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Interpretieren ist eine Tätigkeit, die eng mit dem Experimentieren sowie mit Gleichungen (auch Reaktionsgleichungen) und Diagrammen verbunden ist. Beim Interpretieren wird einer verbalen Aussage, einem Zeichensystem (z. B. Gleichung, Proportionalität, Messwerten) oder einer grafischen Darstellung
(z. B. einem Diagramm) eine auf die Natur bezogene inhaltliche Bedeutung gegeben.

Ionen sind elektrisch geladene Teilchen, aus denen salzartige Stoffe aufgebaut sind. Sie entstehen dadurch, dass aus der Atomhülle eines zuvor neutralen Atoms Elektronen abgegeben oder aufgenommen werden. Durch Elektronenabgabe oder Elektronenaufnahme entsteht im Vergleich zum elektrisch positiv geladenen Atomkern ein Ladungsüberschuss oder ein Ladungsmangel.

Negativ geladene Ionen heißen Anionen, positiv geladene Ionen Kationen.

Die Ionenbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch elektrostatische Anziehungskräfte zwischen elektrisch entgegengesetzt geladenen Ionen hervorgerufen wird.

Atomkerne eines Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen werden als Isotope bezeichnet. Es sind spezielle Nuklide. Wegen der gleichen Protonenzahl (= Kernladungszahl) haben Isotope auch die gleiche Anzahl von Elektronen in der Hülle.

Das Aufsteigen von Flüssigkeiten in engen Röhren (Kapillaren) oder Hohlräumen wird als Kapillarität bezeichnet.
Dabei gilt: Je enger eine Röhre oder ein Hohlraum ist, umso höher steigt das Wasser. Ursache für die Kapillarität sind die Adhäsionskräfte zwischen den Teilchen verschiedener Stoffe.

* 12.3.1824 Königsberg
† 17.10.1887 Berlin

KIRCHHOFF ist einer der Begründer der theoretischen Physik in Deutschland. Neben den Verzweigungsregeln in beliebigen Stromkreisen gehören das Gesetz über das Verhältnis von Emissions- und Absorptionsvermögen strahlender Körper und sein Beitrag zur Spektralanalyse zu seinen Hauptleistungen.

Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen eines Körpers anziehende Kräfte wirken, wird als Kohäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Kohäsionskräfte.
Die Erscheinung, dass zwischen den Teilchen verschiedener Körper anziehende Kräfte wirken, wird als Adhäsion bezeichnet. Die zwischen den Teilchen wirkenden Kräfte heißen Adhäsionskräfte.

Komplexverbindungen unterscheiden sich durch ihren Aufbau und besondere Eigenschaften von gewöhnlichen Ionenverbindungen. Aufgrund ihrer Farbigkeit und besonderen Löslichkeit werden sie als Nachweisreagenzien in der chemischen Analytik eingesetzt. Auch in der Natur spielen Komplexverbindungen eine wichtige Rolle, so z. B. das Hämoglobin beim Sauerstofftransport im Blut und das Chlorophyll bei der Fotosynthese.

Legierungen sind Stoffgemische von meist zwei oder mehreren Metallen, die andere Eigenschaften als die sie bildenden reinen Metalle aufweisen.Durch Zusammenschmelzen verschiedener Metalle oder durch Diffusion eines zweiten Metalles in das Grundmetall bei höherer Temperatur erfolgt die Bildung von Legierungen.
Mitunter werden auch geringe Mengen Nichtmetalle wie Kohlenstoff, Bor, Silicium (Bildung von Einlagerungen auf Zwischengitterplätzen) zugesetzt. Legierungen sind z. B. Stahl, Bronze, Messing, Neusilber, Duraluminium.

In Metallen sind infolge der Metallbindung frei bewegliche (wanderungsfähige) Elektronen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen gerichtet. Es wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt.

* 23.10.1875 in Weymouth,  
† 23.03.1946 in Berkeley

GILBERT NEWTON LEWIS widmete sich hauptsächlich der Thermodynamik, für deren Verbreitung er in den USA sorgte. Zu seinen großen Leistungen zählen die Erstellung des kubischen Atommodells, die Entwicklung der Valenztheorie sowie die Herstellung des fast reinen schweren Wasserstoffs. Daneben widmete er sich einer Reihe anderer Aufgaben.

Wasser ist ein sehr gutes Lösungsmittel für viele Stoffe. Ganz besonders trifft das auf Ionensubstanzen, z. B. Salze zu. Allerdings weisen auch die Salze unterschiedliche Löslichkeiten auf. Jedes Salz löst sich in Wasser in verschiedenen Mengen. Die Löslichkeit ist eine stoffspezifische Größe, die angibt, welche Menge eines Stoffes sich bei einer bestimmten Temperatur in einer bestimmten Menge Lösungsmittel lösen.

In Abhängigkeit davon, ob die Menge Wasser weitere Mengen Salz lösen kann oder nicht, unterscheidet man gesättigte und ungesättigte Lösungen.

Salzsäure hat als Magensäure in diesem Verdauungsorgan wichtige Funktionen. Chemisch gesehen handelt es sich bei der Salzsäure um eine sehr starke Säure. Sie ist ätzend und reagiert mit vielen Stoffen, beispielsweise mit unedlen Metallen. Aber auch organische Substanz werden angegriffen. Ein Schluck aus einer Salzsäureflasche hätte gefährlichen Folgen für den Betroffenen! Wie gelangt so eine ätzende Substanz in unseren Magen und warum wird er nicht zerstört?

