Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Die Entstehung des Lebens - Versionsgeschichte

Matthias Scharwies: kat

2022-04-23T12:25:05Z

kat

← Nächstältere Version		Version vom 23. April 2022, 12:25 Uhr
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	* Stromleitfähigkeit		* Stromleitfähigkeit
	}}		}}

			[[Kategorie:Chemie]]

Christian am 13. Dezember 2018 um 21:13 Uhr

2018-12-13T21:13:50Z

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	Wenn die Wolke dicht genug ist, können sich viele Arten von Molekülen bilden, bis hin zu Aminosäuren. Eine gewisse Dichte ist notwendig, um die Moleküle vor Strahlung zu schützen, die die Moleküle sonst wieder zerstören würde.		Wenn die Wolke dicht genug ist, können sich viele Arten von Molekülen bilden, bis hin zu Aminosäuren. Eine gewisse Dichte ist notwendig, um die Moleküle vor Strahlung zu schützen, die die Moleküle sonst wieder zerstören würde.

	{{~~AufgabeNr~~\|1\|Informiere dich über den Begriff "Radikal" und halte eine Definition fest}}		{{Box\|Aufgabe 1\|3=Üben\|2=Informiere dich über den Begriff "Radikal" und halte eine Definition fest}}

	{{~~AufgabeNr~~\|2\|2=Die Strukturformeln der erwähnten einfach Moleküle Kohlenmonoxid (CO), Wasser (H₂O), Blausäure (HCN) und Alkohol=Ethanol (C₂H₅OH) sind nach dem Kästchen gegeben. Wiederhole anhand der Beispiele folgendes:		{{Box\|Aufgabe 2\|3=Üben\|2=Die Strukturformeln der erwähnten einfach Moleküle Kohlenmonoxid (CO), Wasser (H₂O), Blausäure (HCN) und Alkohol=Ethanol (C₂H₅OH) sind nach dem Kästchen gegeben. Wiederhole anhand der Beispiele folgendes:
	* Was besagt die Edelgas-Regel? Ist sie bei diesen Molekülen erfüllt?		* Was besagt die Edelgas-Regel? Ist sie bei diesen Molekülen erfüllt?
	* In Molekülen erreichen Atome den Edelgas-Zustand durch das gemeinsame Benutzen der Elektronen, ohne Elektronen-Austausch.		* In Molekülen erreichen Atome den Edelgas-Zustand durch das gemeinsame Benutzen der Elektronen, ohne Elektronen-Austausch.
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	</gallery></center>		</gallery></center>

	{{~~AufgabeNr~~\|XX\|Suche zu den fünf gegebenen Stoffen folgende Eigenschaften aus den verlinkten Wikipedia-Artikeln heraus oder suche nach anderen Informations-Quellen.		{{Box\|Aufgabe 3\|3=Üben\|2=Suche zu den fünf gegebenen Stoffen folgende Eigenschaften aus den verlinkten Wikipedia-Artikeln heraus oder suche nach anderen Informations-Quellen.
	* Was sind die kleinsten Teilchen? Wie hängen die Atome zusammen?		* Was sind die kleinsten Teilchen? Wie hängen die Atome zusammen?
	* Siedetemperaturen		* Siedetemperaturen

BirgitLachner: /* Aus Atomen werden Moleküle */

2017-10-08T19:49:29Z

Aus Atomen werden Moleküle

← Nächstältere Version		Version vom 8. Oktober 2017, 19:49 Uhr
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	Schreibe/Zeichne für die Aufgaben das Molekül etwas größer ab und halte die Beobachtungen durch Anmerkungen an dem Molekül fest.		Schreibe/Zeichne für die Aufgaben das Molekül etwas größer ab und halte die Beobachtungen durch Anmerkungen an dem Molekül fest.
	}}		}}
	<gallery>		<center><gallery>
			Datei:Carbon monoxide simple.svg\|Kohlenmonoxid
	Datei:H2O.svg\|Wasser		Datei:H2O.svg\|Wasser
	Datei:Blausäure.svg\|Blausäure		Datei:Blausäure.svg\|Blausäure
	Datei:Ethanol lewis.png\|Ethanol = Alkohol		Datei:Ethanol lewis.png\|Ethanol = Alkohol
	~~Datei:Carbon monoxide simple.svg\|Kohlenmonoxid~~		</gallery></center>
	</gallery>

	=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===		=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===

