Sauerstoffmolekül aus Plastilin. Wie man aus Plastilin Moleküle herstellt

Wählen Sie eine Süßigkeitensorte. Um Seitenstränge aus Zucker- und Phosphatgruppen herzustellen, verwenden Sie hohle Streifen aus schwarzem und rotem Lakritz. Für stickstoffhaltige Basen verwenden Sie Gummibärchen in vier verschiedenen Farben.

  • Welche Süßigkeit Sie auch verwenden, sie sollte weich genug sein, um mit einem Zahnstocher durchstochen zu werden.
  • Wenn Sie farbige Marshmallows zur Hand haben, sind diese eine tolle Alternative zu Gummibärchen.

Bereiten Sie die restlichen Materialien vor. Nehmen Sie die Schnur und die Zahnstocher, die Sie zum Erstellen des Modells verwenden. Das Seil muss in etwa 30 Zentimeter lange Stücke geschnitten werden, Sie können diese aber auch länger oder kürzer machen – abhängig von der Länge des von Ihnen gewählten DNA-Modells.

  • Um eine Doppelhelix zu erstellen, verwenden Sie zwei gleich lange Schnurstücke.
  • Stellen Sie sicher, dass Sie mindestens 10-12 Zahnstocher haben, obwohl Sie möglicherweise etwas mehr oder weniger benötigen – wiederum abhängig von der Größe Ihres Modells.
  • Lakritz hacken. Sie hängen das Lakritz abwechselnd in der Farbe auf, die Länge der Stücke sollte 2,5 Zentimeter betragen.

  • Sortieren Sie die Gummibärchen paarweise. Im DNA-Strang liegen Cytosin und Guanin (C und G) sowie Thymin und Adenin (T und A) paarweise vor. Wählen Sie vier verschiedenfarbige Gummibärchen, um verschiedene stickstoffhaltige Basen darzustellen.

    • Dabei spielt es keine Rolle, in welcher Reihenfolge das Paar C-G oder G-C steht, Hauptsache das Paar enthält genau diese Basen.
    • Kombinieren Sie es nicht mit nicht übereinstimmenden Farben. Sie können beispielsweise T-G oder A-C nicht kombinieren.
    • Die Wahl der Farben kann völlig beliebig sein, sie hängt ganz von den persönlichen Vorlieben ab.
  • Hängen Sie das Lakritz auf. Nehmen Sie zwei Stücke Schnur und binden Sie sie jeweils an der Unterseite fest, damit das Lakritz nicht abrutscht. Dann fädeln Sie Lakritzstücke in wechselnden Farben durch die zentralen Hohlräume auf die Schnur.

    • Die beiden Farben des Lakritzes symbolisieren Zucker und Phosphat, die die Stränge der Doppelhelix bilden.
    • Wählen Sie eine Farbe als Zucker, Ihre Gummibärchen haften an dieser Lakritzfarbe.
    • Achten Sie darauf, dass die Lakritzstücke auf beiden Strängen in der gleichen Reihenfolge liegen. Legt man sie nebeneinander, sollten die Farben beider Fäden übereinstimmen.
    • Machen Sie einen weiteren Knoten an beiden Enden des Seils, unmittelbar nachdem Sie mit dem Auffädeln des Lakritzes fertig sind.
  • Befestigen Sie die Gummibärchen mit Zahnstochern. Sobald Sie alle Bären gepaart haben und die Gruppen C-G und T-A bilden, verwenden Sie einen Zahnstocher und befestigen Sie einen Bären aus jeder Gruppe an beiden Enden der Zahnstocher.

    • Schieben Sie die Gummibärchen so auf den Zahnstocher, dass die Spitze des Zahnstochers mindestens einen halben Zoll herausragt.
    • Möglicherweise haben Sie von manchen Paaren mehr als von anderen. Die Anzahl der Paare in der tatsächlichen DNA bestimmt die Unterschiede und Veränderungen in den Genen, die sie bilden.
  • Diese Arbeit wird mit Schülern durchgeführt, die eine Berufsausbildung absolvieren. Sehr oft sind ihre Chemiekenntnisse unzureichend und sie haben kein Interesse an dem Fach. Aber jeder Schüler hat den Wunsch zu lernen. Selbst ein leistungsschwacher Schüler zeigt Interesse an einem Fach, wenn er es alleine schafft, etwas zu tun.

