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M128
[[File:Chemistry Laboratory (6990209646).jpg|thumb|Ein Chemiker bei der Arbeit. Er arbeitet in einem Abzug, falls giftige Dämpfe entstehen.]]
:'''Chemie'''
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:Chemie ist eine Naturwissenschaft und auch ein Schulfach. Das Wort stammt aus der altägyptischen Sprache und bedeutet „schwarze Erden“. Bei der Chemie geht es darum, welche Stoffe es gibt und was für Eigenschaften sie haben. Eine weitere Aufgabe von Chemikern ist es, neue Stoffe zu finden, die besondere Eigenschaften haben.
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:Wichtige Stoffe sind zum Beispiel Eisen, Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff. Die Chemie untersucht auch Umwandlungen, bei denen neue Stoffe entstehen, die sogenannten chemischen Reaktionen. Eine chemische Reaktion ist zum Beispiel das Brennen einer Kerze, zu erkennen an der Flamme: Aus dem Kerzenwachs entstehen beim Verbrennen Gase wie Kohlendioxid und Wasserdampf. Eine chemische Reaktion gibt es auch beim Backen von Kuchen: Aus dem flüssigen Teig entstehen neue Stoffe und man hat dann den festen Kuchen. Auch eine Explosion ist eine chemische Reaktion.
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!fuente: [http://klexikon.zum.de/wiki/Willkommen_im_Klexikon Klexikon] - [https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es CC-BY-SA]
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:fuente/Quelle: [http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie] ([http://klexikon.zum.de/wiki/Willkommen_im_Klexikon Klexikon] - die „Wikipedia für Kinder“)
:licencia: [https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es CC-BY-SA] (español)
:Lizenz: [http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/de/ CC-BY-SA] (deutsch)
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M129
[[File:H2O (water molecule) white.png|thumb|Ein Modell eines Wassermoleküls]]
:'''Atome'''
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:Das Wichtigste für die Chemiker sind die Atome. Es sind die kleinen Teilchen aus denen alles um uns herum aufgebaut ist, auch wir Menschen. Allerdings kann man Atome mit den bloßen Augen und auch mit den besten Mikroskopen nicht wirklich sehen, weil sie so klein sind. Zehn Millionen Atome nebeneinander wären etwa einen Millimeter breit.
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:Wenn Atome dauerhaft zusammenhalten hat man Moleküle. Die meisten Stoffe bestehen aus Molekülen. Das wohl bekannteste Molekül schreiben die Chemiker als H2O auf – es ist das Molekül von Wasser. Die Schreibweise bedeutet, dass das Wassermolekül aus zwei Wasserstoffatomen H und einem Sauerstoffatom O besteht.
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:Ein Chemiker aber muss die Atome kennen. Er muss wissen, wie sie sich verhalten, wenn sie aufeinander treffen und wie sie zusammenhalten. Es ist aber nicht einfach zu verstehen, was man nicht sieht. Deshalb haben Kinder das Fach Chemie erst in höheren Klassen.
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:fuente/Quelle: [http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie] ([http://klexikon.zum.de/wiki/Willkommen_im_Klexikon Klexikon] - die „Wikipedia für Kinder“)
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M130
[[File:Gefahrensymbol Domestos.jpg|thumb|Das dicke X auf dieser Flasche mit WC-Reiniger ist ein Gefahrensymbol. Es zeigt an, dass der Inhalt reizend wirkt, also zum Beispiel die Haut röten kann.]]
:'''Das Schulfach Chemie'''
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:Chemie gibt es als Schulfach in Deutschland meist erst ab der 7. Klasse oder sogar noch später. Das hängt vom Bundesland ab, in dem die Schule steht. Im Schulfach Chemie macht man unter anderem Experimente. Dabei benutzt man besondere Geräte und chemische Stoffe, die der Chemielehrer ausgewählt hat.
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:Allerdings dürfen Schüler nicht alle Experimente machen, die sie durchführen wollen. Denn das kann sehr gefährlich werden. Der Chemielehrer kennt sich damit aus, denn er hat Chemie an der Universität studiert. Deshalb erklärt er den Schülern genau, was sie machen sollen und worauf sie zur Sicherheit achten müssen.
