen‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Händewaschen‎]] || {{Kurzinfo Händewaschen‎}}
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| Schutzbekleidung‎ || [[Vorlage:Kurzinfo Schutzbekleidung‎]] || {{Kurzinfo Schutzbekleidung‎}}
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| Achtung || [[Vorlage:Kurzinfo Achtung]] || {{Kurzinfo Achtung}}
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| GHSBrennbar || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar}}
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| GHSBrennbar2 || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrennbar2‎]] || {{Kurzinfo GHSBrennbar2}}
|-
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|-
| GHSBrandfördernd‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSBrandfördernd‎]] || {{Kurzinfo GHSBrandfördernd‎}}
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| GHSÄtzend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSÄtzend]] || {{Kurzinfo GHSÄtzend}}
|-
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| GHSReizend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSReizend]] || {{Kurzinfo GHSReizend}}
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| GHSGesundheitsgefahr‎ || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎]] || {{Kurzinfo GHSGesundheitsgefahr‎}}
|-
| GHSGiftig || [[Vorlage:Kurzinfo GHSGiftig]] || {{Kurzinfo GHSGiftig}}
|-
| GHSExplosiv || [[Vorlage:Kurzinfo GHSExplosiv]] || {{Kurzinfo GHSExplosiv}}
|-
| GHSUmweltgefährdend || [[Vorlage:Kurzinfo GHSUmweltgefährdend]] || {{Kurzinfo GHSUmweltgefährdend}}
|}

[[Kategorie:Kurzinfo]]
[[Kategorie:Vorlage Sicherheit]]
[[Kategorie:Sicherheit]]

Benutzer:BirgitLachner/Sicherheitsinformationen

2019-12-15T07:41:36Z

BirgitLachner: Die Seite wurde neu angelegt: „{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}} {{Sicherheitsinfo|AnweisungLesen‎}} {{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|Achtung}} {{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSÄtz…“

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille}}

{{Sicherheitsinfo|AnweisungLesen‎}}

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|Achtung}}

{{Sicherheitsinfo|Schutzbrille|GHSÄtzend}}

Benutzer:BirgitLachner

2019-12-15T07:40:08Z

BirgitLachner: /* Eigene Projekte hier */

Ich bin ...

*Lehrerin für Chemie und Mathematik an einem Gymnasium in Kaiserslautern.
*schon seit Jahren bei der ZUM und im Internet aktiv, um OER-Material zu erstellen
*abgeordnet an das pädagogische Landesinstitut als Landesberaterin moodle@RLP

==Eigene Projekte hier==
===Chemiebuch Sek I===
Da ich meist die Seiten erst nach und nach erstelle, lege ich begonnene Seite erst einmal hier an, von der Unterseite in meinem Profil aus, und verschiebe sie dann, wenn sie fertig ist, zum endgültigen Material.
[[/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/]]

[[/Sicherheitsinformationen/]]
===Ortskurven mit GeoGebra untersuchen und bestimmen===
Das ist ein Projekt, dass auf meiner 1. Staatsexamensarbeit beruht.
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<math>Fe_2O_3 + 2 \ Al \longrightarrow Al_2O_3 + 2 \ Fe</math>

Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Feuer und Brandbekämpfung

2019-11-18T13:34:03Z

BirgitLachner:

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}Die sicher alltäglichste Art einer '''exothermen Reaktion''' sind Verbrennungsvorgänge. Dabei ist es egal, was brennt, ob es Holz ist, Erdgas, Benzin oder das Metall Magnesium.

<gallery mode="packed" heights="200" style="text-align:center">
File:2009 Lagerfeuer.JPG|Das Holz brennt ist für uns etwas ganz normales.
Datei:Pilot light flames.jpg|Gas als Brennstoff für den Herd ist zwar nicht mehr so verbreietet wird aber von Profis immer noch geschätzt.
File:A flame.JPG|Spiritus wird als flüssiger Brennstoff genutzt.
Datei:Magnesium ribbon burning.jpg|Magnesium brennt mit hellem Licht, aber ohne eine Flamme!
</gallery>

Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter dem Begriff '''"Brennen"''' die Reaktion eines Materials mit dem Sauerstoff aus der Luft mit einer Flammen-Erscheinung. Bei Magnesium ist das aber nicht der Fall, denn man hat nur einen sehr hellen Bereich um den brennen Bereich, der nach oben aufsteigende weiße Rauch ist das Reaktionsprodukt, Magnesiumoxid.

== Was sind Flammen? ==

Woher dieser Unterschied kommt und was genau eine Flamme ist kannst du bei der Betrachtung und Untersuchung einer Kerzenflamme genau anschauen.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Untersuchung einer Kerzenflamme|2=
[[File:Candle flame by Shan Sheehan.jpg|right|200px]]Bei der Untersuchung einer Kerzenflamme kannst du viel über den Aufbau und die Funktion der Betsandteile einer Kerze erfahren. Alle Anweisungen und Beschreibungen findest du auf der Unterseite:

:'''→ [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Untersuchung einer Kerzenflamme|Untersuchung einer Kerzenflamme]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

Nach den Experimenten weißt du schon was eine Kerzen-Flamme ist. Für alle, die die Experimente nicht durchgeführt haben und damit wir es einmal allgemein definiert haben, hier eine Erklärung was eine Flamme ist.

{{Box|BEGRIFFE Feuer und Flamme|2=
Allgemein bezeichnet man ein '''Feuer''' als die sichtbare Flammenbildung bei einer Verbrennung, also exotherme Reaktion mit Luftsauerstoff.

Eine '''Flamme''' ist allgemein immer ein brennendes Gas bzw. Dampf. Bei der Kerze ist es der Wachsdampf, der brennt.
|3=Merksatz}}

Hast du das schon genau verstanden? Hier ein paar Aufgaben, mit denen du kontrollieren kannst, ob du diese ganz alltäglichen Vorgänge zuordnen kannst?

{{Box|AUFGABE 1.1 - Holz brennt mit einer Flamme|2=
[[File:Campfire (2642914480).jpg|right|200px]]'''Holz''' brennt mit einer Flamme. Wie ist das erklärbar, obwohl wir doch gerade geklärt haben, dass bei einer Flamme immer ein gasförmiger Stoff brennt und Holz ein Feststoff ist? Bei der Kerze schmilzt ja der Wachs und verdampt, aber ein schmelzendes Holzstück wirst du sicher noch nicht gesehen haben, oder?
* ''Kannst du erklären, was dahinter steckt?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.1|2=
Wenn Flammen ein brennbares Gas sein müssen, dann muss es so sein, das beim Anzünden von Holz ein Gas entsteht, das brennbar ist. Und das ist es, was wir als Flamme sehen. Man bezeichnet dieses Gas auch als Holzgas. Brennt das Holz erst einmal, so wird durch die Wärme des Feuers weiteres Holzgas produziert.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 1.2 - Vergleich Petroleumlampe und |2=
[[Datei:Feuerhand-Sturmlaterne 276 Baby Special Frontal-Ansicht.jpg|right|200px]]Petroleumlampen wurden in der Geschichte schon viele hundert Jahren als Beleuchtungsmittel im Haus verwendet. Sie bestehen meist aus einem Tank und einem Docht, durch den der Brennstoff nach oben gezogen wird. Im obenen Bereich gibt es einen Glaszylinder und der Brennstoff wird kontrolliert verbrannt. Der Docht in der Höhe verstellt werden, um z.B. die Flammengröße zu verändern.
* ''Warum reicht es zum Entzünden einer '''Petroleumlampe''' nicht aus, einen Funken zu erzeugen, während dies bei einer '''Gaslampe''' möglich ist?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.2|2=
[[Datei:Zündsteine (Cereisen) jm33823.jpg|right|150px]]Bei einer Gaslampe, wie auch beim Bunsenbrenner, kann man das Gas, dass aus dem Tank oder aus der Leitung kommt direkt mit einem Funken entzünden. Dazu gab es sogar spezielle Gasanzünder, die im Gegensatz zum modernen Feuerzeug recht langlebig waren.. Sie enthielten eine raue Metalloberfläche und Zündsteine ''(siehe Bild rechts)''.

Bei Petroleum funktioniert das aber nicht. Grund ist, dass das Petroleum eine Flüssigkeit ist und nur wenn genügend Gasförmiges Petroleum vorhanden ist, kann es brenne. Die Flamme des Streichholzes sorgt dafür, dass am Docht ein wenig des Petroleums verdampft und sobald es sich entzündet, ist es die Flamme des Petroleums selber, die das Verdampfen von noch mehr Petroleums ermöglicht. Dadurch brennt die Flamme immer weiter.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 1.3 - Die Sonne brennt am Himmel?|2=
[[File:"Sun".JPG|right|200px]]Im Sommer hört man mach einen sagen ''"Die Sonne brennt am Himmel"''. Aber stimmt diese Aussage?
* ''Was ist an der Aussage über die Sonne falsch?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.3|2=
Natürlich kann die Sonne nicht in dem Sinne brennen, wie wir es als Definition festgehalten haben, denn dafür wäre ja Sauerstoff und ein Brennstoff notwendig, der mit dem Sauerstoff reagiert. Dennoch produziert die Sonne Licht und Wärme, wie wir es von Feuer gewohnt sind.

In der Sonne findet eine sogenannten {{wpde|Kernfusion|Kernfusion}} statt. Dabei werden Elemente ineinander umgewandelt, allerdings ist das keine chemische Reaktion sonder ein physikalisher Vorgang! Das wir trotzdem das Licht und die Wärme der Sonne spüren, hängt an der {{wpde|Elektromagnetische_Welle|elektromagnetische Strahlung}}, die ebenfalls bei der Kernfusion frei wird. Dazu gehört die {{wpde|Sonnenstrahlung|Strahlen}}, die leuchten ({{wpde|Elektromagnetisches_Spektrum|sichtbares Licht}}) und die, die wärmen ({{wpde|Infrarotstrahlung|Infrarot-Strahlen}}). Diese elektromagnetischen Strahlen gibt es übrigens auch bei einer "normalen" exothermen Verbrennung. Diese Strahlen können natürlich auch durch die Leere des Weltalls gelangen.

Wenn man bedenkt, wie weit die Sonne entfernt ist und trotzdem hier auf der Erde immer noch eine so starke Hitze spürt, ist klar, dass die in der Sonne produzierte Energie enorm sein muss.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

<div class="grid">
<div class="width-2-3">

Bei Holz denken wir ja immer an Feuer und dem Erzeugen von Wärme.

Wusstest du eigentlich, dass in den Zeiten, in denen aufgrund von Weltkriegen udn Wirtschaftskrisen die Lieferung von Erdöl zur Erzeugung von Benzin und Diesel nicht möglich war, auch Holz als "Treibstoff" für Autos verwendet wurde? Das hört sich ziemlich unrealistisch an, oder?

Ds Bild rechts zeigt einen sogenannten Holzvergaser, der an einem Auto von 1941 hinten befestigt ist. In dem Kessel wurde ein Gas produziert</div>
<div class="width-1-3">[[File:Adler Diplomat 3 GS mit Holzgasgenerator-hinten rechts.JPG]]</div>
</div>

Rund um das Thema Holz gibt es also noch ein paar Interessante Dinge, die du dir genauer anschauen kannst, wenn dich das Thema interessiert.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Die Pyrolyse von Holz|2=
Bei der Gewinnung von einem brennbaren Gas aus Holz handelt es sich chemisch gesehen um eine sogenannte'' {{wpde|Pyrolyse|Pyrolyse}}''. Mehr Informationen dazu und ein Experiment gibt es hier:
:'''→ [[/Die Pyrolyse von Holz/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

==Wie gefährlich ist das? - Brennbar, Entflammbar, Explosiv==
[[File:GHS-pictogram-flamme.svg|right|100px]]Im Alltag begegnet ihr immer wieder Stoffen die Brennbar sind. So findet man im Supermarkt Reinigungsbenzin, Motoröl, Nagellackentferner, Ölspray und Lampenöl. Aber nicht alle sind mit dem Gefahrensymbol '''Leichtentzündlich''' gekennzeichnet.

''Was macht den Unterschied aus? Wie muss ich mit diesen Stoffen umgehen?''