    Die Aufgabenstellungen der Arbeit werden unter Berücksichtigung von Wissenslücken gestaltet. Umfangreiches theoretisches Material ermöglicht es Ihnen, sich schnell an die notwendigen Konzepte zu erinnern, was den Schülern hilft, die Arbeit abzuschließen. Durch den Bau von Molekülmodellen ist es für Kinder einfacher, Strukturformeln zu schreiben. Für stärkere Studierende, die den praktischen Teil der Arbeit schneller absolvieren, werden Rechenaufgaben gestellt. Jeder Schüler erzielt bei der Arbeit ein Ergebnis: Einige schaffen es, Modelle von Molekülen zu bauen, was ihnen Freude macht, andere erledigen den größten Teil der Arbeit, andere erledigen alle Aufgaben und jeder Schüler erhält eine Note.

    Lernziele:

    • Entwicklung unabhängiger Arbeitsfähigkeiten;
    • das Wissen der Studierenden über die Theorie der Struktur organischer Verbindungen verallgemeinern und systematisieren;
    • die Fähigkeit festigen, Strukturformeln von Kohlenwasserstoffen zu erstellen;
    • die Fähigkeiten zur Benennung gemäß der internationalen Nomenklatur üben;
    • Wiederholen Sie das Lösen von Problemen, um den Massenanteil eines Elements in einem Stoff zu bestimmen.
    • Aufmerksamkeit und kreative Aktivität entwickeln;
    • logisches Denken entwickeln;
    • Verantwortungsbewusstsein kultivieren.

    Praktische Arbeit

    „Modelle von Molekülen organischer Substanzen herstellen.
    Aufstellen von Strukturformeln für Kohlenwasserstoffe.“

    Ziel der Arbeit:

    1. Lernen Sie, Modelle von Molekülen organischer Substanzen herzustellen.
    2. Lernen Sie, die Strukturformeln von Kohlenwasserstoffen aufzuschreiben und sie gemäß der internationalen Nomenklatur zu benennen.

    Theoretisches Material. Kohlenwasserstoffe sind organische Substanzen, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen. Das Kohlenstoffatom in allen organischen Verbindungen ist vierwertig. Kohlenstoffatome können gerade, verzweigte und geschlossene Ketten bilden. Die Eigenschaften von Stoffen hängen nicht nur von der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung ab, sondern auch von der Reihenfolge, in der die Atome miteinander verbunden sind. Stoffe mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Struktur nennt man Isomere. Präfixe geben die Menge an di- zwei, drei- drei, Tetra- vier; Cyclo- bedeutet geschlossen.

    Suffixe in den Namen von Kohlenwasserstoffen weisen auf das Vorhandensein einer Mehrfachbindung hin:

    de Einfachbindung zwischen Kohlenstoffatomen (CC);
    de Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen (C = C);
    In
    Dreifachbindung zwischen Kohlenstoffatomen (CC);
    Dien
    zwei Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen (C = CC = C);

    Radikale: Methyl-CH 3 ; Ethyl-C 2 H 5 ; Chlor -Cl; Brom -Br.

    Beispiel. Erstellen Sie ein Modell eines Propanmoleküls.

    Propanmolekül C 3 H 8 enthält drei Kohlenstoffatome und acht Wasserstoffatome. Die Kohlenstoffatome sind miteinander verbunden. Suffix – de weist auf das Vorhandensein einer Einfachbindung zwischen Kohlenstoffatomen hin. Die Kohlenstoffatome stehen in einem Winkel von 10928 Minuten.

    Das Molekül hat die Form einer Pyramide. Zeichnen Sie Kohlenstoffatome als schwarze Kreise, Wasserstoffatome als weiße Kreise und Chloratome als grüne Kreise.

    Beachten Sie beim Zeichnen von Modellen das Verhältnis der Atomgrößen.

    Finden Sie die Molmasse mithilfe des Periodensystems

    M (C 3 H 8) = 12 3 + 1 8 = 44 g/mol.

    Um einen Kohlenwasserstoff zu benennen, müssen Sie:

    1. Wählen Sie die längste Kette.
    2. Zahl ausgehend von der Kante, der der Rest oder die Mehrfachbindung am nächsten liegt.
    3. Geben Sie das Radikal an, wenn jeweils mehrere Radikale angegeben sind. (Nummer vor dem Namen).
    4. Benennen Sie das Radikal, beginnend mit dem kleinsten Radikal.
    5. Nennen Sie die längste Kette.
    6. Geben Sie die Position der Mehrfachbindung an. (Nummer nach Name).