BirgitLachner: /* Aus Atomen werden Moleküle */

2017-10-08T19:48:30Z

Aus Atomen werden Moleküle

← Nächstältere Version		Version vom 8. Oktober 2017, 19:48 Uhr
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	Schreibe/Zeichne für die Aufgaben das Molekül etwas größer ab und halte die Beobachtungen durch Anmerkungen an dem Molekül fest.		Schreibe/Zeichne für die Aufgaben das Molekül etwas größer ab und halte die Beobachtungen durch Anmerkungen an dem Molekül fest.
	}}		}}
			<gallery>
			Datei:H2O.svg\|Wasser
			Datei:Blausäure.svg\|Blausäure
			Datei:Ethanol lewis.png\|Ethanol = Alkohol
			Datei:Carbon monoxide simple.svg\|Kohlenmonoxid
			</gallery>

	=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===		=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===
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	* Die '''Sonde Rosetta''' wurde von der ESA in komplizierten Manövern über eine langen Zeit auf die Bahn des Kometen Tschurjumow-Gerassimenko gebracht, umkreiste ihn dann fast zwei Jahre und warf den Lander Philae ab, um Material auf dem Kometen direkt zu untersuchen zu lassen. Philae landete weich auf dem Kometen, konnte aber nicht sofort einen stabilen Stand finden und blieb nach mehreren Hüpfern schließlich in dem schattigen Bereich einer Wand stehen. (2004-2016)		* Die '''Sonde Rosetta''' wurde von der ESA in komplizierten Manövern über eine langen Zeit auf die Bahn des Kometen Tschurjumow-Gerassimenko gebracht, umkreiste ihn dann fast zwei Jahre und warf den Lander Philae ab, um Material auf dem Kometen direkt zu untersuchen zu lassen. Philae landete weich auf dem Kometen, konnte aber nicht sofort einen stabilen Stand finden und blieb nach mehreren Hüpfern schließlich in dem schattigen Bereich einer Wand stehen. (2004-2016)

	<center><gallery widths=300px heights=270px caption="Künstlerische Darstellungen der Raumsonden zur Kometenerforschung>		<center><gallery widths="300px" heights="270px" caption="Künstlerische Darstellungen der Raumsonden zur Kometenerforschung">
	Datei:Giotto spacecraft.jpg\|Giotto		Datei:Giotto spacecraft.jpg\|Giotto
	Datei:Deep_Impact.jpg\|Deep Impact		Datei:Deep_Impact.jpg\|Deep Impact
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	Es diente als Bestätigung der Vermutung, dass unter den Bedingungen, wie man sie in einer möglichen Uratmosphäre der Erde vermutete, eine Entstehung organischer Moleküle, wie sie heute bei Lebewesen vorkommen, per Zufall möglich ist. In sofern wollte Miller nicht wirklich Leben erschaffen sondern nur probieren, ob die ersten Schritte hin zu komplexeren Molekülen, ohne eine gezielte Synthese möglich wären.		Es diente als Bestätigung der Vermutung, dass unter den Bedingungen, wie man sie in einer möglichen Uratmosphäre der Erde vermutete, eine Entstehung organischer Moleküle, wie sie heute bei Lebewesen vorkommen, per Zufall möglich ist. In sofern wollte Miller nicht wirklich Leben erschaffen sondern nur probieren, ob die ersten Schritte hin zu komplexeren Molekülen, ohne eine gezielte Synthese möglich wären.

	<center><gallery widths=300px heights=300px>		<center><gallery widths="300px" heights="300px">
	Datei:Miller1999.jpg\|Stanley Miller, mit dem Versuchsaufbau		Datei:Miller1999.jpg\|Stanley Miller, mit dem Versuchsaufbau
	Datei:Miller-Urey-Experiment-2.png\|Schematischer Versuchsaufbau des Miller-Urey-Experiments		Datei:Miller-Urey-Experiment-2.png\|Schematischer Versuchsaufbau des Miller-Urey-Experiments
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	Bei Molekülen aus zwei Atomen gibt es nur eine Möglichkeit, wie diese zwei Moleküle angeordnet werden. Ab drei Atomen gibt es schon zwei Möglichkeiten nämlich gestreckt oder gewinkelt. Das das nicht egal ist, solltet ihr schon in der Mittelstufe gelernt haben. So bildet das gewinkelte Wasser-Molekül H₂O einen Dipol, was mit zu der hohen Siedetemperatur des Wasser beiträgt. Das Kohlendioxid CO₂ dagegen ist gestreckt und so kann sich trotz Polarisierung ein Dipol ausbilden.		Bei Molekülen aus zwei Atomen gibt es nur eine Möglichkeit, wie diese zwei Moleküle angeordnet werden. Ab drei Atomen gibt es schon zwei Möglichkeiten nämlich gestreckt oder gewinkelt. Das das nicht egal ist, solltet ihr schon in der Mittelstufe gelernt haben. So bildet das gewinkelte Wasser-Molekül H₂O einen Dipol, was mit zu der hohen Siedetemperatur des Wasser beiträgt. Das Kohlendioxid CO₂ dagegen ist gestreckt und so kann sich trotz Polarisierung ein Dipol ausbilden.

