Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Chemie

Die 5 naturwissenschaftlichen Unterrichtsmethoden

Fragen, die sich ein Lehrer stellen sollte

Welche Fragen sollte sich ein Lehrer stellen, wenn er Unterrichtsmodelle ausprobiert? In welcher Reihenfolge sollten diese Fragen berücksichtigt werden?

Ein Lehrer sollte sich folgende Fragen stellen:

1. Wer wird die direkte Lehre übernehmen?
2. Was soll beim Übergang zu einem bestimmten Wissen vermittelt werden?
3. Was ist das zu vermittelnde Wissen?
4. Was vermitteln wir? (Inhalt)
5. Wie soll das Wissen vermittelt werden? (Methodik)

Historische Methoden des naturwissenschaftlichen Unterrichts

• Evolutionäre Methode: Bei der Erläuterung eines Themas oder Phänomens wird eine historische Studie durchgeführt, beginnend mit frühen Erklärungen bis hin zu fortgeschrittenen

Die Bausteine der Materie: Atome und ihre Modelle

Alle Materie besteht aus Teilchen, die als Atome bezeichnet werden. Ein Atom ist wiederum aus kleineren Bestandteilen, den sogenannten *subatomaren Teilchen*, zusammengesetzt:

• Proton: Besitzt eine positive elektrische Ladung und befindet sich im Atomkern.
• Neutron: Besitzt keine elektrische Ladung und befindet sich zusammen mit den Protonen im Atomkern.
• Elektron: Besitzt eine negative elektrische Ladung und befindet sich in der Atomhülle.

Historische Atommodelle

Daltons Atommodell (1808)

John Dalton griff 1808 die Atomtheorie von Demokrit auf und vertrat die Ansicht, dass Atome (*unteilbar*) die letzten Bestandteile der Materie seien, die sich zu Verbindungen verbinden.

Thomsons Plum-Pudding-Modell

1. Konzept der Löslichkeit

1.1 Sättigungslöslichkeit

Wenn die Konzentration von Ionen in der Lösung zunimmt, neigen diese dazu, sich auf dem Festkörper abzusetzen, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Prozess der Auflösung und der Kristallisation erreicht ist. Unter diesen Bedingungen ist die Lösung gesättigt. Die Löslichkeit einer Substanz ist die Konzentration der gelösten Substanz in einer gesättigten Lösung.

1.2 Einfluss der Temperatur auf die Löslichkeit

Häufig steigt die Löslichkeit eines ionischen Festkörpers in Wasser mit der Temperatur.

1.3 Effekt der gelösten Stoffe

Die Löslichkeit von ionischen Substanzen in Wasser variiert stark. Dies ist auf zwei Faktoren zurückzuführen:

• Sehr stabile Kristalle sind schwieriger zu lösen,

Einheit 2: Chemische Bindungen

Ionenbindung – Gitterenergie

E = -k * (Z₊Z_-e²N_A / d) * m
Dabei ist k die Coulomb-Konstante, Z₊ und Z_- sind die Ladungen der Ionen, e ist der Betrag der Elektronenladung, N_A die Avogadro-Konstante, d der internukleare Abstand und m die Madelung-Konstante (Born-Haber-Zyklus).

Born-Haber-Zyklus und Gitterenergie: Ein thermodynamischer Zyklus zur Untersuchung der Prozesse bei der Bildung eines Mols einer ionischen Verbindung aus ihren Elementen im stabilsten thermodynamischen Zustand.

Reine Stoffe

Ein reiner Stoff ist jeder Stoff, der eine feste Zusammensetzung und feste Eigenschaften in jedem seiner Teile aufweist, unabhängig von seiner Herkunft.

Elemente

Ein Element ist ein Stoff, der auch mit den üblichen chemischen Methoden nicht in einfachere Substanzen zerlegt werden kann.

Verbindungen

Eine Verbindung ist eine reine Substanz, die aus zwei oder mehr verschiedenen Elementen besteht, die stets in einem konstanten Verhältnis miteinander kombiniert sind. Verbindungen können nur durch chemische Reaktionen getrennt werden.

Mischungen

Homogene Mischungen (Lösungen)

Eine homogene Mischung weist in allen ihren Teilen eine einheitliche Zusammensetzung und gleiche Eigenschaften auf. Beispiele hierfür sind Lösungen.