    Beim Verfassen von Formeln nach Namen notwendig:

    1. Bestimmen Sie die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Kette.
    2. Bestimmen Sie die Position der Mehrfachbindung. (Nummer nach Name).
    3. Bestimmen Sie die Position der Radikale. (Nummer vor dem Namen).
    4. Schreiben Sie die Formeln der Radikale auf.
    5. Bestimmen Sie abschließend die Anzahl und Anordnung der Wasserstoffatome.

    Der Massenanteil eines Elements wird durch die Formel bestimmt:

    Wo

    – Massenanteil des chemischen Elements;

    n – Anzahl der Atome eines chemischen Elements;

    Ar ist die relative Atommasse eines chemischen Elements;

    Mr – relatives Molekulargewicht.

    Wenn Sie ein Problem lösen, verwenden Sie Berechnungsformeln:

    Relative Gasdichte Dg zeigt, wie oft die Dichte eines Gases größer ist als die Dichte eines anderen Gases. D(H 2) – relative Dichte von Wasserstoff. D(Luft) – relative Dichte in der Luft.

    Ausrüstung: Eine Reihe von Kugel-Stab-Modellen von Molekülen, Plastilin in verschiedenen Farben, Streichhölzer, Tabelle „Gesättigte Kohlenwasserstoffe“, Periodensystem. Individuelle Aufgaben.

    Fortschritt. Erledigung von Aufgaben nach Möglichkeiten.

    Option 1.

    Aufgabe Nr. 1 . Erstellen Sie Modelle von Molekülen: a) Butan, b) Cyclopropan. Zeichnen Sie molekulare Modelle in Ihr Notizbuch. Schreiben Sie die Strukturformeln dieser Stoffe auf. Finden Sie ihre Molekulargewichte.

    Aufgabe Nr. 3. Komponieren strukturell Stoffformeln:

    a) Buten-2, schreiben Sie sein Isomer;
    b) 3,3 - Dimethylpentin-1.

    Aufgabe Nr. 4. Probleme lösen:

    Aufgabe 1 Bestimmen Sie den Massenanteil von Kohlenstoff und Wasserstoff in Methan.

    Problem 2. Ruß wird zur Herstellung von Gummi verwendet. Bestimmen Sie, wie viel g Ruß (C) aus der Zersetzung von 22 g Propan gewonnen werden kann?

    Option 2.

    Aufgabe Nr. 1 . Erstellen Sie Modelle von Molekülen: a) 2-Methylpropan, b) Cyclobutan. Zeichnen Sie molekulare Modelle in Ihr Notizbuch. Schreiben Sie die Strukturformeln dieser Stoffe auf. Finden Sie ihre Molekulargewichte.

    Aufgabe Nr. 2. Benennen Sie die Stoffe:

    Aufgabe Nr. 3 Verfassen strukturell Stoffformeln:

    a) 2-Methylbuten-1, schreiben Sie sein Isomer;
    b) Propin.

    Aufgabe Nr. 4. Probleme lösen:

    Aufgabe 1. Bestimmen Sie den Massenanteil von Kohlenstoff und Wasserstoff in Ethylen.

    Problem 2. Ruß wird zur Herstellung von Gummi verwendet. Bestimmen Sie die Rußmasse (C), die durch die Zersetzung von 36 g Pentan erhalten werden kann?

    Option Nr. 3.

    Aufgabe Nr. 1 . Erstellen Sie Modelle von Molekülen: a) 1,2-Dichlorethan, b) Methylcyclopropan

    Zeichnen Sie molekulare Modelle in Ihr Notizbuch. Schreiben Sie die Strukturformeln dieser Stoffe auf. Wie oft ist Dichlorethan schwerer als Luft?

    Aufgabe Nr. 2. Benennen Sie die Stoffe:

    Aufgabe Nr. 3. Komponieren strukturell Stoffformeln:

    a) 2-Methylbuten-2, schreiben Sie sein Isomer;
    b) 3,4-Dimethylpentin-1.

    Aufgabe Nr. 4. Probleme lösen:

    Aufgabe 1. Finden Sie die Summenformel einer Substanz, die 92,3 % Kohlenstoff und 7,7 % Wasserstoff enthält. Die relative Dichte für Wasserstoff beträgt 13.