	<center><gallery widths=300px heights=300px>		<center><gallery widths="300px" heights="300px">
	MEP translucent of Water.png\|Rot bedeutet negativ polarisiert, blau positiv polarisiert. Es bildet sich ein Dipol aus.		MEP translucent of Water.png\|Rot bedeutet negativ polarisiert, blau positiv polarisiert. Es bildet sich ein Dipol aus.
	MEP translucent of Carbondioxide.png\|Die negative Polarität der Sauerstoffatome schließt die positive Polarisierung des Kohlenstoffatoms vollständig ein.		MEP translucent of Carbondioxide.png\|Die negative Polarität der Sauerstoffatome schließt die positive Polarisierung des Kohlenstoffatoms vollständig ein.
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	Warum sollte es dann nicht Wesen aus Silicium geben, denn Silicium-Atome haben ja gleich viele Außenelektronen wie die Kohlenstoff-Atome? Man könnte also vermuten, dass es alle Kohlenwasserstoff-Verbindungen auch in einer Silizium-Veriante gibt? Tatsächlich gibt es auch Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die Silane, allerdings gibt es da ein Problem ...		Warum sollte es dann nicht Wesen aus Silicium geben, denn Silicium-Atome haben ja gleich viele Außenelektronen wie die Kohlenstoff-Atome? Man könnte also vermuten, dass es alle Kohlenwasserstoff-Verbindungen auch in einer Silizium-Veriante gibt? Tatsächlich gibt es auch Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die Silane, allerdings gibt es da ein Problem ...

	<center><gallery widths=200px>		<center><gallery widths="200px">
	Datei:Silane-2D.png\|'''Silan''' (''"-an" wie Alkan, nur mit Silicium'') → entzündet sich an der Luft selbst, es entstehen Siliciumdioxid und Wasserdampf, kann nicht gelöscht werden		Datei:Silane-2D.png\|'''Silan''' (''"-an" wie Alkan, nur mit Silicium'') → entzündet sich an der Luft selbst, es entstehen Siliciumdioxid und Wasserdampf, kann nicht gelöscht werden
	Datei:Hexasilan.svg\|'''Hexasilan''', ist eine instabile farblose Flüssigkeit, die mit Wasser reagiert. Thermisch instabil, zersetzt sich unter Wasserstofffreisetzung		Datei:Hexasilan.svg\|'''Hexasilan''', ist eine instabile farblose Flüssigkeit, die mit Wasser reagiert. Thermisch instabil, zersetzt sich unter Wasserstofffreisetzung
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	Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen fünf durchaus bekannte Stoffe genauer untersucht werden. Die Überlegungen, die dabei wichtig sind, sind grundlegend für die Chemie.		Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen fünf durchaus bekannte Stoffe genauer untersucht werden. Die Überlegungen, die dabei wichtig sind, sind grundlegend für die Chemie.

	<center><gallery widths=200px heights=200px>		<center><gallery widths="200px" heights="200px">
	File:Methane-3D-vdW.png\|{{wpde\|Methan\|Methan}}		File:Methane-3D-vdW.png\|{{wpde\|Methan\|Methan}}
	File:Hexagonal compact 5x3.svg\|{{wpde\|Natrium\|Natrium}}		File:Hexagonal compact 5x3.svg\|{{wpde\|Natrium\|Natrium}}

BirgitLachner: /* Aus Atomen werden Moleküle */

2017-10-08T19:38:38Z

Aus Atomen werden Moleküle

← Nächstältere Version		Version vom 8. Oktober 2017, 19:38 Uhr
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	Wenn die Wolke dicht genug ist, können sich viele Arten von Molekülen bilden, bis hin zu Aminosäuren. Eine gewisse Dichte ist notwendig, um die Moleküle vor Strahlung zu schützen, die die Moleküle sonst wieder zerstören würde.		Wenn die Wolke dicht genug ist, können sich viele Arten von Molekülen bilden, bis hin zu Aminosäuren. Eine gewisse Dichte ist notwendig, um die Moleküle vor Strahlung zu schützen, die die Moleküle sonst wieder zerstören würde.