<gallery mode="packed" heights="200" style="text-align:center">
File:Feuerzeuggas vorne.jpg|Gas zum Nachfüllen von Feuerzeugen
File:Feuerzeuggas hinten.jpg|... das ist natürlich brennbar!
File:Desinfektion vorne.jpg|Eine Handdesinfektionsmittel enthält Alkohol
File:Desinfektion hinten.jpg|... und der ist brennbar.
Datei:Lampenöl vorne.jpg|Das Lampenöl wird in der Lampe verbrannt ...
File:Lampenöl hinten.jpg|... erhält aber nicht das Gefahrensymbol "Brennbar"
</gallery>

Beim Lampenöl ist es wie beim Petroleum bzw. bei der Petroleumlampe. Das Lampeöl entzündet sich sich nicht so leicht, dass man es mit dem Symbol für Feuergefärhliche Stoffe markieren muss.

Chemisch stecken hinter diesem Unterschied einige Stoffeigenschaften, die wir bisher noch nicht betrachtet haben:

{{Box|Flammpunkt, Brennpunkt, Zündtemperatur|2=
Man unterscheidet bei brennbaren Flüssigkeiten zwischen ...
* '''Flammpunkt:''' Die niedrigste Temperatur, bei der sich über einem Stoff ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann. Ist das Volumen des Gemisches groß genug, kann eine Explosion erfolgen.
* '''Brennpunkt:''' Die Temperatur, bei der sich das Gemisch aus Brennstoffdampf und Luft entzündet werden kann und auch genug Dampf nachgebildet wird, so das die Reaktion weiterhin ablaufen kann. Meist ist der Brennpunkt knapp über dem Flammpunkt und wird daher meist nicht angegeben.
* '''Zündtemperatur:''' Temperatur, bei der sich ein Stoff ohne weitere Zündquelle (Funke, Zündflamme, ...) selbstständig entzündet.
|3=Hervorhebung1}}

Betrachten wir einmal ein paar bekannte Brennstoffe und ihre Daten:

<gallery heights="200px" widths="300px" mode="nolines">
File:Ethanol Flasche.jpg|'''Spiritus''' ist hochkonzentrierter aber ungeniessbar gemachter Alkohol (Ethanol). <br> Siedetemperatur = 78,32°C <br>Flammpunkt = 12°C <br>Zündtemperatur = 400°C
File:Petrol pump mp3h0355.jpg|'''Benzin''' ''(hier als Beispiel: Isooktan)'' ist ein dünnflüssiger und leichtflüchtiger Treibstoff für Autos. <br>Siedetemperatur = 99°C <br>Flammpunkt = −9°C <br>Zündtemperatur = 410°C
File:Shilshole Bay Marina - feuling station 02.jpg|'''Diesel''' ''(hier als Beispiel: Dodecan)'' ist nicht so leichtflüchtig und wird bi Autos aber auch Booten verwendet. <br>Siedetemperatur = 216 °C <br>Flammpunkt = 80 °C <br>Zündtemperatur = 200°C
</gallery>

Schauen wir erst einmal den '''Spiritus''' an: Obwohl Spiritus eine Siedetemperatur von 78,32°C hat, verdampft bereits bei niedrigeren Temperatur etwas von dem enthaltenen Alkohol. Bereits ab 12°C kann dabei soviel Alkohol verdampfen, dass schon ein Zündfunken ein brennbares Gemisch bildet. Allerdings muss die Menge (Menge) an verdampften Alkohol in einem abgeschlossenen Raum groß genug sein, damit sich das Luft-Alkohol auch entzünden kann. Für den Alltag reicht es, wenn man den Alokohl in einem stabilen geschlossenen Gefäß aufbewahrt, so dass das Gas nicht entweichen kann. Von einer Heizplatte oder einer anderen Wärmequelle kann Ethanoldampf ab einer Temperatur von 400°C auch ohne eine Zündflamme entzündet werden.

Beim '''Benzin''' haben wir zwar eine höhere Siedetemperatur als beim Spiritus, aber das Benzin ist so leicht flüchtig, dass bereits bei -9°C soviel davon verdampft, dass sich zündfähige Gemische bilden können. Die Zündtemperatur zur Selbstentzündung ist aber wie beim Spiritus. Daher ist der Umgang mit Benzin gefährlicher, denn es kann leichter zu Explosionen kommen. Daher muss auch an Tankstellen besonders darauf geachtet werden, das nicht geraucht wird.

Obwohl '''Diesel''' wie das Benzin als Treibstoff getankt wird, haben wir hier erhebliche Unterschiede bei den Daten. Die Siedetemperatur ist wesentlich höher und so ist es nicht verwunderlich, dass auch der Flammpunkt höher ist. Das heißt, dass der Umgang mit Diesel (bezüglich der Brennbarkeit) wesentlich unproblematischer ist, denn bei normalen Temperaturen kann sich kein zündfähiges Gemisch bilden. Auf der anderen Seite entzündet sich verdampfter Diesel aber bei niedrigeren Temperaturen von alleine. Das ist auch der Grund, warum der Dieselmotor ein ''Selbstzünder'' ist und keine Zündkerzen braucht.

{{Box|AUFGABE 2.1 - Brennbare Stoffe für den Brandschutz?|2=
Die meisten '''Kunststoffe sind brennbar'''. Warum können manche dieser (brennbaren) Kunststoffe trotzdem für Brandschutzmaßnahmen eingesetzt werden.?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1|2=
Brennbar bedeutet ja nicht, dass sich ein Stoff schnell und schon bei niedirgen Temperaturen entzündet. Meist verwendet man Kunststoffe, die erst bei sehr hohen Temperaturen zu brennen anfangen und eine gewissen Zeit einer Flamme widerstehen können.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.2 - Zeitungsberichte von Unfällen mit unerwarteten Explosionen|2=
Lies dir die kurzen Ausschnitte von Zeitungsartikeln durch und stelle fest, welche Fehler gemacht wurden. Wie kam es zu dem Unglück? Versuche die neu gelernten Fachbegriffe zu verwenden:
:# Artikel: '''''Ölofen heizen mit Benzin''' Weil einer Studentin das Heizöl für ihren Ölofen ausgegangen ist, erinnert sie sich an den Reservekanister in ihrem Auto. Sie füllt statt Heizöl Superbenzin in den Ofen und entzündet ihn. Der Ofen explodiert.''
:# Artikel: '''''Ist der Tank noch voll?''' Der Fahrer eines mit 32000 Litern Dieselöl beladenen Gefahrgutlasters prüft mit seinem Feuerzeug, ob der Treibstoftank noch voll genug sei. Die Stichflamme bei der Verpuffung verletzt den Mann schwer. Glücklicherweise entzündet sich die Ladung nicht.''
:# Artikel: '''''Schleiffunken entzünden Benzindämpfe''' Ein junger Arbeiter arbeitet in einem Metallbetrieb mit einer Schleifhexe. Dabei fliegen die Funken. Diese Entzünden herumliegende Putzlappen, die mit Lösemittel wie Benzin getränkt sind. Der junge Mann läuft brennend aus der Halle und wird von Helfern durch Herumrollen am Boden gelöscht. Er muss in eine Spezialklinik für Verbrennungen gebracht werden. (Gütersloh)''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN Aufgabe 2.2|2=
# Öl ist weniger leichtflüchtig als Benzin d.h. es hat vermutlich einen höhen Flammpunkt. Da der Ofen genau auf diese Eigenschaften von Öl eingestellt ist, ist es eine sehr schlechte Idee, Benzin zu verwenden. Vermutlich ist viel von dem Benzin verdunstet und hat so ein zündfähiges Gemisch gebildet.
# Vermutlich wird im Treibstoff-Tank noch etwas von dem Treibstoff übrig sein. Abgepumpt wird aus dem Tank immer nur die Flüssigkeit und selbst wenn keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist, bleibt immer noch etwas verdampfter Treibstoff übrig. Selbst wenn erst einmal kein oder zu wenig Sauerstoff im Tank ist, damit das Gas verbrennen/explodieren kann, so wird bei geöffnetem Deckel sicher ein Austausch stattfinden und irgendwann bildet sich in dem Tank ein gefährliches Gemisch aus Treibstoff-Dämpfen und Suaerstoff, das explodierten kann, wenn es zum Beispiel durch eine Flamme entzündet wird. Wenn, dann schon bitte mit einer Taschenlampe hineinleuchten.
# Benzin kann als Reinigungsmittel verwendet werden. Vor allem für fettige Verschmutzungen, die nicht mit Wasser mischbar sind. Da das Benzin aber auch leichtflüchtig ist, wird der größte Teil des Benzins in/auf den Lappen verdampft sein und wenn die Dämpfe sich noch nicht zu weit verteilt haben, können sie von einem Funken entzündet werden. Bei vielen Reinigungsmittel steht deshalb auch dabei, dass man benutzte Lappen im Freien aufbewahren soll, damit sich der Dampf nicht in einem Raum sammelt und womöglich aus Versehen entzündet werden kann.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.3a - Wie geht man mit diesen Stoffen richtig um?|2=
'''Beispiel:'''
'''Acetaldehyd''' ist ein Zwischenprodukt in der chemischen Industrie, das aber auch im Körper in geringen Mengen als Abbauprodukt von Alkohol entstehen kann und in einige Lebensmitteln in geringen Mengen vorkommt.<small>[http://www.hedinger.de/uploads/media/Acetaldehyd_v002.pdf Sicherheitsdatenblatt]</small>
:'''Physikalische Eigenschaften:''' Smt. -123°C und Sdt. 20°C, Flammpunkt -20°C, Zündtemperatur 155°C
:'''Anweisung zum Umgang:''' Acetaldehyd muss in einem gut verschlossenen Gefäß gekühlt gelagert werden. Bei der Benutzung muss der Raum gut gelüftet werden oder eine Absaugung bestehen. Jede Zünd- und Wärmequelle ist fernzuhalten.

* ''Erkläre die Anweisungen zum Umgang mit dem Acetaldehyd anhand der Eigenschaften.''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 2.3a |2= Der geringe Flammpunkt bedeutet ja, dass so viel von dem Stoff schon bei sehr niedrigen Temperturen entsteht, dass die Gefahr einer Entzündung durch Feuer oder einen Funken besteht. Die Aufbewahrung im Kühlschrank in einem geschlossenen Gefäß hilft dabei, die Menge an entstehendem Gas gering zu halten. Durch die niedrige Temperatur hat man im Gefäß keinen so großen Druck, der durch verdampftes Acetaldehyd zustande kommen würde.

Die Lüftung im Raum ist wichtig, dass das Acetaldehyd, was aus einem geöffneten Gefäß auf jeden Fall entweichen wird, keine zu große Konzentration im Raum erreichen kann. Dadurch wird die Explosionsgefahr verringert. In der Schule sollte Acetaldehyd deshalb im Abzug genutzt werden.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.3b - Wie geht man mit diesen Stoffen richtig um?|2=
Versuche, ähnlich wie beim Acetaldehyd, Anweisungen zu geben, wie man den den zwei folgenden Stoffen umgehen sollte. Welche Gefahren bestehen und welche nicht? Welche Umstände führen zu einer Gefährdung, welche nicht? Beachte die Gefahrensymbole und Schmelz- und Siedetemperaturen der Stoffe.
: 1. Stoff: '''Aceton''' Sdt.: 56°C, Flammpunkt < -20°C [[File:GHS-pictogram-flamme.svg|50px]]
: 2. Stoff: '''Brennspiritus''' Sdt.: 78°C, Flammpunkt 12°C [[File:GHS-pictogram-flamme.svg|50px]] [[File:GHS-pictogram-exclam.svg|50px]]
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 2.3b|2= ... Kommt noch ...
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

== Ergänzende Themen rund um Feuer und Flamme ==

Damit hast du nun wirklich schon viel gelernt über exotherme Reaktionen wie das es Brennen ist. Zwei Themen wären noch als Ergänzung interessant, die wir für alle kurz ansprechen. Wer Interesse hat, kann sich mit diesen Themen noch etwas ausführlich beschäftigen.

* Warum sind einige Stoffe brennbar und andere nicht?

* Was der perfekte Weg, um eine Feuer - z.B. ein Grill- oder Lagerfeuer - anzuzünden.?

=== Brennbar oder Nicht? ===

Erinnern wir uns an die Definition von "Brennen", diesmal in einer kurzen Variante. ''Wobei ergänzt werden muss, dass das eine Definition für den Schulgebrauch ist.''

