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Chemie
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
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Stoffgruppen
Es gibt verschiedene Stoffgruppen, denen Stoffe nach ihren charakteristischen Eigenarten zugeordnet werden. Der Film zeigt, welches diese Eigenschaften sind, nämlich der Aggregatzustand, die Schmelz- bzw. Siedetemperatur, metallischer Glanz, die Härte, die Dichte, die Löslichkeit und die Leitfähigkeit.
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Der natürliche Kalkkreislauf
In der Luft sind kleine Mengen Kohlenstoffdioxid. Der Film erklärt, wie dieser Stoff durch Regen in Flüsse gelangt und sich dann zu Kohlensäure verbindet. Fließt dieses Wasser über Kalkstein, verbindet sich der Kalk damit und sorgt für hartes Wasser. Er bildet Ablagerungen oder erreicht das Meer.
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Alkohole
Alkohole sind natürlich vorkommende Stoffe, die in großen Mengen künstlich hergestellt werden. Der Film zeigt ihre Herstellung und den Aufbau der Moleküle, aber auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Arten. Auch Lösungseigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten der Alkohole werden genauer beleuchtet.
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Teilchenmodell
Damit die Anordnung der Teilchen leichter vorstellbar ist, wurde das Teilchenmodell entwickelt. Der Film zeigt, wie sich laut dieses Modells die Teilchen je nach Aggregatzustand ihres Stoffes anders verhalten. Dabei werden die Brownsche Bewegung, also die Eigenbewegung der Teilchen, und die Diffusion erklärt.
Verwandte Themen
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Merkmale chemischer Reaktionen
Bei chemischen Reaktionen werden aus Edukten neue Produkte mit anderen Eigenschaften. Der Film erklärt, was Synthese ist, und beschreibt das Gesetz der Erhaltung der Masse. Die energetischen Veränderungen werden betrachtet und es wird herausgearbeitet, was exotherme und endotherme Reaktionen ausmacht.
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Gemische
Kaum ein chemisches Element kommt in der Natur unvermischt vor. Der Film erklärt den Unterschied zwischen homogenen und heterogenen Gemischen ebenso wie die Unterteilung in Gasgemisch, Legierung und Lösung einerseits und Gemenge, Suspension, Emulsion, Rauch, Nebel, Aerosol und Schaum andererseits.
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Nomenklatur Anorganik
Chemische Verbindungen müssen eindeutige Namen tragen - nur einen pro Substanz. Der Film erklärt, wie diese Namen mithilfe des Periodensystems ermittelt werden können: Die Buchstaben der Verbindungen, Zahlwörter und Nachsilben werden nach bestimmten Regeln zu einzigartigen Kombinationen zusammengesetzt.
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Trennverfahren
Mit Trennverfahren kann man Stoffgemische trennen. Diese Verfahren funktionieren, weil Stoffe in Gemischen unterschiedliche chemische oder physikalische Eigenschaften aufweisen. Der Film stellt die verschiedenen Verfahren vor, seien sie physikalisch oder chemisch, und zeigt auch Kombinationen aus beiden.
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Kohlenstoffkreislauf
Der globale Kohlenstoffkreislauf gliedert sich in den geologischen und den biologischen Kohlenstoffkreislauf. Der Film erklärt beide Abläufe, zeigt die Unterschiede und Verbindungen auf und weist auf die Risiken der Verbrennung fossiler Brennstoffe hin, die empfindliche Gleichgewichte stört.
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Kunststoffe aus Erdöl und Erdgas
Synthetische Fasern werden aus Erdöl und Erdgas gewonnen. Der Film zeigt den Unterschied der organischen und künstlichen Molekülketten, den Polymeren aus Monomeren. Es wird erklärt, was Thermoplaste und Duroplaste sind, und die Geschichte der synthetischen Fasern wie Nylon wird kurz angerissen.
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Herstellung von Eisen
Da Eisen in der Natur nur als mineralisches Eisenerz vorkommt, muss es erst zu Eisen oder Stahl verarbeitet werden. Im Film wird erklärt, wie Hochöfen aufgebaut sind und welche chemischen Prozesse in ihrem Inneren ablaufen, ehe am Ende Stahl oder unter Beimischung anderer Metalle Legierungen entstehen.
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Kalk und Wasserhärte
Es gibt unterschiedlich hartes Wasser in Deutschland. Der Film erklärt, woran dies liegt: Das Wasser, das Kohlenstoffdioxid gebunden hat, nimmt auf dem Weg durch den Boden Kalk auf. Dieser wird beim Erhitzen wieder frei und setzt sich ab oder reagiert mit Seife. Wasserenthärter binden die Kalziumionen.
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Brandbekämpfung
Verbrennungsvorgänge benötigen immer einen Brennstoff, Sauerstoff und eine genügend große Aktivierungsenergie. Der Film zeigt, wie bei der Brandbekämpfung eine dieser drei Voraussetzungen ausgeschaltet werden kann. Auch die besten Löschvorgänge bei unterschiedlichen Brennstoffen werden erklärt.
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Chemisches Gleichgewicht
Umkehrbare chemische Reaktionen können in geschlossenen Systemen gleichzeitig ablaufen. Der Film zeigt dies anhand von erhitztem Ammoniumchlorid bzw. Ammoniak und Chlorwasserstoff. Es wird erläutert, wie ein chemisches Gleichgewicht dabei zustande kommt und dass es sich nicht um ein statisches handelt.
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