Mi 16:00 - 18:15 ab 14. 3. 2007

dr ralf becker schule hegelg 14
univie
chemie-olympiade wien (kirschbaumer: bund)
Stoff in Referate aufteilen: je ~ 2
Stolpersteine, Hilfsmittel, Vergleiche -
z. B. Salzsaeure - saure Lsg vs HCl-Gas
Mitmachlabor -> urspr. nur Volksschule
Experimentiersets f. VS bei VCOe beziehbar
Unfaelle laut AUVA:
Chemie (inkl. Uni) 20 - 50
Turnen (inkl. Schikurse) 32000 - 34000

Erste Stunden
Euphemismus: organoleptische Untersuchungen

Referate 28. 3., 18. 4.
25. kerschbaumer schule

30. 5., 13. 6. becker schule
27. 6.

kerschbaumer - privatgymn. mit oeff. recht (ordensschule)
buecher
overhead -> beamer
kustodiat (Arbeitsaufwand)
caveat Literatizitaet angesichts Arbeitsvorschriften
Atombau/Aufbau der Materie
Vorbildung (Physik, TV, ...)
Becker: historischer Kontext 
Demokrit -> Atome 500 v. Chr.,
Aristoteles -> ~ 400 v. Chr. Gegenargument: was eine Ausdehnung hat, 
  muss teilbar sein;
  4 Prinzipien (Feuer/Wasser/Erde/Luft cf. Energie/Aggregatszustaende))
Feuer als erste applikative Verwendung der Chemie ...
-> Alchimie, aber auch
Handwerkskunst (Lebensmittel, Bergbau, ...)
Phlogistontheorie ("Feuerstoff" wird aufgenommen/abgeg. ~ 1750)
Lavoisier 1760 
  Erhaltung d. Masse; 
  quantitative Bestimmungen 
  (Waage -> Dichte, ...)
  Gasbegriff
  21 Elemente (davon > 10 korrekt)
  "l'etat n'a pas besoin des savants"
Dalton
  postuliert gleiche Masse/Groesse fuer alle Atome eines Stoffes
	Gesetz d. multiplen Proportionen (versch. Verb. zweier Stoffe - CO/CO2, ...)
-> Modell der kleinsten Teilchen (Atome/Molekuele; Ionen; Gitter)
... Mendelejew (X 1907)

erste chemische Industriezweige ~1860/70
Nitroglycerin/Dynamit
Sodaherstellung
Farbstoffe (Anilin)

Gibbssches Phasendiagramm (Tripelpunkt evtl in Spritze erreichbar)
(-> Clausius-Claperonsche Gleichung dp/dT=deltaH/(T*deltaV))
Temperatur
Gas == Dampf in Chemie vs Dampf ugs (Troepfchen/Nebel)
cf Phasendiagramm - chem. Rk (aber Physik vs Chemie)

Avogadro (Atommassen)
Ballons/Spritzen waegen
  (evakuieren 100 ml -0.12 g)
Caveat Schlampigkeit im Alltag - Zahl, Masse,
n = m/M

chem. Reaktionen
Elektronen -> Rosinenkuchenmodell
Radioaktivitaet (Becquerel -> Pechblende)
Rutherford -> Beschussversuche (Streuversuch - Ablenkung)
Kraefte entscheidender als Teilchen
Alchemie - Geheimsymbole

[28. 3. 2007]
Atomkern
- wpf
- olympiade
- erweiterung

Vergleich: Eisenwuerfel 10 m Kantenlaenge, Trennung Kern/e-:
Kerne ~ Stecknadelkopf, fast gesamte Masse
Ordnungszahl Z vs Nukleonenzahl A
Isotope -> Nuklidkarte (alpha-/beta-Strahler ...)
Leptonen elementar, Mesonen/Baryonen aus Quarks zusammengesetzt
-> Neutronen instabil
Pauli (Neutrino)

Atomhuelle: Spektroskopie - Ion -> ungeladenes Atom

Quantisierungo
: cf Kaugummiautomat
Anderson/Hess: Positron (e+) aus Protonenzerfall