{{Box|DEFINTION Brennen|2= '''"Brennen"''' ist eine exotherme Reaktion eines Materials mit dem Sauerstoff aus der Luft mit meist einer Flammen-Erscheinung.|3=Merksatz}}

Abgesehen von der Tatsache, dass die meisten brennbaren Stoffe gasförmig oder zumindest leicht flüchtig sein müssen, hängt es von dem Stoff selber ab, ob er brennbar. Dabei spielen vor allem zwei Dinge eine Rolle:
* Wie sieht es mit der '''Aktivierungsenergie''' aus? Und wieviel '''Energie''' wird bei der ja immer exothermen Verbrennung frei?
* Haben die Stoffe überhaupt das Bedürfnis sich mit Sauerstoff zu verbinden?

Vermutlich der wichtigste Punkt ist der mit der Energie. Brennen ist ein sich selbst erhaltender Vorgang. Das heißt, die freiwerdende Energie muss ausreichen, die Aktivierungsenergie für einen Stoff aufzubringen.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Brennbar und Explosiv, was steckt da dahinter?|2=Wenn du dich fragst, warum eien Stoffe brennen und andere nicht, dann könnte dieses Untertehema für dich interessant sein. Viele Reaktionen, bei denen Wärme im Spiel ist, kommen von dem Bedürfnis von Stoffen/Elementen zu bestimmten Arten von Oxiden zu reagieren. So können wir viele alltägliche Phänomene erklären.
→ '''[[/Warum sind Stoffe brennbar?/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

=== Die Kunst des Feuer-Anzündens ===

Sicher wird jeder Grill-Besitzer mit der Zeit das perfekte Hilfsmittel zum Anzünden des Grills gefunden haben. Leider gibt es auf Weg dahin, öfters aber auch einen größeren Unfall. Grund für einen Unfall ist meist ein unsachgemäße Benutzung von brennbaren Flüssigkeiten wie Spiritus oder andere Brandbeschleuniger.

Ein Lagerfeuer anzünden ist eine etwas andere Sache, da gar nicht so viele Hilfsmittel nutzen kann. Hier ist mehr die Vorgehensweise wichtig. Erfahrene Chemiker macht es meist keine Probleme, denn sie wissen auf was man achten muss.

Das folgende freiwillige Thema zeigt gut funktionierende Beispiele und erklärt, was da an Theorie dahinter steckt und wie es zu den Fehlern kommt.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Die Kunst des Feuer-Anzündens|2=Wie geht man richtig beim Anzünden eines Feuers vor? Und auf was muss man achten, damit es nicht zu gefährlich wird? Antworten und Chemie-Theorie dazu, erwartet dich auf dieser Unterseite:
→ '''[[/Die Kunst des Feuer-Anzündens/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

== Feuer löschen ==
[[Kategorie:Feuer]]
[[Kategorie:Exotherm]]
[[Kategorie:Oxidation]]
[[Kategorie:Gefahren]]
[[Kategorie:ChemieUnfertig]]

Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Feuer und Brandbekämpfung

2019-11-18T13:30:03Z

BirgitLachner:

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}Die sicher alltäglichste Art einer '''exothermen Reaktion''' sind Verbrennungsvorgänge. Dabei ist es egal, was brennt, ob es Holz ist, Erdgas, Benzin oder das Metall Magnesium.

<gallery mode="packed" heights="200" style="text-align:center">
File:2009 Lagerfeuer.JPG|Das Holz brennt ist für uns etwas ganz normales.
Datei:Pilot light flames.jpg|Gas als Brennstoff für den Herd ist zwar nicht mehr so verbreietet wird aber von Profis immer noch geschätzt.
File:A flame.JPG|Spiritus wird als flüssiger Brennstoff genutzt.
Datei:Magnesium ribbon burning.jpg|Magnesium brennt mit hellem Licht, aber ohne eine Flamme!
</gallery>

Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter dem Begriff '''"Brennen"''' die Reaktion eines Materials mit dem Sauerstoff aus der Luft mit einer Flammen-Erscheinung. Bei Magnesium ist das aber nicht der Fall, denn man hat nur einen sehr hellen Bereich um den brennen Bereich, der nach oben aufsteigende weiße Rauch ist das Reaktionsprodukt, Magnesiumoxid.

== Was sind Flammen? ==

Woher dieser Unterschied kommt und was genau eine Flamme ist kannst du bei der Betrachtung und Untersuchung einer Kerzenflamme genau anschauen.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Untersuchung einer Kerzenflamme|2=
[[File:Candle flame by Shan Sheehan.jpg|right|200px]]Bei der Untersuchung einer Kerzenflamme kannst du viel über den Aufbau und die Funktion der Betsandteile einer Kerze erfahren. Alle Anweisungen und Beschreibungen findest du auf der Unterseite:

:'''→ [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Untersuchung einer Kerzenflamme|Untersuchung einer Kerzenflamme]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

Nach den Experimenten weißt du schon was eine Kerzen-Flamme ist. Für alle, die die Experimente nicht durchgeführt haben und damit wir es einmal allgemein definiert haben, hier eine Erklärung was eine Flamme ist.

{{Box|BEGRIFFE Feuer und Flamme|2=
Allgemein bezeichnet man ein '''Feuer''' als die sichtbare Flammenbildung bei einer Verbrennung, also exotherme Reaktion mit Luftsauerstoff.

Eine '''Flamme''' ist allgemein immer ein brennendes Gas bzw. Dampf Bei der Kerze ist es der Wachsdampf, der brennt.
|3=Merksatz}}

Hast du das schon genau verstanden? Hier ein paar Aufgaben, mit denen du kontrollieren kannst, ob du diese ganz alltäglichen Vorgänge zuordnen kannst?

{{Box|AUFGABE 1.1 - Holz brennt mit einer Flamme|2=
[[File:Campfire (2642914480).jpg|right|200px]]'''Holz''' brennt mit einer Flamme. Wie ist das erklärbar, obwohl wir doch gerade geklärt haben, dass bei einer Flamme immer ein gasförmiger Stoff brennt und Holz ein Feststoff ist? Bei der Kerze schmilzt ja der Wachs und verdampt, aber ein schmelzendes Holzstück wirst du sicher noch nicht gesehen haben, oder?
* ''Kannst du erklären, was dahinter steckt?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.1|2=
Wenn Flammen ein brennbares Gas sein müssen, dann muss es so sein, das beim Anzünden von Holz ein Gas entsteht, das brennbar ist. Und das ist es, was wir als Flamme sehen. Man bezeichnet dieses Gas auch als Holzgas. Brennt das Holz erst einmal, so wird durch die Wärme des Feuers weiteres Holzgas produziert.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 1.2 - Vergleich Petroleumlampe und |2=
[[Datei:Feuerhand-Sturmlaterne 276 Baby Special Frontal-Ansicht.jpg|right|200px]]Petroleumlampen wurden in der Geschichte schon viele hundert Jahren als Beleuchtungsmittel im Haus verwendet. Sie bestehen meist aus einem Tank und einem Docht, durch den der Brennstoff nach oben gezogen wird. Im obenen Bereich gibt es einen Glaszylinder und der Brennstoff wird kontrolliert verbrannt. Der Docht in der Höhe verstellt werden, um z.B. die Flammengröße zu verändern.
* ''Warum reicht es zum Entzünden einer '''Petroleumlampe''' nicht aus, einen Funken zu erzeugen, während dies bei einer '''Gaslampe''' möglich ist?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.2|2=
[[Datei:Zündsteine (Cereisen) jm33823.jpg|right|150px]]Bei einer Gaslampe, wie auch beim Bunsenbrenner, kann man das Gas, dass aus dem Tank oder aus der Leitung kommt direkt mit einem Funken entzünden. Dazu gab es sogar spezielle Gasanzünder, die im Gegensatz zum modernen Feuerzeug recht langlebig waren.. Sie enthielten eine raue Metalloberfläche und Zündsteine ''(siehe Bild rechts)''.

Bei Petroleum funktioniert das aber nicht. Grund ist, dass das Petroleum eine Flüssigkeit ist und nur wenn genügend Gasförmiges Petroleum vorhanden ist, kann es brenne. Die Flamme des Streichholzes sorgt dafür, dass am Docht ein wenig des Petroleums verdampft und sobald es sich entzündet, ist es die Flamme des Petroleums selber, die das Verdampfen von noch mehr Petroleums ermöglicht. Dadurch brennt die Flamme immer weiter.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 1.3 - Die Sonne brennt am Himmel?|2=
[[File:"Sun".JPG|right|200px]]Im Sommer hört man mach einen sagen ''"Die Sonne brennt am Himmel"''. Aber stimmt diese Aussage?
* ''Was ist an der Aussage über die Sonne falsch?''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1.3|2=
Natürlich kann die Sonne nicht in dem Sinne brennen, wie wir es als Definition festgehalten haben, denn dafür wäre ja Sauerstoff und ein Brennstoff notwendig, der mit dem Sauerstoff reagiert. Dennoch produziert die Sonne Licht und Wärme, wie wir es von Feuer gewohnt sind.

In der Sonne findet eine sogenannten {{wpde|Kernfusion|Kernfusion}} statt. Dabei werden Elemente ineinander umgewandelt, allerdings ist das keine chemische Reaktion sonder ein physikalisher Vorgang! Das wir trotzdem das Licht und die Wärme der Sonne spüren, hängt an der {{wpde|Elektromagnetische_Welle|elektromagnetische Strahlung}}, die ebenfalls bei der Kernfusion frei wird. Dazu gehört die {{wpde|Sonnenstrahlung|Strahlen}}, die leuchten ({{wpde|Elektromagnetisches_Spektrum|sichtbares Licht}}) und die, die wärmen ({{wpde|Infrarotstrahlung|Infrarot-Strahlen}}). Diese elektromagnetischen Strahlen gibt es übrigens auch bei einer "normalen" exothermen Verbrennung. Diese Strahlen können natürlich auch durch die Leere des Weltalls gelangen.

Wenn man bedenkt, wie weit die Sonne entfernt ist und trotzdem hier auf der Erde immer noch eine so starke Hitze spürt, ist klar, dass die in der Sonne produzierte Energie enorm sein muss.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

<div class="grid">
<div class="width-2-3">

Bei Holz denken wir ja immer an Feuer und dem Erzeugen von Wärme.

Wusstest du eigentlich, dass in den Zeiten, in denen aufgrund von Weltkriegen udn Wirtschaftskrisen die Lieferung von Erdöl zur Erzeugung von Benzin und Diesel nicht möglich war, auch Holz als "Treibstoff" für Autos verwendet wurde? Das hört sich ziemlich unrealistisch an, oder?

Ds Bild rechts zeigt einen sogenannten Holzvergaser, der an einem Auto von 1941 hinten befestigt ist. In dem Kessel wurde ein Gas produziert</div>
<div class="width-1-3">[[File:Adler Diplomat 3 GS mit Holzgasgenerator-hinten rechts.JPG]]</div>
</div>

Rund um das Thema Holz gibt es also noch ein paar Interessante Dinge, die du dir genauer anschauen kannst, wenn dich das Thema interessiert.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Die Pyrolyse von Holz|2=
Bei der Gewinnung von einem brennbaren Gas aus Holz handelt es sich chemisch gesehen um eine sogenannte'' {{wpde|Pyrolyse|Pyrolyse}}''. Mehr Informationen dazu und ein Experiment gibt es hier:
:'''→ [[/Die Pyrolyse von Holz/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

==Wie gefährlich ist das? - Brennbar, Entflammbar, Explosiv==
[[File:GHS-pictogram-flamme.svg|right|100px]]Im Alltag begegnet ihr immer wieder Stoffen die Brennbar sind. So findet man im Supermarkt Reinigungsbenzin, Motoröl, Nagellackentferner, Ölspray und Lampenöl. Aber nicht alle sind mit dem Gefahrensymbol '''Leichtentzündlich''' gekennzeichnet.

''Was macht den Unterschied aus? Wie muss ich mit diesen Stoffen umgehen?''

<gallery mode="packed" heights="200" style="text-align:center">
File:Feuerzeuggas vorne.jpg|Gas zum Nachfüllen von Feuerzeugen
File:Feuerzeuggas hinten.jpg|... das ist natürlich brennbar!
File:Desinfektion vorne.jpg|Eine Handdesinfektionsmittel enthält Alkohol
File:Desinfektion hinten.jpg|... und der ist brennbar.
Datei:Lampenöl vorne.jpg|Das Lampenöl wird in der Lampe verbrannt ...
File:Lampenöl hinten.jpg|... erhält aber nicht das Gefahrensymbol "Brennbar"
</gallery>

Beim Lampenöl ist es wie beim Petroleum bzw. bei der Petroleumlampe. Das Lampeöl entzündet sich sich nicht so leicht, dass man es mit dem Symbol für Feuergefärhliche Stoffe markieren muss.