    Aufgabe 2. Welche Menge Wasserstoff wird bei der Zersetzung von 29 g Butan (n.o.) freigesetzt?

    Option Nummer 4.

    Aufgabe Nr. 1 . Erstellen Sie Modelle von Molekülen: a) 2,3-Dimethylbutan, b) Chlorcyclopropan. Zeichnen Sie molekulare Modelle in Ihr Notizbuch. Schreiben Sie die Strukturformeln dieser Stoffe auf. Finden Sie ihre Molekulargewichte.

    Aufgabe Nr. 2. Benennen Sie die Stoffe

    Aufgabe Nr. 3. Komponieren Strukturformeln von Stoffen:

    a) 2-Methylbutadienten-1,3; Schreiben Sie das Isomer.
    b) 4-Methylpentin-2.

    Aufgabe Nr. 4. Probleme lösen:

    Aufgabe 1. Finden Sie die Summenformel einer Substanz, die 92,3 % Kohlenstoff und 7,7 % Wasserstoff enthält. Die relative Dichte für Wasserstoff beträgt 39.

    Aufgabe 2. Welche Menge Kohlendioxid wird bei der vollständigen Verbrennung von 72 g Autokraftstoff, bestehend aus Propan, freigesetzt?

    Heute werden wir nicht nur eine Lektion in Modellieren, sondern auch in Chemie geben und Modelle von Molekülen aus Plastilin herstellen. Plastilinkugeln lassen sich als Atome darstellen, gewöhnliche Streichhölzer oder Zahnstocher helfen dabei, strukturelle Zusammenhänge aufzuzeigen. Diese Methode kann von Lehrern bei der Erklärung neuer Stoffe in der Chemie, von Eltern bei der Kontrolle und dem Lernen von Hausaufgaben sowie von Kindern selbst, die sich für das Fach interessieren, verwendet werden. Es gibt wahrscheinlich keinen einfacheren und zugänglicheren Weg, visuelles Material für die mentale Visualisierung von Mikroobjekten zu erstellen.

    Hier sind beispielhaft Vertreter aus der Welt der organischen und anorganischen Chemie aufgeführt. In Analogie zu ihnen können andere Strukturen erstellt werden. Die Hauptsache ist, diese ganze Vielfalt zu verstehen.

    Arbeitsmaterialien:

    • Plastilin in zwei oder mehr Farben;
    • Strukturformeln von Molekülen aus dem Lehrbuch (falls erforderlich);
    • Streichhölzer oder Zahnstocher.

    1. Bereiten Sie Plastilin zum Modellieren kugelförmiger Atome vor, aus denen Moleküle gebildet werden, sowie Streichhölzer, um die Bindungen zwischen ihnen darzustellen. Natürlich ist es besser, Atome unterschiedlicher Art in einer anderen Farbe darzustellen, damit man sich ein bestimmtes Objekt der Mikrowelt besser vorstellen kann.

    2. Um Kugeln zu formen, schneiden Sie die erforderliche Anzahl Portionen Plastilin ab, kneten Sie sie in Ihren Händen und rollen Sie sie in Ihren Handflächen zu Formen. Um organische Kohlenwasserstoffmoleküle zu formen, können Sie größere rote Kugeln verwenden – das ist Kohlenstoff, und kleinere blaue Kugeln – Wasserstoff.

    3. Um ein Methanmolekül zu bilden, stecken Sie vier Streichhölzer so in die rote Kugel, dass sie auf die Spitzen des Tetraeders zeigen.

    4. Platzieren Sie blaue Kugeln auf den freien Enden der Streichhölzer. Das Erdgasmolekül ist fertig.

    5. Bereiten Sie zwei identische Moleküle vor, um Ihrem Kind zu erklären, wie das Molekül des nächsten Kohlenwasserstoffs, Ethan, gewonnen werden kann.

    6. Verbinden Sie die beiden Modelle, indem Sie ein Streichholz und zwei blaue Kugeln entfernen. Ethan ist bereit.

    7. Setzen Sie als nächstes die spannende Aktivität fort und erklären Sie, wie eine Mehrfachbindung entsteht. Entfernen Sie die beiden blauen Kugeln und verdoppeln Sie die Bindung zwischen den Kohlenstoffen. Auf ähnliche Weise können Sie alle für den Unterricht notwendigen Kohlenwasserstoffmoleküle formen.