Heterogene Mischungen

Eine... Weiterlesen "Chemie Grundlagen: Stoffe, Gesetze und Gasgleichungen" »

Arten von Gemischen

Heterogenes Gemisch: Es ist die Vereinigung von zwei oder mehreren Stoffen, die ein uneinheitliches Aussehen haben, d.h. ihre Bestandteile sind unterscheidbar.
Homogenes Gemisch (Lösung): Die Vereinigung von zwei oder mehr Stoffen, die ein einheitliches Aussehen haben und deren Komponenten nicht unterscheidbar sind.

Reine Stoffe

Reine Stoffe sind jene, deren Eigenschaften konstant sind und sich nicht ändern, was dazu dient, sie zu identifizieren (die von Gemischen sind variabel).

• Chemische Elemente oder einfache Substanzen: Reine Substanz, die nicht in andere, einfachere reine Stoffe zerlegt werden kann.
• Chemische Verbindung: Eine reine Substanz, die aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht, die in einem bestimmten

Chemische Reaktionen und Energie

Chemische Verbindungen können gespeicherte Energie auf verschiedene Weisen freisetzen:

1. Thermische Energie: Führt zu Temperaturänderungen.
2. Mechanische Energie: Verursacht Bewegung von Objekten.
3. Elektrische Energie: Stromgewinnung durch chemische Reaktionen (z. B. in Batterien).
4. Lichtenergie: Freisetzung von Licht.
5. Andere: Z. B. Schallwellen.

Energieaustausch bei chemischen Reaktionen

Eine chemische Reaktion ist eine Wechselwirkung zwischen den reagierenden Stoffen, die eine Neuordnung von chemischen Bindungen beinhaltet:

• Bindungsbruch: Erfordert Energieaufwand.
• Bindungsbildung: Führt zu einem stabileren Zustand und setzt Energie frei.

Die Gesamtenergiebilanz aus Bindungsbruch und -bildung bestimmt, ob der Prozess Energie... Weiterlesen "Chemische Reaktionen: Energie, Enthalpie & Geschwindigkeit" »

Chemische Kinetik befasst sich mit der Untersuchung der Geschwindigkeit, mit der chemische Reaktionen ablaufen. Die Reaktionsgeschwindigkeit für eine homogene Reaktion zwischen reaktiven Gasen in Lösung oder zwischen Stoffen ist definiert als die durchschnittliche Geschwindigkeit, die das Verhältnis zwischen der Änderung der Konzentration, ausgedrückt in Mol/Liter, eines der Edukte oder Produkte und dem Zeitintervall ist, in dem die Änderung stattgefunden hat. Kollisionen sind notwendig, damit eine Reaktion stattfindet. Die Momentangeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die die Reaktion zu einem bestimmten Moment hat. Die Theorie der Aktivierungsenergie besagt, dass eine bestimmte Energiemenge erforderlich ist, damit ein Zusammenstoß

Setting

Das Setting bezieht sich auf den Kontext oder die Umgebung, beispielsweise das Schmieden von Metallen, wie das Schmieden eines Schwertes.

Schlick

Schlick ist ein loses Material mit einer Korngröße zwischen feinem Sand und Lehm. Es ist oft eine Mischung aus Boden und Wasser.

Agglutinator

Ein Agglutinator bezieht sich auf die Vereinigung mehrerer kleiner Körper zu größeren Körpern.

Asbest

Asbest ist eine diverse Gruppe von Silikatmineralien. Es ist ein faseriges Material, das resistent gegen chemische Angriffe und feuerfest ist.

Polymer

Polymere sind Makromoleküle (meist organische), die durch die Verbindung kleinerer Moleküle, genannt Monomere, gebildet werden.

Vulkanisieren

Vulkanisieren ist ein Prozess, bei dem Rohkautschuk in Gegenwart... Weiterlesen "Glossar technischer und wissenschaftlicher Begriffe" »

Radioaktivität

Das Phänomen, dass einige Substanzen Strahlung emittieren, die Fotoplatten schwärzen, Gase ionisieren, Fluoreszenz erzeugen und undurchsichtige Materialien durchdringen kann. Diese Elemente werden als radioaktiv bezeichnet.

Strahlung kann Alpha- (positiv geladene Helium-Atome, die leicht von Materie absorbiert werden), Beta- (Elektronen, durchdringender) und Gamma-Strahlung (noch eindringender, elektromagnetischer Natur) sein.

Rutherford-Modell

• Kern: Besteht aus Z Protonen und N Neutronen, verantwortlich für die Masse und positive Ladung des Atoms. Die Massenzahl A ist gleich der Summe der Protonen und Neutronen: A = Z + N.
• Hülle: Besteht aus Elektronen, trägt die negative elektrische Ladung des Atoms. Da das Atom elektrisch