Chemisch stecken hinter diesem Unterschied einige Stoffeigenschaften, die wir bisher noch nicht betrachtet haben:

{{Box|Flammpunkt, Brennpunkt, Zündtemperatur|2=
Man unterscheidet bei brennbaren Flüssigkeiten zwischen ...
* '''Flammpunkt:''' Die niedrigste Temperatur, bei der sich über einem Stoff ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann. Ist das Volumen des Gemisches groß genug, kann eine Explosion erfolgen.
* '''Brennpunkt:''' Die Temperatur, bei der sich das Gemisch aus Brennstoffdampf und Luft entzündet werden kann und auch genug Dampf nachgebildet wird, so das die Reaktion weiterhin ablaufen kann. Meist ist der Brennpunkt knapp über dem Flammpunkt und wird daher meist nicht angegeben.
* '''Zündtemperatur:''' Temperatur, bei der sich ein Stoff ohne weitere Zündquelle (Funke, Zündflamme, ...) selbstständig entzündet.
|3=Hervorhebung1}}

Betrachten wir einmal ein paar bekannte Brennstoffe und ihre Daten:

<gallery heights="200px" widths="300px" mode="nolines">
File:Ethanol Flasche.jpg|'''Spiritus''' ist hochkonzentrierter aber ungeniessbar gemachter Alkohol (Ethanol). <br> Siedetemperatur = 78,32°C <br>Flammpunkt = 12°C <br>Zündtemperatur = 400°C
File:Petrol pump mp3h0355.jpg|'''Benzin''' ''(hier als Beispiel: Isooktan)'' ist ein dünnflüssiger und leichtflüchtiger Treibstoff für Autos. <br>Siedetemperatur = 99°C <br>Flammpunkt = −9°C <br>Zündtemperatur = 410°C
File:Shilshole Bay Marina - feuling station 02.jpg|'''Diesel''' ''(hier als Beispiel: Dodecan)'' ist nicht so leichtflüchtig und wird bi Autos aber auch Booten verwendet. <br>Siedetemperatur = 216 °C <br>Flammpunkt = 80 °C <br>Zündtemperatur = 200°C
</gallery>

Schauen wir erst einmal den '''Spiritus''' an: Obwohl Spiritus eine Siedetemperatur von 78,32°C hat, verdampft bereits bei niedrigeren Temperatur etwas von dem enthaltenen Alkohol. Bereits ab 12°C kann dabei soviel Alkohol verdampfen, dass schon ein Zündfunken ein brennbares Gemisch bildet. Allerdings muss die Menge (Menge) an verdampften Alkohol in einem abgeschlossenen Raum groß genug sein, damit sich das Luft-Alkohol auch entzünden kann. Für den Alltag reicht es, wenn man den Alokohl in einem stabilen geschlossenen Gefäß aufbewahrt, so dass das Gas nicht entweichen kann. Von einer Heizplatte oder einer anderen Wärmequelle kann Ethanoldampf ab einer Temperatur von 400°C auch ohne eine Zündflamme entzündet werden.

Beim '''Benzin''' haben wir zwar eine höhere Siedetemperatur als beim Spiritus, aber das Benzin ist so leicht flüchtig, dass bereits bei -9°C soviel davon verdampft, dass sich zündfähige Gemische bilden können. Die Zündtemperatur zur Selbstentzündung ist aber wie beim Spiritus. Daher ist der Umgang mit Benzin gefährlicher, denn es kann leichter zu Explosionen kommen. Daher muss auch an Tankstellen besonders darauf geachtet werden, das nicht geraucht wird.

Obwohl '''Diesel''' wie das Benzin als Treibstoff getankt wird, haben wir hier erhebliche Unterschiede bei den Daten. Die Siedetemperatur ist wesentlich höher und so ist es nicht verwunderlich, dass auch der Flammpunkt höher ist. Das heißt, dass der Umgang mit Diesel (bezüglich der Brennbarkeit) wesentlich unproblematischer ist, denn bei normalen Temperaturen kann sich kein zündfähiges Gemisch bilden. Auf der anderen Seite entzündet sich verdampfter Diesel aber bei niedrigeren Temperaturen von alleine. Das ist auch der Grund, warum der Dieselmotor ein ''Selbstzünder'' ist und keine Zündkerzen braucht.

{{Box|AUFGABE 2.1 - Brennbare Stoffe für den Brandschutz?|2=
Die meisten '''Kunststoffe sind brennbar'''. Warum können manche dieser (brennbaren) Kunststoffe trotzdem für Brandschutzmaßnahmen eingesetzt werden.?
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 1|2=
Brennbar bedeutet ja nicht, dass sich ein Stoff schnell und schon bei niedirgen Temperaturen entzündet. Meist verwendet man Kunststoffe, die erst bei sehr hohen Temperaturen zu brennen anfangen und eine gewissen Zeit einer Flamme widerstehen können.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.2 - Zeitungsberichte von Unfällen mit unerwarteten Explosionen|2=
Lies dir die kurzen Ausschnitte von Zeitungsartikeln durch und stelle fest, welche Fehler gemacht wurden. Wie kam es zu dem Unglück? Versuche die neu gelernten Fachbegriffe zu verwenden:
:# Artikel: '''''Ölofen heizen mit Benzin''' Weil einer Studentin das Heizöl für ihren Ölofen ausgegangen ist, erinnert sie sich an den Reservekanister in ihrem Auto. Sie füllt statt Heizöl Superbenzin in den Ofen und entzündet ihn. Der Ofen explodiert.''
:# Artikel: '''''Ist der Tank noch voll?''' Der Fahrer eines mit 32000 Litern Dieselöl beladenen Gefahrgutlasters prüft mit seinem Feuerzeug, ob der Treibstoftank noch voll genug sei. Die Stichflamme bei der Verpuffung verletzt den Mann schwer. Glücklicherweise entzündet sich die Ladung nicht.''
:# Artikel: '''''Schleiffunken entzünden Benzindämpfe''' Ein junger Arbeiter arbeitet in einem Metallbetrieb mit einer Schleifhexe. Dabei fliegen die Funken. Diese Entzünden herumliegende Putzlappen, die mit Lösemittel wie Benzin getränkt sind. Der junge Mann läuft brennend aus der Halle und wird von Helfern durch Herumrollen am Boden gelöscht. Er muss in eine Spezialklinik für Verbrennungen gebracht werden. (Gütersloh)''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNGEN Aufgabe 2.2|2=
# Öl ist weniger leichtflüchtig als Benzin d.h. es hat vermutlich einen höhen Flammpunkt. Da der Ofen genau auf diese Eigenschaften von Öl eingestellt ist, ist es eine sehr schlechte Idee, Benzin zu verwenden. Vermutlich ist viel von dem Benzin verdunstet und hat so ein zündfähiges Gemisch gebildet.
# Vermutlich wird im Treibstoff-Tank noch etwas von dem Treibstoff übrig sein. Abgepumpt wird aus dem Tank immer nur die Flüssigkeit und selbst wenn keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist, bleibt immer noch etwas verdampfter Treibstoff übrig. Selbst wenn erst einmal kein oder zu wenig Sauerstoff im Tank ist, damit das Gas verbrennen/explodieren kann, so wird bei geöffnetem Deckel sicher ein Austausch stattfinden und irgendwann bildet sich in dem Tank ein gefährliches Gemisch aus Treibstoff-Dämpfen und Suaerstoff, das explodierten kann, wenn es zum Beispiel durch eine Flamme entzündet wird. Wenn, dann schon bitte mit einer Taschenlampe hineinleuchten.
# Benzin kann als Reinigungsmittel verwendet werden. Vor allem für fettige Verschmutzungen, die nicht mit Wasser mischbar sind. Da das Benzin aber auch leichtflüchtig ist, wird der größte Teil des Benzins in/auf den Lappen verdampft sein und wenn die Dämpfe sich noch nicht zu weit verteilt haben, können sie von einem Funken entzündet werden. Bei vielen Reinigungsmittel steht deshalb auch dabei, dass man benutzte Lappen im Freien aufbewahren soll, damit sich der Dampf nicht in einem Raum sammelt und womöglich aus Versehen entzündet werden kann.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.3a - Wie geht man mit diesen Stoffen richtig um?|2=
'''Beispiel:'''
'''Acetaldehyd''' ist ein Zwischenprodukt in der chemischen Industrie, das aber auch im Körper in geringen Mengen als Abbauprodukt von Alkohol entstehen kann und in einige Lebensmitteln in geringen Mengen vorkommt.<small>[http://www.hedinger.de/uploads/media/Acetaldehyd_v002.pdf Sicherheitsdatenblatt]</small>
:'''Physikalische Eigenschaften:''' Smt. -123°C und Sdt. 20°C, Flammpunkt -20°C, Zündtemperatur 155°C
:'''Anweisung zum Umgang:''' Acetaldehyd muss in einem gut verschlossenen Gefäß gekühlt gelagert werden. Bei der Benutzung muss der Raum gut gelüftet werden oder eine Absaugung bestehen. Jede Zünd- und Wärmequelle ist fernzuhalten.

* ''Erkläre die Anweisungen zum Umgang mit dem Acetaldehyd anhand der Eigenschaften.''
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 2.3a |2= Der geringe Flammpunkt bedeutet ja, dass so viel von dem Stoff schon bei sehr niedrigen Temperturen entsteht, dass die Gefahr einer Entzündung durch Feuer oder einen Funken besteht. Die Aufbewahrung im Kühlschrank in einem geschlossenen Gefäß hilft dabei, die Menge an entstehendem Gas gering zu halten. Durch die niedrige Temperatur hat man im Gefäß keinen so großen Druck, der durch verdampftes Acetaldehyd zustande kommen würde.

Die Lüftung im Raum ist wichtig, dass das Acetaldehyd, was aus einem geöffneten Gefäß auf jeden Fall entweichen wird, keine zu große Konzentration im Raum erreichen kann. Dadurch wird die Explosionsgefahr verringert. In der Schule sollte Acetaldehyd deshalb im Abzug genutzt werden.
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

{{Box|AUFGABE 2.3b - Wie geht man mit diesen Stoffen richtig um?|2=
Versuche, ähnlich wie beim Acetaldehyd, Anweisungen zu geben, wie man den den zwei folgenden Stoffen umgehen sollte. Welche Gefahren bestehen und welche nicht? Welche Umstände führen zu einer Gefährdung, welche nicht? Beachte die Gefahrensymbole und Schmelz- und Siedetemperaturen der Stoffe.
: 1. Stoff: '''Aceton''' Sdt.: 56°C, Flammpunkt < -20°C [[File:GHS-pictogram-flamme.svg|50px]]
: 2. Stoff: '''Brennspiritus''' Sdt.: 78°C, Flammpunkt 12°C [[File:GHS-pictogram-flamme.svg|50px]] [[File:GHS-pictogram-exclam.svg|50px]]
{{Lösung versteckt|{{Box|LÖSUNG Aufgabe 2.3b|2= ... Kommt noch ...
|3=Lösung}}}}
|3=Üben}}

== Ergänzende Themen rund um Feuer und Flamme ==

Damit hast du nun wirklich schon viel gelernt über exotherme Reaktionen wie das es Brennen ist. Zwei Themen wären noch als Ergänzung interessant, die wir für alle kurz ansprechen. Wer Interesse hat, kann sich mit diesen Themen noch etwas ausführlich beschäftigen.

* Warum sind einige Stoffe brennbar und andere nicht?

* Was der perfekte Weg, um eine Feuer - z.B. ein Grill- oder Lagerfeuer - anzuzünden.?

=== Brennbar oder Nicht? ===

Erinnern wir uns an die Definition von "Brennen", diesmal in einer kurzen Variante. ''Wobei ergänzt werden muss, dass das eine Definition für den Schulgebrauch ist.''