			{{AufgabeNr\|1\|Informiere dich über den Begriff "Radikal" und halte eine Definition fest}}

			{{AufgabeNr\|2\|2=Die Strukturformeln der erwähnten einfach Moleküle Kohlenmonoxid (CO), Wasser (H₂O), Blausäure (HCN) und Alkohol=Ethanol (C₂H₅OH) sind nach dem Kästchen gegeben. Wiederhole anhand der Beispiele folgendes:
			* Was besagt die Edelgas-Regel? Ist sie bei diesen Molekülen erfüllt?
			* In Molekülen erreichen Atome den Edelgas-Zustand durch das gemeinsame Benutzen der Elektronen, ohne Elektronen-Austausch.
			** Kontrolliere ob die Anzahl der Außenelektronen bei allen Molekülen der Anzahl der sichtbaren Elektronen entsprechen.
			** Kontrolliere, ob jedes Molekül die "richtige" Anzahl an Elektronen hat, also soviele wie es normalerweise hat.
			Schreibe/Zeichne für die Aufgaben das Molekül etwas größer ab und halte die Beobachtungen durch Anmerkungen an dem Molekül fest.
			}}

	=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===		=== Rosetta auf der Suche nach Sternenstaub ===

BirgitLachner: /* Bedeutung verschiedener Bindungsarten */

2017-03-20T18:57:57Z

Bedeutung verschiedener Bindungsarten

← Nächstältere Version		Version vom 20. März 2017, 18:57 Uhr
Zeile 111:		Zeile 111:
	Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen fünf durchaus bekannte Stoffe genauer untersucht werden. Die Überlegungen, die dabei wichtig sind, sind grundlegend für die Chemie.		Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen fünf durchaus bekannte Stoffe genauer untersucht werden. Die Überlegungen, die dabei wichtig sind, sind grundlegend für die Chemie.

	* Wasser		<center><gallery widths=200px heights=200px>
	* ~~Methan~~		File:Methane-3D-vdW.png\|{{wpde\|Methan\|Methan}}
	* ~~Diamant~~		File:Hexagonal compact 5x3.svg\|{{wpde\|Natrium\|Natrium}}
	* ~~Natrium~~		File:Sodium-chloride-3D-vdW.png\|{{wpde\|Natriumchlorid\|Natriumchlorid}}
	* ~~Kochsalz~~		File:Diamond animation.gif\|{{wpde\|Diamant\|Diamant}}
			File:H2o.png\|{{wpde\|Wasser\|Wasser}}
			</gallery></center>

			{{AufgabeNr\|XX\|Suche zu den fünf gegebenen Stoffen folgende Eigenschaften aus den verlinkten Wikipedia-Artikeln heraus oder suche nach anderen Informations-Quellen.
			* Was sind die kleinsten Teilchen? Wie hängen die Atome zusammen?
			* Siedetemperaturen
			* Wasserlöslichkeit
			* Stromleitfähigkeit
			}}

BirgitLachner: /* Bedeutung verschiedener Bindungsarten */

2017-03-20T17:28:09Z

Bedeutung verschiedener Bindungsarten

@@ Zeile 82: / Zeile 82: @@
-==  Bedeutung verschiedener Bindungsarten ==
+== Aliens - Wesen aus Silizium? ==
 Die Chemie hat bisher nur die Voraussetzungen für die Biologie geliefert. Weiter werden wir auch nicht gehen, denn die dort eventuell auftretenden chemischen Vorgänge sind erst einmal zu kompliziert.
-Auch wichtig für  Funktionalität, wie schon am Beispiel von Wasser und Kohlendioxid verdeutlicht, ist die Interaktion der verschiedenen Arten von Teilchen in Stoffen wichtig für die Eigenschaften der Stoffe. Wobei es ja auch nicht bei jedem Stoff Moleküle gibt.
+Wichtig aber für die Funktionalität, wie schon am Beispiel von Wasser und Kohlendioxid verdeutlicht, ist die Interaktion der verschiedenen Arten von Teilchen in Stoffen. Die Stabilität der Bindungen macht ein Silan basiertes Leben dagegen ja eher unwahrscheinlich. Aber nicht jeder (chemischer) Stoff besteht ja aus Molekülen.
-Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen die folgenden 5 Stoffe genauer untersucht werden.
+Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen fünf durchaus bekannte Stoffe genauer untersucht werden. Die Überlegungen, die dabei wichtig sind, sind grundlegend für die Chemie.
 * Wasser