Referat: Eigenschaften+ Molekuelbindung

[18. 4. 2007]
andreas rest Aufbau der Atomhuelle

andrea PSE - Aufbau...

axiomatisches Sammeln (Mathematik ...) vs Theorien erklaeren,
wenn sie gebraucht werden
Elektronegativitaet eigentlich erst bei chem. Bindung verwendbar ...
Mendelejew - Prognosen fuer bislangunbekannte Elemente
-> 1870 - 1900 entdeckt/gereinigt
Freiherr Auer von Welsbach
-> chem. Institute

Lewis: noch keine Valenzstriche (nur Punkte)

Chemieolympiade
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urspr. CZ/HU/PL ~ 1968
150 Kurse oesterreichweit/60 in Wien
Olympiade - Uebung, Budget, Beliebtheit/Interesse d. Chemie (-> Matura, ...)
2.1 Werteinheiten f. Olympiadekurse
~ EUR 40 pro Person
Aufwand, Zeitkoordination ...

Seminare, Becker/Kerschbaumer/Scheiber zur Koordination
- Diplome fuer Schulwettbewerb (3 St. -> Freistellungen Direktion ...)
- Landeswettbewerb (Anreise ...)
- nationaler Wettbewerb (Maga(?) Berner/Scheiber/Kerschbaumer)

Kursvorbereitungen 14 d
bis 4 pro Land
- intl. Wettbewerb: Verbesserung/Punktevergabe durch BeispielstellerInnen und
	BetreuungslehrerInnen

cf Mathematik, Physik, Biologie, Latein, ... -olympieaden,
Sprachwettbewerbe

Ionenfischen (-> Formeln), Titrieren (-> Stoechiometrie) ...
"Chemiefamilie" an der Schule - Jahresbericht, ...

http://chemieolympiade.at/

[25. 4. 2007]
Bindungen und Eigenschaften - MZ/aoe

Referat aoe/a. k. 6./13.: "Biochemie" -> Nahrungs-/Lebensmittel, Uebungen - Stoffwechsel,
Energiegewinn Embden - mayerhof; beta-oxidation

Kerschbaumer: nach chem. Bindung
1. allg. "chem. Reaktionen" - Gleichung/Grundgesetze/Stoechiometrie
   Gym: Massen/Loesungen, RG: Gasgesetze
2. Reversible Reaktionen -> Gleichgewicht
3. Energieverhaeltnisse - delta-H, delta-S, delta-G
4. Geschwindigkeit, Katalyse

Arten der anorg. Reaktionen
1. Loeslichkeit
2. Protolyse (wichtig, lang)
3. RedOx     (wichtig, lang)
3. Reaktionen von Komplexen (Elektronenpaarbindung)

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Referat D. G. RedOx-Reaktionen
Kohlenwasserstoffverbrennung: formal nur C oxidiert, nicht H
Redox-Hilfsregeln
1. Summe == 0
2. F ist immer -1
3. Metalle haben immer positive Oxidationszahlen (aber: in Komplexen koennen
   Metalle e- von Liganden uebernehmen)
4. H immer 1
5. O immer -2

(bei Summenformel -> Durchschnitt)

Kaliumperoxodisulfid (formal S +7 - hat aber nur 6 e-)

negativer/positiver
Probe: Iodat + HCl, durch iodometrische Titration Konzentrationen bestimmen

Aktivitaet eines Reinstoffes per definition 1

hoffmannscher apparat (fluessigkeitselektroden, h2o elektrolyse)
n(H2)=IT/ZF
n(H2)=pV/RT

-> Bestimmung von F!