{{Box|DEFINTION Brennen|2= '''"Brennen"''' ist eine exotherme Reaktion eines Materials mit dem Sauerstoff aus der Luft mit meist einer Flammen-Erscheinung.|3=Merksatz}}

Abgesehen von der Tatsache, dass die meisten brennbaren Stoffe gasförmig oder zumindest leicht flüchtig sein müssen, hängt es von dem Stoff selber ab, ob er brennbar. Dabei spielen vor allem zwei Dinge eine Rolle:
* Wie sieht es mit der '''Aktivierungsenergie''' aus? Und wieviel '''Energie''' wird bei der ja immer exothermen Verbrennung frei?
* Haben die Stoffe überhaupt das Bedürfnis sich mit Sauerstoff zu verbinden?

Vermutlich der wichtigste Punkt ist der mit der Energie. Brennen ist ein sich selbst erhaltender Vorgang. Das heißt, die freiwerdende Energie muss ausreichen, die Aktivierungsenergie für einen Stoff aufzubringen.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Brennbar und Explosiv, was steckt da dahinter?|2=Wenn du dich fragst, warum eien Stoffe brennen und andere nicht, dann könnte dieses Untertehema für dich interessant sein. Viele Reaktionen, bei denen Wärme im Spiel ist, kommen von dem Bedürfnis von Stoffen/Elementen zu bestimmten Arten von Oxiden zu reagieren. So können wir viele alltägliche Phänomene erklären.
→ '''[[/Warum sind Stoffe brennbar?/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

=== Die Kunst des Feuer-Anzündens ===

Sicher wird jeder Grill-Besitzer mit der Zeit das perfekte Hilfsmittel zum Anzünden des Grills gefunden haben. Leider gibt es auf Weg dahin, öfters aber auch einen größeren Unfall. Grund für einen Unfall ist meist ein unsachgemäße Benutzung von brennbaren Flüssigkeiten wie Spiritus oder andere Brandbeschleuniger.

Ein Lagerfeuer anzünden ist eine etwas andere Sache, da gar nicht so viele Hilfsmittel nutzen kann. Hier ist mehr die Vorgehensweise wichtig. Erfahrene Chemiker macht es meist keine Probleme, denn sie wissen auf was man achten muss.

Das folgende freiwillige Thema zeigt gut funktionierende Beispiele und erklärt, was da an Theorie dahinter steckt und wie es zu den Fehlern kommt.

{{Box|AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Die Kunst des Feuer-Anzündens|2=Wie geht man richtig beim Anzünden eines Feuers vor? Und auf was muss man achten, damit es nicht zu gefährlich wird? Antworten und Chemie-Theorie dazu, erwartet dich auf dieser Unterseite:
→ '''[[/Die Kunst des Feuer-Anzündens/]]''' {{InArbeit}}
|3=Lernpfad}}

== Feuer löschen ==
[[Kategorie:Feuer]]
[[Kategorie:Exotherm]]
[[Kategorie:Oxidation]]
[[Kategorie:Gefahren]]
[[Kategorie:ChemieUnfertig]]

Chemie/Sammlung von Experimenten

2019-11-16T10:50:43Z

BirgitLachner: /* Energie bei chemischen Reaktionen */

{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}Diese Seite dient als Anlaufstelle, für die Sammlung und das Anlegen von Seiten für Experimenten. Wer eine Anleitung für ein Experiment benötigt, kann entweder auf diese Unterseiten hier verweisen oder den Inhalte der Seiten auf eine eigene Seite kopieren.
:''Unfertige Anleitungen sollte hier und auf der Seite selber als solche markiert werden, damit sie noch nicht verwendet werden. Dazu bitte an Anfang der Seite die Vorlage <nowiki>''{{ExperimentInArbeit}}''</nowiki> einfügen.''

Bitte zu jedem Experiment eine Gefährdungsbeurteilung durchführen, die Dokument dazu in dem Experiment verlinken und im Experiment auf die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen hinweise.
:

== Einführung in das Fach Chemie ==
* Einführung in die Benutzung des Bunsenbrenners
* Bearbeitung von Glas

=== Rund um das Thema Sicherheit, Umgang mit Gefahrstoffen ===
* Löschen von Lösungsmittelbränden
* Sich selbst entzündendes Kerzenwachs

=== Experimente zu den Stoffeigenschaften ===
* [[/Dichtebestimmung bei Feststoffen/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Flüssigkeiten/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Gasen/]]
* Löslichkeit von Feststoffen bestimmen
* Löslichkeit von Gasen (Activ-O<sub>2</sub>)
* [[/Wer schafft die niedrigste Temperatur/]]

=== Stofftrennung ===
* Gewinnung von Salz aus Steinsalz
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung mit Hilfe der Dichte
* Kaffee und Tee
* Egg-Race: Süßwasser-Gewinnung für Schiffsbrüchige
* Bestimmung des Wasser- und Fett-Gehaltes von Wurst
* Chromatographie bei Smarties
* Chromatographie bei schwarzen Stiften
* Chromatographie bei schwarzen Stiften mit verschiedenen Lösungsmitteln
* Papierchromatographie von Lebensmittelfarben
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung durch Flotation
* Windsichten
* Trennung von Kochsalz aus Steinsalz
* Bestimmung der Zusammensetzung von Wurst

=== Chemische Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Reaktion von Kupfer mit Schwefel|Reaktion von Kupfer mit Schwefel]]
* [[/Reaktion von Kupfer mit Iod/]]
* Elektrolyse von Wasser als LowCost-Experiment
* Gesetz von der Erhaltung der Masse
* Reaktion von Eisen mit Schwefel
* Reaktion von Zink mit Schwefel

=== Reaktionen mit Luft ===
* Verbrennen von Eisenwolle
* Pneumatisches Aufgaben eines entstehenden Gases
* Unterscheidung der Verbrennung von Holzspänen und -stücken.
* [[/Einfache Pyrolyse zur Gewinnung von Holzgas/]]
* [[/Pyrolyse zur Untersuchung der Reaktionsprodukte/]]
* Mehlstaubexplosion
* Wirkung von Asche auf die Brennbarkeit von Zucker
* Egg-Race: Baue ein Feuerlöscher
* [[/Untersuchung_einer_Kerzenflamme|Untersuchung der Kerzenflamme]]

=== Energie bei chemischen Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Wasserfreies Kupfersulfat|Wasserfreies Kupfersulfat]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Katalytische Wirkung von Asche|Katalytische Wirkung von Asche]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Oxidation verschiedener Metalle|Oxidation verschiedener Metalle]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Thermacare und andere Heizkissen untersuchen|Thermacare und andere Heizkissen untersuchen]] ([http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/03_05.htm siehe auch])
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Kältemischungen|Kältemischungen]]

=== Chemische Grundgesetze ===
* Streichhölzer in einem geschlossenen Gefäß erhitzen
* Quantitative Betrachtung einer brennenden Kerze
* Qualitative Synthese von Kupfersulfat
* Quantitative Synthese von Kupfersulfat

=== Nachweis-Reaktionen ===
Alle Experimente und Verfahren, die zum Nachweis einer speziellen Verbindung oder Funktionellen Gruppe dienen, werden auf der Seite → [[Chemie/Analyse|Analyse]] gesammelt.

== Teilchenmodell und Atombau ==
=== Teilchenmodell ===
* Diffusion
* Komprimierbarkeit von Luft, Nicht-Komprimierbarkeit von Wasser
* Verflüssigung eines Gases durch Druck
* Verflüssigung eines Gases durch Abkühlen
* Dichte-Messung bei Gasen
* Dichte von Feststoffen im Vergleich mit Flüssigkeiten
* Dichte-Anomalie von Wasser
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/ Herstellung von Trockeeis mit einem Kohlensäurezylinder für Getränke] ''(noch extern)''
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/01_99.htm Gitterenergie betrachten anhand von Wärmekissen]

=== Atombau ===
* Ölfleck-Versuch

== Verschiedene Arten von Verbindungen ==
=== Ionenverbindungen ===

=== Molekülverbindungen ===

==== Polarität ====
* Der Ouzo-Effekt
* Ablenkung eines Wasserstrahls
* [[/Die kühlende Wirkung von Wasser und Aceton im Vergleich/]] (über die Verdunstungskälte)

[[Kategorie:Chemie-Experiment]]

Chemie/Sammlung von Experimenten

2019-11-16T10:49:31Z

BirgitLachner: /* Energie bei chemischen Reaktionen */

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Bitte zu jedem Experiment eine Gefährdungsbeurteilung durchführen, die Dokument dazu in dem Experiment verlinken und im Experiment auf die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen hinweise.
:

== Einführung in das Fach Chemie ==
* Einführung in die Benutzung des Bunsenbrenners
* Bearbeitung von Glas

=== Rund um das Thema Sicherheit, Umgang mit Gefahrstoffen ===
* Löschen von Lösungsmittelbränden
* Sich selbst entzündendes Kerzenwachs

=== Experimente zu den Stoffeigenschaften ===
* [[/Dichtebestimmung bei Feststoffen/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Flüssigkeiten/]]
* [[/Dichtebestimmung bei Gasen/]]
* Löslichkeit von Feststoffen bestimmen
* Löslichkeit von Gasen (Activ-O<sub>2</sub>)
* [[/Wer schafft die niedrigste Temperatur/]]

=== Stofftrennung ===
* Gewinnung von Salz aus Steinsalz
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung mit Hilfe der Dichte
* Kaffee und Tee
* Egg-Race: Süßwasser-Gewinnung für Schiffsbrüchige
* Bestimmung des Wasser- und Fett-Gehaltes von Wurst
* Chromatographie bei Smarties
* Chromatographie bei schwarzen Stiften
* Chromatographie bei schwarzen Stiften mit verschiedenen Lösungsmitteln
* Papierchromatographie von Lebensmittelfarben
* Destillation von Rotwein
* Kunststofftrennung durch Flotation
* Windsichten
* Trennung von Kochsalz aus Steinsalz
* Bestimmung der Zusammensetzung von Wurst

=== Chemische Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Reaktion von Kupfer mit Schwefel|Reaktion von Kupfer mit Schwefel]]
* [[/Reaktion von Kupfer mit Iod/]]
* Elektrolyse von Wasser als LowCost-Experiment
* Gesetz von der Erhaltung der Masse
* Reaktion von Eisen mit Schwefel
* Reaktion von Zink mit Schwefel

=== Reaktionen mit Luft ===
* Verbrennen von Eisenwolle
* Pneumatisches Aufgaben eines entstehenden Gases
* Unterscheidung der Verbrennung von Holzspänen und -stücken.
* [[/Einfache Pyrolyse zur Gewinnung von Holzgas/]]
* [[/Pyrolyse zur Untersuchung der Reaktionsprodukte/]]
* Mehlstaubexplosion
* Wirkung von Asche auf die Brennbarkeit von Zucker
* Egg-Race: Baue ein Feuerlöscher
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=== Energie bei chemischen Reaktionen ===
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Wasserfreies Kupfersulfat|Wasserfreies Kupfersulfat]]
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Katalytische Wirkung von Asche|Katalytische Wirkung von Asche]]
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* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Thermacare und andere Heizkissen untersuchen]] ([http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/03_05.htm siehe auch])
* [[Chemie/Sammlung von Experimenten/Kältemischungen]]

=== Chemische Grundgesetze ===
* Streichhölzer in einem geschlossenen Gefäß erhitzen
* Quantitative Betrachtung einer brennenden Kerze
* Qualitative Synthese von Kupfersulfat
* Quantitative Synthese von Kupfersulfat

=== Nachweis-Reaktionen ===
Alle Experimente und Verfahren, die zum Nachweis einer speziellen Verbindung oder Funktionellen Gruppe dienen, werden auf der Seite → [[Chemie/Analyse|Analyse]] gesammelt.

== Teilchenmodell und Atombau ==
=== Teilchenmodell ===
* Diffusion
* Komprimierbarkeit von Luft, Nicht-Komprimierbarkeit von Wasser
* Verflüssigung eines Gases durch Druck
* Verflüssigung eines Gases durch Abkühlen
* Dichte-Messung bei Gasen
* Dichte von Feststoffen im Vergleich mit Flüssigkeiten
* Dichte-Anomalie von Wasser
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/ Herstellung von Trockeeis mit einem Kohlensäurezylinder für Getränke] ''(noch extern)''
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/01_99.htm Gitterenergie betrachten anhand von Wärmekissen]

=== Atombau ===
* Ölfleck-Versuch

== Verschiedene Arten von Verbindungen ==
=== Ionenverbindungen ===

=== Molekülverbindungen ===

==== Polarität ====
* Der Ouzo-Effekt
* Ablenkung eines Wasserstrahls
* [[/Die kühlende Wirkung von Wasser und Aceton im Vergleich/]] (über die Verdunstungskälte)

[[Kategorie:Chemie-Experiment]]

Chemie-Lexikon/Elektronegativität und Polarität

2019-11-07T10:27:32Z

BirgitLachner:

Bevor wir uns mit dem Thema Elektronegativität beschäftigen, müssen wir noch einmal zurückblicken, zum Thema "Atombindung". Atome halten ja in Atombindungen zusammen, da die Atomkerne Elektronenpaare gemeinsam nutzen und diese von beiden Atomkernen angezogen werden. Dadurch erreichen die Atome den Edelgaszustand, was das Ziel nahezu aller Reaktionen ist.