    8. Die gleiche Methode eignet sich zum Formen von Molekülen der anorganischen Welt. Dieselben Plastilinkugeln helfen Ihnen bei der Verwirklichung Ihrer Pläne.

    9. Nehmen Sie das zentrale Kohlenstoffatom – die rote Kugel. Stecken Sie zwei Streichhölzer hinein und definieren Sie so die lineare Form des Moleküls. Befestigen Sie zwei blaue Kugeln, die in diesem Fall Sauerstoffatome darstellen, an den freien Enden der Streichhölzer. Wir haben also ein Kohlendioxidmolekül mit linearer Struktur.

    10. Wasser ist eine polare Flüssigkeit und ihre Moleküle sind eckige Gebilde. Sie bestehen aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen. Die Winkelstruktur wird durch das freie Elektronenpaar am Zentralatom bestimmt. Es kann auch als zwei grüne Punkte dargestellt werden.

    Solche spannenden Kreativstunden sollten Sie unbedingt mit Ihren Kindern praktizieren. Schüler jeden Alters werden sich für Chemie interessieren und das Thema besser verstehen, wenn ihnen während des Lernprozesses eine selbst erstellte Anschauungshilfe zur Verfügung gestellt wird.

    Neben Beobachtung und Experiment spielt die Modellierung eine wichtige Rolle für das Verständnis der Natur und der Chemie.

    Wir haben bereits gesagt, dass eines der Hauptziele der Beobachtung darin besteht, in den Ergebnissen von Experimenten nach Mustern zu suchen.

    Allerdings sind manche Beobachtungen umständlich oder gar nicht direkt in der Natur durchführbar. Die natürliche Umgebung wird unter Laborbedingungen mit Hilfe spezieller Geräte, Anlagen, Objekte, also Modelle (von lat. modulus – messen, probe) nachgebildet. Modelle kopieren nur die wichtigsten Merkmale und Eigenschaften eines Objekts.

    Um beispielsweise das natürliche Phänomen des Blitzes zu untersuchen, mussten Wissenschaftler nicht auf ein Gewitter warten. Blitze können im Physikunterricht und im Schullabor simuliert werden. Zwei Metallkugeln müssen entgegengesetzte elektrische Ladungen erhalten: positiv und negativ. Wenn sich die Kugeln einer bestimmten Distanz nähern, springt zwischen ihnen ein Funke über – das ist ein Blitz im Miniaturformat. Je größer die Ladung der Kugeln, desto früher springt der Funke bei Annäherung über, desto länger dauert der künstliche Blitz. Solche Blitze werden mit einem speziellen Gerät namens Elektrophore-Maschine erzeugt (Abb. 33).

    Reis. 33.
    Elektrophor-Maschine

    Durch die Untersuchung des Modells konnten Wissenschaftler feststellen, dass ein natürlicher Blitz eine riesige elektrische Entladung zwischen zwei Gewitterwolken oder zwischen Wolken und Boden ist. Ein echter Wissenschaftler ist jedoch bestrebt, für jedes untersuchte Phänomen eine praktische Anwendung zu finden. Je stärker der elektrische Blitz ist, desto höher ist seine Temperatur. Doch die Umwandlung elektrischer Energie in Wärme lässt sich beispielsweise zum Schweißen und Schneiden von Metallen nutzen. So entstand das Elektroschweißverfahren, das heute jedem Studenten bekannt ist (Abb. 34).

    Reis. 34.
    Das natürliche Phänomen Blitz kann im Labor simuliert werden

    Besonders weit verbreitet ist die Modellierung in der Physik. Im Unterricht zu diesem Thema lernen Sie verschiedene Modelle kennen, mit denen Sie elektrische und magnetische Phänomene, Bewegungsmuster von Körpern und optische Phänomene untersuchen können.

    Jede Naturwissenschaft verwendet ihre eigenen Modelle, die dabei helfen, sich ein reales Naturphänomen oder -objekt visuell vorzustellen.

    Das bekannteste geografische Modell ist der Globus (Abb. 35, a) – ein dreidimensionales Miniaturbild unseres Planeten, mit dem Sie die Lage von Kontinenten und Ozeanen, Ländern und Kontinenten, Bergen und Meeren untersuchen können. Wenn ein Bild der Erdoberfläche auf ein flaches Blatt Papier aufgetragen wird, wird ein solches Modell als geografische Karte bezeichnet (Abb. 35, b).