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:Chemie spielt auch im Haushalt eine wichtige Rolle. Denn viele Reinigungsmittel sind nicht ganz ungefährlich. Im Chemie-Unterricht lernen die Schüler, wie man mit solchen gefährlichen Stoffen umgeht.
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== M131 - M140 ==
M131
[[File:أنابيب اختبار.jpg|thumb|Reagenzgläser, um kleine Mengen an Flüssigkeiten untersuchen zu können]]
:'''Chemiker'''
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:Viele Jahre haben Chemiker hieran geforscht: Welche Atome und Moleküle sorgen dafür, dass ein bestimmter Stoff bestimmte Eigenschaften hat? Inzwischen ist vermutlich das Wichtigste bekannt. Dennoch haben Chemiker immer noch wichtige Aufgaben.
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:Chemiker erfinden neue Stoffe: Sie wissen, wie ein Molekül aussehen muss, damit ein Stoff fest, weich oder gummi-artig ist. Sie wissen auch, warum Stoffe durchsichtig oder undurchsichtig sind. Deshalb können sie genau solche Stoffe gezielt herstellen. Während früher vor allem Erdöl für die Herstellung solcher Kunststoffe verwendet wurde, benutzen die Chemiker heute eher Naturstoffe, die ein Landwirt herstellen kann.
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:Chemiker untersuchen außerdem die Umwelt auf Stoffe. Dabei gehen sie zum Beispiel diesen Fragen nach: Ist das Wasser sauber? Kann man das da essen oder sind da Gifte enthalten? Da man Gifte nicht immer sehen, schmecken oder riechen kann, muss das zur Sicherheit überprüft werden. Die Chemiker kennen die Eigenschaften aller Stoffe, also auch der Gifte. So können sie mit Hilfe spezieller chemischer Reaktionen und Geräten die Gifte nachweisen.
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:Die Chemiker im Mittelalter, die Alchemisten, versuchten Gold aus billigen Stoffen wie Blei herzustellen. Das ist aber keine chemische Reaktion und auch gar nicht möglich. Dazu müsste man die Atome verändern, das wäre unheimlich teuer.
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:fuente/Quelle: [http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie http://klexikon.zum.de/wiki/Chemie] ([http://klexikon.zum.de/wiki/Willkommen_im_Klexikon Klexikon] - die „Wikipedia für Kinder“)
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M132
:'''Chemie'''
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:'''Aggregatzustand'''
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:Als Aggregatzustände werden die unterschiedlichen Zustände eines Stoffes bezeichnet, die sich durch bloße Änderungen von Temperatur oder Druck ineinander umwandeln können. Es gibt die drei klassischen Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig sowie in der Physik weitere nicht klassische Zustände wie z. B. das Plasma.
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:'''Die drei klassischen Aggregatzustände'''
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:Es gibt drei klassische Aggregatzustände:
:1.) fest (Festkörper): In diesem Zustand behält ein Stoff meist sowohl Form als auch Volumen bei; siehe Festkörper.
:2.) flüssig (Flüssigkeit): Hier wird das Volumen beibehalten, aber die Form ist unbeständig und passt sich dem umgebenden Raum an.
:3.) gasförmig (Gas): Hier entfällt auch die Volumenbeständigkeit, ein Gas füllt den zur Verfügung stehenden Raum vollständig aus.
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:Für feste Stoffe und flüssige Stoffe gibt es den zusammenfassenden Begriff kondensierte Materie.
:Bei Feststoffen unterscheidet man auch nach anderen Merkmalen:
:1.) kristallin: Ein Feststoff, der seine Form nicht verändert. Seine Bausteine, die Kristalle, weisen eine Fernordnung auf.
:2.) amorph: Ein Feststoff, der lediglich durch eine Nahordnung ausgezeichnet ist, siehe amorphes Material. Ein amorpher Festkörper ist metastabil.