Allerdings ist die Anziehung der Bindungselektronen von den Protonen im Kern abhängig und damit ist klar, dass die Anzahl der Protonen bestimmt, wie stark die Anziehung der Bindungselektronen ist. Drei einfache Beispiele:

{{2Spalten|
[[File:Atombindung-C-C-mit-Schalen.svg]]
|
Bei der Bindung zwischen zwei Kohlenstoff-Atomen sind es zwei gleiche Atomkerne, die an den gemeinsamen Bindungselektronen ziehen. Die Bindungselektronen sind hier genau in der Mitte.
}}

{{2Spalten|
[[File:C-H-Bindung-fuer-Elektronegativitaet.svg]]
|
Bei der Bindung zwischen einem Wasserstoff- und einem Kohlenstoff-Atom unterscheidet sich die Anziehung auf die Bindungselektronen. Denn das Kohlenstoff-Atom hat mehr Protonen im Kern. Daher ist die Anziehung durch das Kohlenstoff-Atom stärker. Allerdings sind die Bindungselektronen etwas weiter vom Kern des Kohlenstoff-Atoms entfernt, da die Bindungselektronen auf der zweiten Schale sind. Das verringert wiederum die Anziehung etwas.
}}

{{2Spalten|
[[File:O-H-Bindung-fuer-Elektronegativitaet.svg]]
|
Bei dieser Bindung zwischen einem Wasserstoff- und einem Sauerstoff-Atom ist der Unterschied noch größer als vorher beim Wasserstoff im Vergleich zum Kohlenstoff. Es ist daher zu erwarten, dass die Bindungselektronen zwischen Wasserstoff- und Sauerstoff-Atom mehr zum Sauerstoff hingezogen werden. Kohlenstoff- und Sauerstoff-Atom haben gleich viele Schalen, Sauerstoff aber mehr Protonen im Kern.
}}

Wie kann man das verstehen, dass die Elektronen mehr zum Sauerstoff-Atom hingezogen werden als zum Wasserstoff-Atom? Es ist nicht ganz so einfach zu, denn man muss daran denken, dass die Elektronen nicht - wie im Bild zu sehen ist - sich an einer festen Stelle aufhalten. Sie müssen in Bewegung sein, denn sonst würden sie zum Atomkern hingezogen werden. Man kann sich die "Position" eines Elektrons eher als Aufenthaltswahrscheinlichkeit vorstellen.

<center><iframe src="https://player.vimeo.com/video/351900334" width="640" height="623" frameborder="0" allow="autoplay; fullscreen" allowfullscreen></iframe></center>

Das Video zeigt eine Simulation, mit der mit Hilfe der hellblauen Fläche die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen dargestellt wird. Die Contour-Linien (die wie Höhenlinien auf einer Landkarte aussehen) zeigen die Bereiche mit gleicher Wahrscheinlichkeit.

Zu Beginn der Simulation sind die Atome noch nicht miteinander verbunden. Nach dem Start bildet sich die Bindung aus und die blaue Fläche konzentriert sich zwischen den beiden Atomkernen ''(die Kreuzchen bei A und B)''.

Die Änderung der Anziehung durch den Schieberegler bewirkt die Verschiebung der Wolke und damit der Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen. Je stärker der Unterschied in der Anziehung ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit das sich die Elektronen beim Atom mit der stärkeren Anziehung aufhalten.

Die folgende Simulation, die du auch selber bedienen kannst, zeigt bewegte Elektronen, wenn du die Einstellung ''"Electron distribution view"'' auswählst. Zusätzlich wird die rote "Wolke verändert", wenn man verschiedene Atome ausgewählt hat. Auch wenn die Elektronen sich zu schnell bewegen, um sie genau verfolgen zu können, erkennt man doch, dass sie sich - je nach ausgewähltem Atom - mehr oder weniger bei dem einen oder anderen Atom aufhalten.

<center><iframe scrolling="no" allowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true" src="https://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/interactions/polarization.json" nuan_newframe="true" style="font-size: 0.9375rem;" width="618px" height="418px" frameborder="no"></iframe></center>

Die Bindungselektronen, die mehr oder weniger zu einem der Atome hingezogen werden, deutet man in der Lewisschreibweise dadurch an, dass man statt eines Striches für die Bindungselektronen einen Keil malt.

<center>[[File:Darstellung polarer Bindungen.svg]]</center>

== Elektronegativität ==
Wir haben bisher nur erwähnt das unterschiedliche Atome die Bindungselektronen unterschiedlich stark anziehen. Diese Anziehung hängt von zwei Faktoren ab:

# Wieviele Protonen hat der Atomkern? ''(je mehr desto stärker die Anziehung)''
# Wie groß ist das Atom, also wieviele Schalen hat es? ''(denn je näher am Kern desto stärker die Anziehung)''

Man kann zwar anhand der Informationen des Periodensystem genau sagen, wieviele Protonen der Atomkern hat und wieviele Schalen, aber wie stark sich das jeweils auswirkt, lässt sich nicht so einfach abschätzen. Das Diagramm mit den Atomradien zeigt außerdem, dass der Atomradius sich innerhalb einer Periode verändert, da die größere Protonenanzahl die Elektronen stärker anzieht.

<center></center>

Glücklicherweise wurde uns diese Einschätzung abgenommen und in Form einer Zahl quantifiziert, die genau angibt, wie stark die Anziehung auf die Bindungselektronen ist.

Chemie-Lexikon/Elektronegativität und Polarität

2019-11-07T10:27:12Z

BirgitLachner:

Chemie-Lexikon/Elektronegativität und Polarität

2019-11-07T10:17:37Z

BirgitLachner: Die Seite wurde neu angelegt: „Bevor wir uns mit dem Thema Elektronegativität beschäftigen, müssen wir noch einmal zurückblicken, zum Thema "Atombindung". Atome halten ja in Atombindunge…“

Chemie-Lexikon

2019-11-07T10:04:00Z

BirgitLachner: /* Sekundarstufe I */ neuer Eintrag, erst einmal versteckt

Hier können Seiten mit Chemie-Themen erstellt werden, die unabhängig von einem Kontext die wichtigen Informationen für die Schüler liefern. Diese Seiten soll nur die Informationen enthalten und keine Übungen.

Weitere Seiten und Projekte zum Fach Chemie gibt es auf der → [[Chemie|'''Fach-Seite Chemie''']].

==Sekundarstufe I==
<div class="grid">
<div class="width-1-2">'''Allgemeine Theorie-Themen:'''


*[[Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Einführung|Stöchiometrie]] <small>... mit vielen Unterseiten</small>
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen|Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen]]
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Reaktionen beschreiben|Reaktionen in Symbolschreibweise beschreiben]]
</div>
<div class="width-1-2">
'''Grundlagen'''

*[[/Dichte/]]

'''Spezielle Themen:'''

*Erdgas
*...
</div>
</div>

==Sekundarstufe II==

* [[/Redoxreaktionen mit Elektronenübertragung/]]
* [[/Das Teilchenmodell und die Schmelz- und Siedetemperatur/]]
[[Kategorie:Chemie-Lexikon]]

Thema:V9z5981xqwb6wtlw

2019-11-07T09:21:35Z

BirgitLachner (Diskussion | Beiträge) kommentierte auf „Vom Erz zum Metall“ (Das "Von" ist vermutlich ein Fehler :-) Na, wenn sich auf der ursprünglichen Seite eigentlich nichts ändert ist es mir egal. --BirgitLachne…).

Thema:V9z5981xqwb6wtlw

2019-11-05T06:20:15Z

BirgitLachner (Diskussion | Beiträge) kommentierte auf „Vom Erz zum Metall“ (Hallo Matthias, generell kannst du es natürlich verwenden. Wie meinst du das mit "Includes"? Das also die Texte direkt übernommen werden? W…).

Benutzer:BirgitLachner/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/Infos und Übungen zur Nutzung der richtigen Formatierung

2019-10-13T10:07:19Z

BirgitLachner:

Um das Aussehen eines Textes zu verändern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dabei sollten keine Tastatur-Eingaben (Zeilen-Umbruch, Leerzeichen, ...) verwendet werden! Diese Seite liefert Informationen, wie sich die möglichen Formatierungen auswirken können.

Bevor du die Begriffe genauer kennenlernst erst einmal eine Übung um dich für die möglichen Probleme zu sensibilisieren.

{{Box|AUFGABE - Gute und schlechte Formatierung|2=
Um zu sehen, wie sich eine schlechte Formatierung auswirken kann, gibt es ein Übungsdokument, in dem gezeigt wird, wie man eine bestimmte Formatierung auf schlechte Weg zwar erreichen könnte, aber welche Probleme das verursacht. Parallel dazu wird die gute Variante der "gleichen" Formatierung gezeigt, die aber keine Probleme verursacht.

Lade das Dokument herunter und öffne es in LibreOffice. Folge dann den Anweisungen im Text.

* [https://unterrichten.zum.de/images/3/30/Vergleich_gute_und_schlechte_Formatierung.odt Download Übungsdokument]
|3=Üben}}

== Absatzformatierungen ==

'''Absatz''' = Abschnitt des Textes der mit der Eingabe/Return-Taste abgeschlossen wird. Als Formatierungszeichen erkennt man das Ende des Absatzes aufgrund eines ¶.

Spezielle Absatz-Formatierungen betreffen also immer den gesamten Absatz, und können nicht nur auf einzelne Wörter/Buchstaben/Zeichen angewendet werden!

{{Box|Erst schreiben - dann formatieren|2= '''Tipp:''' Absatzformatierungen erst vornehmen, wenn der Text fertig geschrieben ist. Außerdem empfiehlt sich die Nutzung von ''Formatvorlagen'', wenn man das ganze Dokument gleich formatieren will (''dazu später mehr!'').
|3=Kurzinfo}}

Wie bei der Zeichenformatierung muss man markieren, welcher Absatz formatiert werden soll!

=== Auswahl des Absatzes ===
* Cursor/Einfügemarke steht in dem Absatz.
* Absatz ist teilweise oder ganz markiert.
* Man kann auch mehrere Absätze auf einmal markieren und damit formatieren.

=== Änderung der Formatierung mit dem Absatz-Dialog ===

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Dialog anzuzeigen:
# Wähle Menü ''„Format“'' - ''„Absatz“''
# Rechtsklick auf Absatz – im Kontextmenü ''„Absatz“''

Das erscheinende Dialog-Fenster enthält oben mehrere Registerkarten (''engl. Tabs'') zur Auswahl, in denen die Formatierungsmöglichkeiten zu den Absätzen thematisch sortiert sind. Mit allen werden wir uns hier nicht nicht beschäftigen. Einige sind verpflichtend, zu anderen gibt es freiwillige Übungen, die für Fortgeschrittene und Interessierte gedacht sind.

<center>[[Datei:Diaglog Absatzformatierung mit Markierung der Tabs.png|600px]]</center>

=== Zeileneinzüge und Zeilenabstände ===
{{Box|WICHTIG BEGRIFFE|2=
* '''Zeileneinzüge:''' Abstände des Textbereiches zum Seitenrand.
* '''Zeilenabstände:''' Abstände zwischen den Zeilen eines Absatzes.
* '''Abstand vor/nach dem Absatz:''' Wirkt sich nur auf den Abstand bei der ersten bzw. letzten Zeile eines Absatzes aus. Bei einem einzeiligen Absatz ist das natürlich derselbe!
|3=Hervorhebung1}}

Im folgenden Bild wird die Bedeutung dieser Begriffe noch genauer verdeutlicht und der Zusammenhang zum Dialog gezeigt.