    Reis. 35.
    Die bekanntesten geografischen Modelle: a - Globus; b - Karte

    Modelle werden im Studium der Biologie häufig verwendet. Es reicht aus, beispielsweise Modelle zu erwähnen – Attrappen menschlicher Organe usw. (Abb. 36).

    Reis. 36.
    Biologische Modelle: a - Auge; b – Gehirn

    Modellieren ist in der Chemie nicht weniger wichtig. Herkömmlicherweise können chemische Modelle in zwei Gruppen eingeteilt werden: objektiv und symbolisch oder symbolisch (Schema 1).

    Zur besseren Verdeutlichung werden Fachmodelle von Atomen, Molekülen, Kristallen und chemischen Industrieanlagen verwendet.

    Sie haben wahrscheinlich ein Bild eines Atommodells gesehen, das der Struktur des Sonnensystems ähnelt (Abb. 37).

    Reis. 37.
    Atomares Strukturmodell

    Zur Modellierung chemischer Moleküle werden Kugel-Stab-Modelle oder dreidimensionale Modelle verwendet. Sie sind aus Kugeln zusammengesetzt, die einzelne Atome symbolisieren. Der Unterschied besteht darin, dass sich bei Kugel-Stab-Modellen die Kugelatome in einem bestimmten Abstand voneinander befinden und durch Stäbe aneinander befestigt sind. In Abbildung 38 sind beispielsweise Kugel-Stab-Modelle und dreidimensionale Modelle von Wassermolekülen dargestellt.

    Reis. 38.
    Modelle eines Wassermoleküls: a – Kugel und Stab; b - volumetrisch

    Kristallmodelle ähneln Kugel-Stab-Modellen von Molekülen, stellen jedoch nicht einzelne Moleküle einer Substanz dar, sondern zeigen die relative Anordnung von Partikeln einer Substanz im kristallinen Zustand (Abb. 39).

    Reis. 39.
    Kupferkristallmodell

    Meistens verwenden Chemiker jedoch eher ikonische oder symbolische als themenbezogene Modelle. Dies sind chemische Symbole, chemische Formeln, Gleichungen chemischer Reaktionen.

    In der nächsten Lektion beginnen Sie mit dem Erlernen der chemischen Zeichen- und Formelsprache.

    Fragen und Aufgaben

    1. Was ist ein Modell? Modellieren?
    2. Nennen Sie Beispiele für: a) geografische Modelle; b) physikalische Modelle; c) biologische Modelle.
    3. Welche Modelle werden in der Chemie verwendet?
    4. Erstellen Sie Kugel-Stab-Modelle und dreidimensionale Modelle von Wassermolekülen aus Plastilin. Welche Form haben diese Moleküle?
    5. Schreiben Sie die Formel für die Kreuzblütenblume auf, wenn Sie diese Pflanzenfamilie im Biologieunterricht studiert haben. Kann man diese Formel als Modell bezeichnen?
    6. Schreiben Sie eine Gleichung auf, um die Geschwindigkeit eines Körpers zu berechnen, wenn der Weg und die Zeit bekannt sind, die der Körper benötigt, um sich fortzubewegen. Kann man diese Gleichung als Modell bezeichnen?

    Dass Stoffe aus einzelnen winzigen Teilchen bestehen, wurde schon sehr lange vermutet; dies stellte bereits vor etwa 2500 Jahren der griechische Wissenschaftler Demokrit fest.

    Doch gingen Wissenschaftler in der Antike nur davon aus, dass Stoffe aus einzelnen Teilchen bestehen, so wurde die Existenz solcher Teilchen zu Beginn des 20. Jahrhunderts wissenschaftlich nachgewiesen. Die Teilchen, aus denen viele Stoffe bestehen, werden Moleküle 1 genannt.

    Ein Molekül einer Substanz ist das kleinste Teilchen dieser Substanz. Das kleinste Wasserteilchen ist ein Wassermolekül, das kleinste Zuckerteilchen ist ein Zuckermolekül usw.

    Wie groß sind Moleküle?