M133
[[File:Teilchenmodell Feststoff.svg|thumb|Teilchenmodell eines kristallinen Feststoffes]]
:'''Festkörper'''
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:Die kleinsten Teilchen sind bei einem Feststoff nur wenig in Bewegung. Sie schwingen um eine feste Position, ihren Gitterplatz, und rotieren meist um ihre Achsen. Je höher die Temperatur wird, desto heftiger schwingen bzw. rotieren sie, und der Abstand zwischen den Teilchen nimmt (meist) zu.
::- Die Form des Feststoffes bleibt unverändert.
::- Stoffe im festen Aggregatzustand lassen sich nur schwer aufteilen.
::- Sie lassen sich nur schwer verformen (geringe Verformbarkeit, spröde).
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:Zwischen den kleinsten Teilchen wirken verschiedene Kräfte, nämlich die Van-der-Waals-Kräfte, die elektrostatische Kraft zwischen Ionen, Wasserstoffbrückenbindungen oder kovalente Bindungen. Die Art der Kraft ist durch den atomaren Aufbau der Teilchen (Ionen, Moleküle, Dipole, …) bestimmt. Bei Stoffen, die auch bei hohen Temperaturen fest sind, ist die Anziehung besonders stark.
:Durch die starke Anziehung sind die Teilchen eng beieinander (hohe Packungsdichte).
:Temperaturänderungen bewirken eine Veränderung des Volumens nach den Gesetzen der Wärmeausdehnung.
M134
[[File:Teilchenmodell Flüssigkeit.svg|thumb|Teilchenmodell einer Flüssigkeit bzw. eines amorphen Festkörpers]]
:'''Flüssigkeit'''
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:Die Teilchen sind nicht wie beim Feststoff ortsfest, sondern können sich gegenseitig verschieben. Bei Erhöhung der Temperatur werden die Teilchenbewegungen immer schneller.
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:Durch die Erwärmung ist die Bewegung der Teilchen so stark, dass die Wechselwirkungskräfte nicht mehr ausreichend sind, um die Teilchen an ihrem Platz zu halten. Die Teilchen können sich nun frei bewegen.
:Ein flüssiger Stoff verteilt sich von allein, wenn er nicht in einem Gefäß festgehalten wird.
:Ein Farbstoff verteilt sich von allein in einer Flüssigkeit (Diffusion).
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:Obwohl der Abstand der Teilchen durch die schnellere Bewegung ein wenig größer wird (die meisten festen Stoffe nehmen beim Schmelzen einen größeren Raum ein), hängen die Teilchen weiter aneinander. Für die Verringerung des Volumens einer Flüssigkeit durch Kompression gilt ähnliches wie bei einem Festkörper.
:Bei einer Temperaturverringerung wird das Volumen ebenfalls kleiner, bei Wasser jedoch nur bis zu einer Temperatur von 4 °C (Anomalie des Wassers), während darunter bis 0 °C das Volumen wieder ansteigt.
:Obwohl die Teilchen sich ständig neu anordnen und Zitter-/Rotationsbewegungen durchführen, kann eine Anordnung festgestellt werden. Diese Nahordnung ist ähnlich wie im amorphen Festkörper, die Viskosität ist jedoch sehr viel niedriger, d. h. die Teilchen sind beweglicher.
M135
[[File:Teilchenmodell Gas.svg|thumb|Teilchenmodell eines Gases]]
:'''Gas'''
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:Bei Stoffen im gasförmigen Zustand sind die Teilchen schnell in Bewegung. Ein Gas oder gasförmiger Stoff verteilt sich schnell in einem Raum. In einem geschlossenen Raum führt das Stoßen der kleinsten Teilchen gegen die Wände zum Druck des Gases.
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:Beim gasförmigen Zustand ist die Bewegungsenergie der kleinsten Teilchen so hoch, dass sie nicht mehr zusammenhalten. Die kleinsten Teilchen des gasförmigen Stoffes verteilen sich gleichmäßig im gesamten zur Verfügung stehenden Raum.