30. 5. hegelg. 14

[9. 5. 2007]
Kerschbaumer: didaktische Methoden (Selbsterkenntnis, L-Versuche, Unterweisung ohne Versuche, ...)
Protolyse_RG.ppt
Broenstedt! (Lewis-Saeuren besser umschreiben)
Base (Etymologie): "Basis" der Salzbildung
$H_2O$ als Normsubstanz (H/e--Paar, billig, LM, ...)
pKs/pKb-Werte - Logarithmen statt absoluter Zahlen
pKs + pKb == 14, Tabelle, Autoprotolyse -> Leitfaehigkeitsmessung
(eigentlich: Destillation ueber Quarz/Platin notwendig, bei Deionat immer noch
Restionen, 2 Zehnerpotenzen leitfaehiger)
Saeuren mit pKs < 0 vollst. protolysiert, 0 < pKs < 14 Teilprotolysiert,
 pKs > 14 nicht protolysiert, umgekehrt f. Basen/pKb
(bei $H_2O$ im Ueberschuss)
Reaktionen links oben - rechts unten
Soerensen: pH, Indikatoren; Puffer
pH von schwachen S/B: quadrat. Gl. -> 1 Lsg. verwerfen
Seifen, hautfreundliche Tenside, Konservierung (Essig)
[16. 5. 2007 Vortrag D. G.]
Energieumsatz - Beobachtung von Rk:
- startet freiwillig?
- verlaeuft freiwillig?
- Temperaturerhoehung/Exotherm...?
1. HCl + Zn
2. Erdgas + Luft (Brenner)
3. Salz + Bromthymolblay NaCl + H2O Elektrolyse (Kohle, evtl kurz! Pt)
   - an Kathode Blaufaerbung, Gasentwicklung
4. $NH_4Cl + Ba(OH)_2*8(H_2O)$
  Festkoerpergemisch -> eiskalte Suspension, endotherm (-> $NH_3 + H_2O$ ...)

innere Energie - aus Wechselwirkung der "kleinsten Teilchen"
unabhaengig von aeussen Feldern und Bewegungsenergie relativ zu Bezugssystem!

endotherme Reaktionen: Entropie S als Mass fuer Ordnungszustand
Boltzmann
Nullpunktsenergie (CAVEAT CO: $S_0 = k ln 2$ Dipol im Gitter!)

Achtung: Reaktionskoordinate oertlich (bzw als Ortsparameter),
nicht direkt als Zeitkoordinate aufzufassen

bei hoeheren Temperaturen Entropieeinfluss groesser
(-> Selbstbegrenzung exothermer Reaktionen;
Knallgasverbrennung nur bis 1800 o C (darueber Zerfall des Wassers ...)
-> Thermit in $H_2O$: Entwicklung von Knallgas -> Flammen aus Wasser (2400 o C)

Reaktionsgeschwindigkeit: k abhaengig von T, p, Kat, Stoffen
Arrheniusgleichung - Zahl der Stoesse die zur Rk fuehren (a=0 max)

Isomerie (M. Z.):
Strukturformel - vereinfachte Str. - Skelettschreibweise (Zick-Zack)
-> saemtlich nur Konstitutionsformeln,
daher Konfigurationsformeln, Fischerprojektion (Dreiecke/Keile)
Konformationsformeln (Drehung): Newmanprojektion
(Nachweis Sessel-/Wannenform in NMR: bei Abkuehlung Aufspaltung
d. H-Peaks)
Funktionsisomere
cis-/trans (E-/Z): Stereodeskriptoren
enantiomere vs diastereomere

[23. 5. 2007]
f. 30. 5. 2007: hegelg. 14 dr becker 16:00 bei schwarzenbergp.

6. reaktionsgschw. a. k.
13. bioch. aoe

20. dr. kerschbauer
27. tu/abschlussbespr.
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Isomerie
D/L vermeiden (Drehrichtung Zucker/AS)
Kahn-Ingold-Prelog-Regel (R/S) vs Fischerprojektion
Spiral-dipentan mit 4 cl-substituenten: 4-zaehlige drehspiegelachse (bauen)

Trennung: Veresterung+physikal. Trennung (alt), Chromatographie

a. h. organik
Heteroatome
Cycloester = lakton
cycl. amid = laktam  (epsilon-amino-caprolaktam (6 C) poly: -> Perlon)