    Es ist bekannt, dass ein Stück Zucker in sehr kleine Körner zerkleinert und ein Weizenkorn zu Mehl gemahlen werden kann. Das über das Wasser verteilte Öl bildet einen Film, dessen Dicke 40.000 Mal geringer ist als die Dicke eines menschlichen Haares. Aber sowohl ein Mehlkorn als auch die Dicke eines Ölfilms enthalten nicht ein, sondern viele Moleküle. Das bedeutet, dass die Größe der Moleküle dieser Stoffe sogar kleiner ist als die Größe eines Mehlkorns und die Dicke des Films. Es lässt sich folgender Vergleich anstellen: Ein Molekül ist genauso oft kleiner als ein durchschnittlich großer Apfel, wie der Apfel kleiner als der Globus ist.

    Moleküle verschiedener Stoffe unterscheiden sich in ihrer Größe, sind aber alle sehr klein. Moderne Instrumente – Elektronenmikroskope – haben es ermöglicht, die größten Moleküle zu sehen und zu fotografieren (siehe Farbtafel II). Diese Fotos sind ein weiterer Beweis für die Existenz von Molekülen.

    Da Moleküle sehr klein sind, enthält jeder Körper eine große Anzahl davon. 1 cm 3 Luft enthält so viele Moleküle, dass man, wenn man die gleiche Anzahl Sandkörner addiert, einen Berg erhält, der eine große Fabrik bedeckt.

    In der Natur unterscheiden sich alle Körper zumindest in gewisser Weise voneinander. Keine zwei Menschen haben das gleiche Gesicht. Unter den Blättern, die am selben Baum wachsen, sind keine zwei genau gleich. Selbst in einem ganzen Sandhaufen werden wir keine identischen Sandkörner finden. Millionen von Kugeln für Lager werden im Werk nach einem Muster gleicher Größe hergestellt. Aber wenn man die Kugeln genauer vermisst, als es bei der Verarbeitung der Fall war, kann man sicher sein, dass sich nicht zwei identische darunter befinden.

    Unterscheiden sich Moleküle derselben Substanz voneinander?

    1. Molekül ist ein lateinisches Wort und bedeutet „kleine Masse“.

    Zahlreiche und komplexe Experimente haben gezeigt, dass die Moleküle derselben Substanz identisch sind. Jede reine Substanz besteht aus identischen, für sie einzigartigen Molekülen. Das ist eine erstaunliche Tatsache. Es ist beispielsweise unmöglich, aus Saft oder Milch gewonnenes Wasser von Wasser zu unterscheiden, das durch Destillation von Meerwasser gewonnen wird, da die Moleküle des Wassers gleich sind und kein anderer Stoff aus denselben Molekülen besteht.

    Obwohl Moleküle sehr kleine Materieteilchen sind, sind sie auch teilbar. Die Teilchen, aus denen Moleküle bestehen, werden Atome genannt.

    Beispielsweise besteht ein Sauerstoffmolekül aus zwei identischen Atomen. Ein Wassermolekül besteht aus drei Atomen – einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen. Abbildung 14 zeigt zwei Wassermoleküle. Diese schematische Darstellung von Molekülen ist in der Wissenschaft akzeptiert; sie entspricht den Eigenschaften von Molekülen, die in physikalischen Experimenten untersucht wurden, und wird als Molekülmodell bezeichnet.

    Durch die Spaltung zweier Wassermoleküle entstehen vier Wasserstoffatome und zwei Sauerstoffatome. Alle zwei Wasserstoffatome verbinden sich zu einem Wasserstoffmolekül und jedes Sauerstoffatom in ein Sauerstoffmolekül umgewandelt, wie in Abbildung 15 schematisch dargestellt.

    Atome sind auch keine unteilbaren Teilchen; sie bestehen aus kleineren Teilchen, den sogenannten Elementarteilchen.

    Fragen. 1. Wie heißen die Teilchen, aus denen Stoffe bestehen? 2. Aus welchen Beobachtungen folgt, dass die Größe von Molekülen klein ist? 3. Was wissen Sie über die Größe von Molekülen? 4. Was wissen Sie über die Zusammensetzung des Wassermoleküls? 5. Welche Experimente und Überlegungen zeigen, dass alle Wassermoleküle gleich sind?

    Übung. Wie Sie wissen, verteilen sich Tropfen einer öligen Flüssigkeit auf der Wasseroberfläche und bilden einen dünnen Film. Warum breitet sich das Öl ab einer bestimmten Filmdicke nicht mehr aus?

    Übung. Machen Sie Modelle von zwei Wassermolekülen aus farbigem Plastilin. Verwenden Sie diese Moleküle dann, um Modelle von Sauerstoff- und Wasserstoffmolekülen zu erstellen.