BirgitLachner: /* Moleküle chemisch betrachtet */

2017-03-20T16:14:40Z

Moleküle chemisch betrachtet

← Nächstältere Version		Version vom 20. März 2017, 16:14 Uhr
Zeile 40:		Zeile 40:
	* [https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/MISSION_INS_UNGEWISSE_-_Der_Kometenj%C3%A4ger_Rosetta.webm Neunminütiger Videobericht des DLR über die Rosetta-Mission]		* [https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/MISSION_INS_UNGEWISSE_-_Der_Kometenj%C3%A4ger_Rosetta.webm Neunminütiger Videobericht des DLR über die Rosetta-Mission]
	* [https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Mission_ins_Ungewisse_II_%E2%80%93_Der_Kometenlander_Philae.webm?uselang=de 10-minütiger Videobericht des DLR über die Philae-Mission]		* [https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Mission_ins_Ungewisse_II_%E2%80%93_Der_Kometenlander_Philae.webm?uselang=de 10-minütiger Videobericht des DLR über die Philae-Mission]


	=== Moleküle chemisch betrachtet ===		=== Moleküle chemisch betrachtet ===
			Warum halten eigentlich Atome zusammen? Würden sie das nicht tun wollen, hätten wir meine Moleküle und damit auch nicht die Biomoleküle, aus denen wir bestehen.
			:→[[Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Die Entstehung des Lebens/Wie Atome zusammenhalten\|Wie Atome zusammenhalten]]

	== Leben künstlich erzeugen? ==		== Leben künstlich erzeugen? ==

BirgitLachner am 19. März 2017 um 19:58 Uhr

2017-03-19T19:58:52Z

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2017, 19:58 Uhr
Zeile 78:		Zeile 78:

	=== Erste Funktionelle Gruppen ===		=== Erste Funktionelle Gruppen ===


			== Bedeutung verschiedener Bindungsarten ==
			Die Chemie hat bisher nur die Voraussetzungen für die Biologie geliefert. Weiter werden wir auch nicht gehen, denn die dort eventuell auftretenden chemischen Vorgänge sind erst einmal zu kompliziert.

			Auch wichtig für Funktionalität, wie schon am Beispiel von Wasser und Kohlendioxid verdeutlicht, ist die Interaktion der verschiedenen Arten von Teilchen in Stoffen wichtig für die Eigenschaften der Stoffe. Wobei es ja auch nicht bei jedem Stoff Moleküle gibt.

			Um diese Unterschiede, die uns immer wieder in Chemie beschäftigen werden, genauer zu betrachten, sollen die folgenden 5 Stoffe genauer untersucht werden.

			* Wasser
			* Methan
			* Diamant
			* Natrium
			* Kochsalz

BirgitLachner: /* Leben künstlich erzeugen? */

2017-03-19T16:50:47Z

Leben künstlich erzeugen?

← Nächstältere Version		Version vom 19. März 2017, 16:50 Uhr
Zeile 56:		Zeile 56:
	Von dem eingesetzten Methan wurden etwa 18 % in Biomoleküle umgewandelt, aus dem Rest entstand eine teerartige Masse. Die fünf an häufigsten entstandenen Moleküle waren:		Von dem eingesetzten Methan wurden etwa 18 % in Biomoleküle umgewandelt, aus dem Rest entstand eine teerartige Masse. Die fünf an häufigsten entstandenen Moleküle waren:
	* '''Ameisensäure''' H-COOH		* '''Ameisensäure''' H-COOH
	* '''Glycin''' ~~H2N–CH2–COOH~~ ''(Aminosäure, die in Proteinen enthalten ist)''		* '''Glycin''' NH₂–CH₂–COOH ''(Aminosäure, die in Proteinen enthalten ist)''
	* '''Glycolsäure''' ~~HO–CH2–COOH~~		* '''Glycolsäure''' HO–CH₂–COOH
	* '''Alanin''' ~~H3C–CH~~(~~NH2~~)–COOH ''(Aminosäure, die in Proteinen enthalten ist)''		* '''Alanin''' CH₃–CH(NH₂)–COOH ''(Aminosäure, die in Proteinen enthalten ist)''
	* '''Milchsäure''' ~~H3C–CH~~(OH)–COOH		* '''Milchsäure''' CH₃–CH(OH)–COOH
	Als weitere Aminosäuren entstanden in nennenswerten Mengen noch '''Glutaminsäure''' und '''Asparaginsäure.'''		Als weitere Aminosäuren entstanden in nennenswerten Mengen noch '''Glutaminsäure''' und '''Asparaginsäure.'''