<center>[[Datei:Absatzformatierung Abstände und Einzüge.png|800px]]</center>

=== Einstellungen über das Lineal ===

Quer über die Ansicht des Blattes ist ein Lineal angeordnet, mit dessen Hilfe man mehrere Einstellungen für die Absatz-Formatierung vornehmen kann. Dies ist im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht.

Folgende Einstellungen kann man da vornehmen:

* die Dreiecke ermöglichen die Einstellung der Einzüge.
* mit dem Grenze zum grauen Rand kann man den Seitenrand einstellen.

{{Box|HINWEIS|2=Das untere Dreieck links verschiebt das obere Dreieck mit. Deshalb sollte man das obere Dreieck erst verschieben, wenn man das untere eingestellt hat.|3=Hervorhebung1}}

<center>[[Datei:Absatz-Formatierung Einzuege genauer.png|800px]]</center>

{{Box|HINWEIS|2='''Achtung:''' Es können auch negative Zahlen für die Einzüge angegeben werden. Der Einzug ist dann in der Gegenrichtung. Beispiel:
* ein '''Einzug vor dem Text von 1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach rechts vom Seitenrand aus verschoben sind.
* ein '''Einzug vor dem Text von -1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach links vom Seitenrand aus verschoben sind.|3=Hervorhebung1}}

Die Vorgehensweise mit dem Lineal ist recht schnell aber auch ungenau!

Wie schon vorher erwähnt, sollte man die Formatierung von Absätzen am besten mit Hilfe einer Formatierungsvorlage durchführen.

=== Ausrichtung des Absatzes ===

Zum Begriff „Ausrichtung“ eines Absatz muss vermutlich nicht so viel gesagt werden. So legt man zum Beispiel auch fest, ob ein Absatz zentriert angezeigt werden soll, was ja bei Überschriften oft gewünscht wird. Denn eine Überschrift ist ein einzeiliger Absatz.

Die Auswahl der Ausrichtung kann geschehen:

{{2Spalten|
1.) über den Dialog ...

<center>[[Datei:Seitenformatierungsdialog mit Hinweis auf die Ausrichtung.png]]</center>
|
oder 2.) oder über die Werkzeugleiste.

<center>[[Datei:Werkzeugleiste mit Hinweis auf Ausrichtungswerkzeuge.png|200px]]</center>
}}

Hier noch einmal eine Übersicht zur Bedeutung der Begriffe:

<center>[[Datei:Absatzformatierung Ausrichtung.png|500px]]</center>

Benutzer:BirgitLachner/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/Infos und Übungen zur Nutzung der richtigen Formatierung

2019-10-13T09:59:04Z

BirgitLachner: /* Absatzformatierungen */

Um das Aussehen eines Textes zu verändern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dabei sollten keine Tastatur-Eingaben (Zeilen-Umbruch, Leerzeichen, ...) verwendet werden! Diese Seite liefert Informationen, wie sich die möglichen Formatierungen auswirken können.

== Absatzformatierungen ==

'''Absatz''' = Abschnitt des Textes der mit der Eingabe/Return-Taste abgeschlossen wird. Als Formatierungszeichen erkennt man das Ende des Absatzes aufgrund eines ¶.

Spezielle Absatz-Formatierungen betreffen also immer den gesamten Absatz, und können nicht nur auf einzelne Wörter/Buchstaben/Zeichen angewendet werden!

{{Box|Erst schreiben - dann formatieren|2= '''Tipp:''' Absatzformatierungen erst vornehmen, wenn der Text fertig geschrieben ist. Außerdem empfiehlt sich die Nutzung von ''Formatvorlagen'', wenn man das ganze Dokument gleich formatieren will (''dazu später mehr!'').
|3=Kurzinfo}}

Bevor du die Begriffe genauer kennenlernst erst einmal eine Übung um dich für die möglichen Probleme zu sensibilisieren.

{{Box|AUFGABE - Gute und schlechte Formatierung|2=
Um zu sehen, wie sich eine schlechte Formatierung auswirken kann, gibt es ein Übungsdokument, in dem gezeigt wird, wie man eine bestimmte Formatierung auf schlechte Weg zwar erreichen könnte, aber welche Probleme das verursacht. Parallel dazu wird die gute Variante der "gleichen" Formatierung gezeigt, die aber keine Probleme verursacht.

Lade das Dokument herunter und öffne es in LibreOffice. Folge dann den Anweisungen im Text.

* [https://unterrichten.zum.de/images/3/30/Vergleich_gute_und_schlechte_Formatierung.odt Download Übungsdokument]
|3=Üben}}

Wie bei der Zeichenformatierung muss man markieren, welcher Absatz formatiert werden soll!

=== Auswahl des Absatzes ===
* Cursor/Einfügemarke steht in dem Absatz.
* Absatz ist teilweise oder ganz markiert.
* Man kann auch mehrere Absätze auf einmal markieren und damit formatieren.

=== Änderung der Formatierung mit dem Absatz-Dialog ===

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Dialog anzuzeigen:
# Wähle Menü ''„Format“'' - ''„Absatz“''
# Rechtsklick auf Absatz – im Kontextmenü ''„Absatz“''

Das erscheinende Dialog-Fenster enthält oben mehrere Registerkarten (''engl. Tabs'') zur Auswahl, in denen die Formatierungsmöglichkeiten zu den Absätzen thematisch sortiert sind. Mit allen werden wir uns hier nicht nicht beschäftigen. Einige sind verpflichtend, zu anderen gibt es freiwillige Übungen, die für Fortgeschrittene und Interessierte gedacht sind.

<center>[[Datei:Diaglog Absatzformatierung mit Markierung der Tabs.png|600px]]</center>

=== Zeileneinzüge und Zeilenabstände ===
{{Box|WICHTIG BEGRIFFE|2=
* '''Zeileneinzüge:''' Abstände des Textbereiches zum Seitenrand.
* '''Zeilenabstände:''' Abstände zwischen den Zeilen eines Absatzes.
* '''Abstand vor/nach dem Absatz:''' Wirkt sich nur auf den Abstand bei der ersten bzw. letzten Zeile eines Absatzes aus. Bei einem einzeiligen Absatz ist das natürlich derselbe!
|3=Hervorhebung1}}

Im folgenden Bild wird die Bedeutung dieser Begriffe noch genauer verdeutlicht und der Zusammenhang zum Dialog gezeigt.

<center>[[Datei:Absatzformatierung Abstände und Einzüge.png|800px]]</center>

=== Einstellungen über das Lineal ===

Quer über die Ansicht des Blattes ist ein Lineal angeordnet, mit dessen Hilfe man mehrere Einstellungen für die Absatz-Formatierung vornehmen kann. Dies ist im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht.

Folgende Einstellungen kann man da vornehmen:

* die Dreiecke ermöglichen die Einstellung der Einzüge.
* mit dem Grenze zum grauen Rand kann man den Seitenrand einstellen.

{{Box|HINWEIS|2=Das untere Dreieck links verschiebt das obere Dreieck mit. Deshalb sollte man das obere Dreieck erst verschieben, wenn man das untere eingestellt hat.|3=Hervorhebung1}}

<center>[[Datei:Absatz-Formatierung Einzuege genauer.png|800px]]</center>

{{Box|HINWEIS|2='''Achtung:''' Es können auch negative Zahlen für die Einzüge angegeben werden. Der Einzug ist dann in der Gegenrichtung. Beispiel:
* ein '''Einzug vor dem Text von 1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach rechts vom Seitenrand aus verschoben sind.
* ein '''Einzug vor dem Text von -1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach links vom Seitenrand aus verschoben sind.|3=Hervorhebung1}}

Die Vorgehensweise mit dem Lineal ist recht schnell aber auch ungenau!

Wie schon vorher erwähnt, sollte man die Formatierung von Absätzen am besten mit Hilfe einer Formatierungsvorlage durchführen.

=== Ausrichtung des Absatzes ===

Zum Begriff „Ausrichtung“ eines Absatz muss vermutlich nicht so viel gesagt werden. So legt man zum Beispiel auch fest, ob ein Absatz zentriert angezeigt werden soll, was ja bei Überschriften oft gewünscht wird. Denn eine Überschrift ist ein einzeiliger Absatz.

Die Auswahl der Ausrichtung kann geschehen:

{{2Spalten|
1.) über den Dialog ...

<center>[[Datei:Seitenformatierungsdialog mit Hinweis auf die Ausrichtung.png]]</center>
|
oder 2.) oder über die Werkzeugleiste.

<center>[[Datei:Werkzeugleiste mit Hinweis auf Ausrichtungswerkzeuge.png|200px]]</center>
}}

Hier noch einmal eine Übersicht zur Bedeutung der Begriffe:

<center>[[Datei:Absatzformatierung Ausrichtung.png|500px]]</center>

Benutzer:BirgitLachner/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/Infos und Übungen zur Nutzung der richtigen Formatierung

2019-10-13T09:47:07Z

BirgitLachner: /* Ausrichtung des Absatzes */

Um das Aussehen eines Textes zu verändern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dabei sollten keine Tastatur-Eingaben (Zeilen-Umbruch, Leerzeichen, ...) verwendet werden! Diese Seite liefert Informationen, wie sich die möglichen Formatierungen auswirken können.

== Absatzformatierungen ==

'''Absatz''' = Abschnitt des Textes der mit der Eingabe/Return-Taste abgeschlossen wird. Als Formatierungszeichen erkennt man das Ende des Absatzes aufgrund eines ¶.

Spezielle Absatz-Formatierungen betreffen also immer den gesamten Absatz, und können nicht nur auf einzelne Wörter/Buchstaben/Zeichen angewendet werden!

{{Box|Erst schreiben - dann formatieren|2= '''Tipp:''' Absatzformatierungen erst vornehmen, wenn der Text fertig geschrieben ist. Außerdem empfiehlt sich die Nutzung von ''Formatvorlagen'', wenn man das ganze Dokument gleich formatieren will (''dazu später mehr!'').
|3=Kurzinfo}}

Wie bei der Zeichenformatierung muss man markieren, welcher Absatz formatiert werden soll!

=== Auswahl des Absatzes ===
* Cursor/Einfügemarke steht in dem Absatz.
* Absatz ist teilweise oder ganz markiert.
* Man kann auch mehrere Absätze auf einmal markieren und damit formatieren.

=== Änderung der Formatierung mit dem Absatz-Dialog ===

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Dialog anzuzeigen:
# Wähle Menü ''„Format“'' - ''„Absatz“''
# Rechtsklick auf Absatz – im Kontextmenü ''„Absatz“''

Das erscheinende Dialog-Fenster enthält oben mehrere Registerkarten (''engl. Tabs'') zur Auswahl, in denen die Formatierungsmöglichkeiten zu den Absätzen thematisch sortiert sind. Mit allen werden wir uns hier nicht nicht beschäftigen. Einige sind verpflichtend, zu anderen gibt es freiwillige Übungen, die für Fortgeschrittene und Interessierte gedacht sind.

<center>[[Datei:Diaglog Absatzformatierung mit Markierung der Tabs.png|600px]]</center>

=== Zeileneinzüge und Zeilenabstände ===
{{Box|WICHTIG BEGRIFFE|2=
* '''Zeileneinzüge:''' Abstände des Textbereiches zum Seitenrand.
* '''Zeilenabstände:''' Abstände zwischen den Zeilen eines Absatzes.
* '''Abstand vor/nach dem Absatz:''' Wirkt sich nur auf den Abstand bei der ersten bzw. letzten Zeile eines Absatzes aus. Bei einem einzeiligen Absatz ist das natürlich derselbe!
|3=Hervorhebung1}}

Im folgenden Bild wird die Bedeutung dieser Begriffe noch genauer verdeutlicht und der Zusammenhang zum Dialog gezeigt.

<center>[[Datei:Absatzformatierung Abstände und Einzüge.png|800px]]</center>

=== Einstellungen über das Lineal ===

Quer über die Ansicht des Blattes ist ein Lineal angeordnet, mit dessen Hilfe man mehrere Einstellungen für die Absatz-Formatierung vornehmen kann. Dies ist im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht.

Folgende Einstellungen kann man da vornehmen:

* die Dreiecke ermöglichen die Einstellung der Einzüge.
* mit dem Grenze zum grauen Rand kann man den Seitenrand einstellen.

