Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert

Titel: Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Martin Tzschaschel

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Mg+O → MgO
    Den Pfeil spricht man als »reagiert zu« oder »wird zu«. Man darf ihn nicht mit einem »ist« (=) verwechseln, denn das Produkt, das bei der Reaktion entsteht, ist ja nicht mehr derselbe Stoff wie zuvor. Aber die Gleichung stimmt so noch nicht. Sauerstoff kommt bei der Verbrennung nicht als einzelnes Atom vor, sondern nur als Molekül, in Form von zwei Atomen: als O2.
    Die Gleichung könnte also lauten: Mg+O2 → MgO

    Aber auch das ist falsch. Stellen Sie sich die Atome links vom Pfeil einmal als Kugeln vor – eine rote Kugel (Mg-Atom) und zwei weiße Kugeln (O2). Fällt Ihnen auf, dass rechts vom Pfeil eine weiße Kugel (ein Sauerstoff-Atom) fehlt? Wir haben links
drei, rechts aber nur zwei Atome. Das kann also nicht stimmen. Und nun?
    Man könnte rechts vom Pfeil aus dem MgO ein MgO2 machen, aber das ist nicht erlaubt – das wäre die Bezeichnung für einen ganz anderen Stoff, nicht für Magnesiumoxid. Rechts muss also weiterhin MgO stehen. Was man aber machen darf: die Mengen der beteiligten Stoffe verändern. Denn ob man ein oder zwei oder mehr Atome für die Gleichung nimmt, ist ja im Grunde egal; in Wirklichkeit sind bei der Verbrennung ja sowieso unzählbar viele Atome beteiligt.

    Nun könnte die Gleichung so aussehen: Mg+O2 → 2 MgO
    Wenn wir uns die Atome wieder als Kugeln vorstellen, dann haben wir nun links vom Pfeil nach wie vor drei Atome – und rechts vier (nämlich zweimal Mg und zweimal O). Wieder nicht dieselbe Anzahl!

    Letzter Schritt: Wir fügen links ein weiteres Mg-Atom hinzu. Dann stimmt die Gleichung, und auf beiden Seiten befinden sich jeweils vier Atome: 2Mg + O2 → 2 MgO
    Genau so würde ein Chemiker die Reaktionsgleichung schreiben. Soll man jemanden, der das in seinem Beruf immer wieder machen muss, bewundern oder eher bedauern?
    Aggregatzustände: Nichts bleibt, wie es ist

    Chemiker unterscheiden bei allen Stoffen drei Zustände: fest, flüssig, gasförmig. Auf den ersten Blick sieht das einfach aus: Ist Eisen nicht fest, Wasser flüssig und Sauerstoff gasförmig? Das kann, muss aber nicht so sein: Jeder Stoff kann jeden Aggregatzustand einnehmen, wenn man ihn der entsprechenden Temperatur aussetzt. Bei Kälte werden Stoffe und Körper fest und schwer verformbar – ihre Teilchen bewegen sich dann nur noch wenig und ziehen sich gegenseitig stark an. Bei hoher Temperatur werden sie gasförmig. In diesem Fall ziehen sich die Atomteilchen kaum noch an, sie schwingen sehr schnell und lassen sich gegenseitig viel Platz. Bei Temperaturen, die im Bereich dazwischen liegen, werden Stoffe flüssig; ihre Eigenschaften liegen zwischen denen der festen und der gasförmigen Stoffe, sie sind nicht mehr stabil und fest, aber anders als die Gase trotzdem greifbar.

    Die Aggregatzustände zeigen also wieder einmal, dass sich Atome »menschlich« verhalten: Wenn es kalt wird, erstarren sie und rücken eng zusammen. Und wenn es richtig heiß wird, dann stieben sie schnell auseinander wie die Bewohner eines brennenden Hauses.


    Die Temperatur, bei der ein Stoff so heiß wird, dass er vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht, nennt man
Siedetemperatur oder Siedepunkt. Bei Wasser sind dies 100 Grad Celsius – was bis dahin flüssig war, verwandelt sich nun zu gasförmigem Wasserdampf. Die Temperatur, bei der ein Stoff oder Körper abkühlt und vom flüssigen in den festen Zustand übergeht, ist die Schmelztemperatur (Schmelzpunkt). Bei Wasser ist das 0 Grad Celsius, bei dieser Temperatur wird es zu festem Eis. Sauerstoff wird bei minus 188 Grad Celsius flüssig und bei minus 219 Grad Celsius fest. Und Eisen? Es ist kaum vorstellbar, aber tatsächlich kann es nicht nur schmelzen (bei 1535 Grad Celsius), sondern ebenfalls gasförmig werden: bei 2750 Grad Celsius.
    Ein geteiltes Reich: organische und anorganische Chemie

    Das Gebiet der Chemie ist so umfangreich, dass die Chemiker es in zwei große Bereiche aufgeteilt haben, in die organische Chemie und die anorganische Chemie. Was unterscheidet beide voneinander? Auf den ersten Blick ist die Antwort verblüffend: Es gibt mehr als hundert verschiedene Elemente – und die organische Chemie befasst sich mit genau einem einzigen davon, mit dem Kohlenstoff. Der Grund hierfür: Kohlenstoff ist kein Element wie andere, sondern ein ganz besonderes. Mit ihm kann man Millionen von unterschiedlichen Kombinationen erzeugen, aus denen dann zum Beispiel Kunststoffe oder Medikamente hergestellt werden. Aus allen