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:Durch die schnelle Bewegung der Teilchen in einem Gas sind sie weit voneinander entfernt. Sie stoßen nur hin und wieder einander an, bleiben aber im Vergleich zur flüssigen Phase auf großer Distanz. Ein gasförmiger Stoff lässt sich komprimieren, d. h. das Volumen lässt sich verringern.
:Wegen der Bewegung sind die Teilchen ungeordnet.
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:In der physikalischen Chemie unterscheidet man zwischen Dampf und Gas. Beide sind physikalisch gesehen nichts anderes als der gasförmige Aggregatzustand; die Begriffe haben auch nicht direkt mit realem Gas und idealem Gas zu tun. Was umgangssprachlich als „Dampf“ bezeichnet wird, ist physikalisch gesehen eine Mischung aus flüssigen und gasförmigen Bestandteilen, welche man im Falle des Wassers als Nassdampf bezeichnet.
M136
[[File:Density of ice and water (de).svg|thumb|Dichte des Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur]]
:'''Anomalie des Wassers'''
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:Bei Normaldruck hat Wasser seine größte Dichte von ca. 1.000 Kilogramm pro Kubikmeter bei 3,98 °C und ist flüssig. Unterhalb von 3,98 °C dehnt sich Wasser bei (weiterer) Temperaturverringerung – auch beim Wechsel zum festen Aggregatzustand – (wieder) aus. Die Anomalie des Wassers besteht also im Bereich zwischen 0 °C und 3,98 °C, das Eis verhält sich nicht anomal, wenn auch untypischerweise die Dichte des Eises geringer ist als die des flüssigen Wassers.
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:Im festen Aggregatzustand – in diesem Fall bei Eis – wird normalerweise eine hohe Fernordnung durch Ausbildung eines Kristallgitters im Zuge der Kristallisation erreicht. Im flüssigen Zustand herrscht eine Mischung von Ordnung und Chaos, wobei die Moleküle aufgrund ihrer höheren Geschwindigkeit ein größeres Volumen ausfüllen. Es erhöht sich also das Volumen, die Dichte wird damit geringer. Im gasförmigen Zustand ist die maximale Unordnung erreicht, d. h. die Atome verteilen sich dementsprechend gleichmäßig über den maximal zur Verfügung stehenden Raum.
[[File:Anomalous expansion of water Summer Winter.svg|thumb|500 px|Temperaturverteilung in einem stehenden See im Sommer und Winter]]
<br style="clear:both;" />
:Der Grund der Anomalie des Wassers liegt in der Verkettung der Wassermoleküle über Wasserstoffbrückenbindungen. Durch sie benötigt die Struktur im festen Zustand mehr Raum als bei beweglichen Molekülen. Die Strukturbildung ist ein fortschreitender Vorgang, das heißt, es sind schon im flüssigen Zustand so genannte Cluster aus Wassermolekülen vorhanden. Bei 3,98 °C ist der Zustand erreicht, bei dem die einzelnen Cluster das geringste Volumen einnehmen und damit die größte Dichte haben. Wenn die Temperatur weiter sinkt, wird durch einen stetigen Wandel der Kristallstrukturen mehr Volumen benötigt. Wenn die Temperatur steigt, benötigen die Moleküle wieder mehr Bewegungsfreiraum, wodurch das Volumen ebenfalls steigt.
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:Der Grund der Anomalie des Wassers liegt in der Verkettung der Wassermoleküle über Wasserstoffbrückenbindungen. Durch sie benötigt die Struktur im festen Zustand mehr Raum als bei beweglichen Molekülen. Die Strukturbildung ist ein fortschreitender Vorgang, das heißt, es sind schon im flüssigen Zustand so genannte Cluster aus Wassermolekülen vorhanden. Bei 3,98 °C ist der Zustand erreicht, bei dem die einzelnen Cluster das geringste Volumen einnehmen und damit die größte Dichte haben. Wenn die Temperatur weiter sinkt, wird durch einen stetigen Wandel der Kristallstrukturen mehr Volumen benötigt. Wenn die Temperatur steigt, benötigen die Moleküle wieder mehr Bewegungsfreiraum, wodurch das Volumen ebenfalls steigt.
M137
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