{{Box|HINWEIS|2=Das untere Dreieck links verschiebt das obere Dreieck mit. Deshalb sollte man das obere Dreieck erst verschieben, wenn man das untere eingestellt hat.|3=Hervorhebung1}}

<center>[[Datei:Absatz-Formatierung Einzuege genauer.png|800px]]</center>

{{Box|HINWEIS|2='''Achtung:''' Es können auch negative Zahlen für die Einzüge angegeben werden. Der Einzug ist dann in der Gegenrichtung. Beispiel:
* ein '''Einzug vor dem Text von 1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach rechts vom Seitenrand aus verschoben sind.
* ein '''Einzug vor dem Text von -1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach links vom Seitenrand aus verschoben sind.|3=Hervorhebung1}}

Die Vorgehensweise mit dem Lineal ist recht schnell aber auch ungenau!

Wie schon vorher erwähnt, sollte man die Formatierung von Absätzen am besten mit Hilfe einer Formatierungsvorlage durchführen.

=== Ausrichtung des Absatzes ===

Zum Begriff „Ausrichtung“ eines Absatz muss vermutlich nicht so viel gesagt werden. So legt man zum Beispiel auch fest, ob ein Absatz zentriert angezeigt werden soll, was ja bei Überschriften oft gewünscht wird. Denn eine Überschrift ist ein einzeiliger Absatz.

Die Auswahl der Ausrichtung kann geschehen:

{{2Spalten|
1.) über den Dialog ...

<center>[[Datei:Seitenformatierungsdialog mit Hinweis auf die Ausrichtung.png]]</center>
|
oder 2.) oder über die Werkzeugleiste.

<center>[[Datei:Werkzeugleiste mit Hinweis auf Ausrichtungswerkzeuge.png|200px]]</center>
}}

Hier noch einmal eine Übersicht zur Bedeutung der Begriffe:

<center>[[Datei:Absatzformatierung Ausrichtung.png|500px]]</center>

Benutzer:BirgitLachner/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/Infos und Übungen zur Nutzung der richtigen Formatierung

2019-10-13T09:46:46Z

BirgitLachner: /* Ausrichtung des Absatzes */

Um das Aussehen eines Textes zu verändern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dabei sollten keine Tastatur-Eingaben (Zeilen-Umbruch, Leerzeichen, ...) verwendet werden! Diese Seite liefert Informationen, wie sich die möglichen Formatierungen auswirken können.

== Absatzformatierungen ==

'''Absatz''' = Abschnitt des Textes der mit der Eingabe/Return-Taste abgeschlossen wird. Als Formatierungszeichen erkennt man das Ende des Absatzes aufgrund eines ¶.

Spezielle Absatz-Formatierungen betreffen also immer den gesamten Absatz, und können nicht nur auf einzelne Wörter/Buchstaben/Zeichen angewendet werden!

{{Box|Erst schreiben - dann formatieren|2= '''Tipp:''' Absatzformatierungen erst vornehmen, wenn der Text fertig geschrieben ist. Außerdem empfiehlt sich die Nutzung von ''Formatvorlagen'', wenn man das ganze Dokument gleich formatieren will (''dazu später mehr!'').
|3=Kurzinfo}}

Wie bei der Zeichenformatierung muss man markieren, welcher Absatz formatiert werden soll!

=== Auswahl des Absatzes ===
* Cursor/Einfügemarke steht in dem Absatz.
* Absatz ist teilweise oder ganz markiert.
* Man kann auch mehrere Absätze auf einmal markieren und damit formatieren.

=== Änderung der Formatierung mit dem Absatz-Dialog ===

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Dialog anzuzeigen:
# Wähle Menü ''„Format“'' - ''„Absatz“''
# Rechtsklick auf Absatz – im Kontextmenü ''„Absatz“''

Das erscheinende Dialog-Fenster enthält oben mehrere Registerkarten (''engl. Tabs'') zur Auswahl, in denen die Formatierungsmöglichkeiten zu den Absätzen thematisch sortiert sind. Mit allen werden wir uns hier nicht nicht beschäftigen. Einige sind verpflichtend, zu anderen gibt es freiwillige Übungen, die für Fortgeschrittene und Interessierte gedacht sind.

<center>[[Datei:Diaglog Absatzformatierung mit Markierung der Tabs.png|600px]]</center>

=== Zeileneinzüge und Zeilenabstände ===
{{Box|WICHTIG BEGRIFFE|2=
* '''Zeileneinzüge:''' Abstände des Textbereiches zum Seitenrand.
* '''Zeilenabstände:''' Abstände zwischen den Zeilen eines Absatzes.
* '''Abstand vor/nach dem Absatz:''' Wirkt sich nur auf den Abstand bei der ersten bzw. letzten Zeile eines Absatzes aus. Bei einem einzeiligen Absatz ist das natürlich derselbe!
|3=Hervorhebung1}}

Im folgenden Bild wird die Bedeutung dieser Begriffe noch genauer verdeutlicht und der Zusammenhang zum Dialog gezeigt.

<center>[[Datei:Absatzformatierung Abstände und Einzüge.png|800px]]</center>

=== Einstellungen über das Lineal ===

Quer über die Ansicht des Blattes ist ein Lineal angeordnet, mit dessen Hilfe man mehrere Einstellungen für die Absatz-Formatierung vornehmen kann. Dies ist im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht.

Folgende Einstellungen kann man da vornehmen:

* die Dreiecke ermöglichen die Einstellung der Einzüge.
* mit dem Grenze zum grauen Rand kann man den Seitenrand einstellen.

{{Box|HINWEIS|2=Das untere Dreieck links verschiebt das obere Dreieck mit. Deshalb sollte man das obere Dreieck erst verschieben, wenn man das untere eingestellt hat.|3=Hervorhebung1}}

<center>[[Datei:Absatz-Formatierung Einzuege genauer.png|800px]]</center>

{{Box|HINWEIS|2='''Achtung:''' Es können auch negative Zahlen für die Einzüge angegeben werden. Der Einzug ist dann in der Gegenrichtung. Beispiel:
* ein '''Einzug vor dem Text von 1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach rechts vom Seitenrand aus verschoben sind.
* ein '''Einzug vor dem Text von -1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach links vom Seitenrand aus verschoben sind.|3=Hervorhebung1}}

Die Vorgehensweise mit dem Lineal ist recht schnell aber auch ungenau!

Wie schon vorher erwähnt, sollte man die Formatierung von Absätzen am besten mit Hilfe einer Formatierungsvorlage durchführen.

=== Ausrichtung des Absatzes ===

Zum Begriff „Ausrichtung“ eines Absatz muss vermutlich nicht so viel gesagt werden. So legt man zum Beispiel auch fest, ob ein Absatz zentriert angezeigt werden soll, was ja bei Überschriften oft gewünscht wird. Denn eine Überschrift ist ein einzeiliger Absatz.

Die Auswahl der Ausrichtung kann geschehen:

{{2Spalten|
1.) über den Dialog ...

<center>[[Datei:Seitenformatierungsdialog mit Hinweis auf die Ausrichtung.png]]</center>
|
oder 2.) oder über die Werkzeugleiste.

<center>[[Datei:Werkzeugleiste mit Hinweis auf Ausrichtungswerkzeuge.png|200px]]</center>
}}

Hier noch einmal eine Übersicht zur Bedeutung der Begriffe:

<center>[[Datei:Absatzformatierung Ausrichtung.png|600px]]</center>

Benutzer:BirgitLachner/Digitales Grundwissen für die Digital Natives/Infos und Übungen zur Nutzung der richtigen Formatierung

2019-10-13T09:46:09Z

BirgitLachner: /* Einstellungen über das Lineal */

Um das Aussehen eines Textes zu verändern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dabei sollten keine Tastatur-Eingaben (Zeilen-Umbruch, Leerzeichen, ...) verwendet werden! Diese Seite liefert Informationen, wie sich die möglichen Formatierungen auswirken können.

== Absatzformatierungen ==

'''Absatz''' = Abschnitt des Textes der mit der Eingabe/Return-Taste abgeschlossen wird. Als Formatierungszeichen erkennt man das Ende des Absatzes aufgrund eines ¶.

Spezielle Absatz-Formatierungen betreffen also immer den gesamten Absatz, und können nicht nur auf einzelne Wörter/Buchstaben/Zeichen angewendet werden!

{{Box|Erst schreiben - dann formatieren|2= '''Tipp:''' Absatzformatierungen erst vornehmen, wenn der Text fertig geschrieben ist. Außerdem empfiehlt sich die Nutzung von ''Formatvorlagen'', wenn man das ganze Dokument gleich formatieren will (''dazu später mehr!'').
|3=Kurzinfo}}

Wie bei der Zeichenformatierung muss man markieren, welcher Absatz formatiert werden soll!

=== Auswahl des Absatzes ===
* Cursor/Einfügemarke steht in dem Absatz.
* Absatz ist teilweise oder ganz markiert.
* Man kann auch mehrere Absätze auf einmal markieren und damit formatieren.

=== Änderung der Formatierung mit dem Absatz-Dialog ===

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Dialog anzuzeigen:
# Wähle Menü ''„Format“'' - ''„Absatz“''
# Rechtsklick auf Absatz – im Kontextmenü ''„Absatz“''

Das erscheinende Dialog-Fenster enthält oben mehrere Registerkarten (''engl. Tabs'') zur Auswahl, in denen die Formatierungsmöglichkeiten zu den Absätzen thematisch sortiert sind. Mit allen werden wir uns hier nicht nicht beschäftigen. Einige sind verpflichtend, zu anderen gibt es freiwillige Übungen, die für Fortgeschrittene und Interessierte gedacht sind.

<center>[[Datei:Diaglog Absatzformatierung mit Markierung der Tabs.png|600px]]</center>

=== Zeileneinzüge und Zeilenabstände ===
{{Box|WICHTIG BEGRIFFE|2=
* '''Zeileneinzüge:''' Abstände des Textbereiches zum Seitenrand.
* '''Zeilenabstände:''' Abstände zwischen den Zeilen eines Absatzes.
* '''Abstand vor/nach dem Absatz:''' Wirkt sich nur auf den Abstand bei der ersten bzw. letzten Zeile eines Absatzes aus. Bei einem einzeiligen Absatz ist das natürlich derselbe!
|3=Hervorhebung1}}

Im folgenden Bild wird die Bedeutung dieser Begriffe noch genauer verdeutlicht und der Zusammenhang zum Dialog gezeigt.

<center>[[Datei:Absatzformatierung Abstände und Einzüge.png|800px]]</center>

=== Einstellungen über das Lineal ===

Quer über die Ansicht des Blattes ist ein Lineal angeordnet, mit dessen Hilfe man mehrere Einstellungen für die Absatz-Formatierung vornehmen kann. Dies ist im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht.

Folgende Einstellungen kann man da vornehmen:

* die Dreiecke ermöglichen die Einstellung der Einzüge.
* mit dem Grenze zum grauen Rand kann man den Seitenrand einstellen.

{{Box|HINWEIS|2=Das untere Dreieck links verschiebt das obere Dreieck mit. Deshalb sollte man das obere Dreieck erst verschieben, wenn man das untere eingestellt hat.|3=Hervorhebung1}}

<center>[[Datei:Absatz-Formatierung Einzuege genauer.png|800px]]</center>

{{Box|HINWEIS|2='''Achtung:''' Es können auch negative Zahlen für die Einzüge angegeben werden. Der Einzug ist dann in der Gegenrichtung. Beispiel:
* ein '''Einzug vor dem Text von 1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach rechts vom Seitenrand aus verschoben sind.
* ein '''Einzug vor dem Text von -1 cm''' führt dazu, dass die Zeilen vor dem Text 1 cm weiter nach links vom Seitenrand aus verschoben sind.|3=Hervorhebung1}}

Die Vorgehensweise mit dem Lineal ist recht schnell aber auch ungenau!

Wie schon vorher erwähnt, sollte man die Formatierung von Absätzen am besten mit Hilfe einer Formatierungsvorlage durchführen.

=== Ausrichtung des Absatzes ===

Zum Begriff „Ausrichtung“ eines Absatz muss vermutlich nicht so viel gesagt werden. So legt man zum Beispiel auch fest, ob ein Absatz zentriert angezeigt werden soll, was ja bei Überschriften oft gewünscht wird. Denn eine Überschrift ist ein einzeiliger Absatz.

Die Auswahl der Ausrichtung kann geschehen:

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1.) über den Dialog ...

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|
oder 2.) oder über die Werkzeugleiste.

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