Magnetische Erscheinungen faszinieren die Menschen schon seit vielen Jahrhunderten. Aber was steckt dahinter, wenn sich eine Kompassnadel zum Magnetfeld der Erde ausrichtet?
Erstaunlicherweise haben nicht nur Metalle magnetische Eigenschaften. Die unterschiedlichen Arten des Magnetismus, ihre Ursachen und einige Anwendungen werden in diesem Beitrag erläutert.

* 18.09.1907 in Redondo Beach (Kalifornien)
† 07.09.1991 in El Cerrito (Kalifornien)

Edwin Mattison McMillan war ein amerikanischer Physikochemiker. Er befasste sich mit Kernreaktionen und war gemeinsam mit P. H. Abelson und G. T. Seaborg der Entdecker der ersten Transurane, dem Neptunium und dem Plutonium.
Gemeinsam mit G. T. Seaborg erhielt McMillan 1951 den Nobelpreis für Chemie.

Die Metallbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch Anziehungskräfte zwischen Metall-Ionen und freien Elektronen verursacht wird. Die meisten Metalle der Hauptgruppen besitzen nur wenige Außenelektronen, die leicht vom Metallatom abgegeben werden, da die Atomkerne auf die Außenelektronen nur geringfügige Anziehungskräfte ausüben. Dadurch entstehen positiv geladene Metall-Ionen und nahezu frei bewegliche Elektronen, die auch als Elektronengas bezeichnet werden.

Metalle sind Elemente, die elektrisch leitfähig sind, eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzen und einen metallischen Glanz aufweisen. Metalle sind meist gut verformbar und wegen ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschafen weit verbreitete Werkstoffe, z. B. im Fahrzeugbau, in der Elektrotechnik und in der Bauindustrie.
Mehr als 75% der chemische Elemente sind Metalle. Die typischen Metalleigenschaften ergeben sich aus dem Bau der Metalle, d. h. der Art der Teilchen und den zwischen den Teilchen wirkenden Kräften. Man bezeichnet diese Form der Bindung als Metallbindung.

Moleküle sind nach außen elektrisch neutrale Teilchen, die aus mindestens zwei Atomen aufgebaut sind.
Die Atome sind untereinander durch Elektronenpaarbindung (Atombindung) verknüpft.

Je nach Anzahl der Atome unterscheidet man zwischen zweiatomigen Molekülen, mehratomigen (n > 2 Atome) und Makromolekülen, die oft aus mehr als 1000 Atomen aufgebaut sind.

Natronlauge, die wässrige Lösung von Natriumhydroxid, wird als sehr preiswerte und außerordentlich wichtige Grundchemikalie in fast allen Bereichen der chemischen Industrie vielseitig eingesetzt. So können wir uns den Alltag ohne Produkte wie Papier, Zellstoff, Seife oder Aluminiumfolie nicht vorstellen. All dies sind Dinge, die es ohne Natronlauge nicht geben würde.

Mit der wachsenden Bedeutung des Gelds bildete sich die Alchemie als eigenständiges Gebiet der Naturwissenschaften zuerst in China, später auch in Arabien und Europa heraus. Das Hauptziel der Alchemie war die Umwandlung unedler Stoffe in Gold oder andere Edelmetalle und die Erfindung einer Universalmedizin für ewige Jugend und Gesundheit.

Ihre theoretischen Wurzeln hat die Alchemie in der Elementelehre chinesischer und griechischer Naturphilosophen, die sie jedoch nur unwesentlich weiter entwickelten. Die Kunst des Goldmachens wurde stattdessen mit phantastisch-mystischen Formulierungen umschrieben und streng geheim gehalten. Anders als die Naturphilosophen experimentierten die Alchemisten jedoch selbst und entwickelten dazu eine Reihe spezieller chemischer Geräte und Arbeitstechniken. Mehr oder weniger zufällig entdeckte man beim Experimentieren z. B. die Mineralsäuren und das Schießpulver.

Aufgrund der vielen kriegerischen Auseinandersetzungen im ersten Jahrtausend und der Konflikte der Naturwissenschaften mit den herrschenden Religionen (Christentum, Islam) konnte sich die Alchemie nur langsam entwickeln. Besonderen Aufschwung erfuhr die „schwarze Kunst“ in Arabien im 8. bis 10. Jahrhundert und – trotz der Inquisition – im mittelalterlichen Europa nach der Gründung der ersten Universitäten. Erst in dieser Zeit wurde der Begriff „Alchemie“ (vermutlich aus dem arabischen Wort al-kimiya) geprägt. Einige „Philosophen“ vertraten alchemistische Theorien noch im 19. Jahrhundert, obwohl diese in der Neuzeit schnell wissenschaftlich widerlegt werden konnten.

* 287 vor Christus, in Syrakus (Sizilien)
† 212 vor Christus in Syrakus

Er war ein Grieche, der als Mathematiker, Ingenieur und technischer Berater der Könige tätig war. ARCHIMEDES entwickelte allgemeine Methoden zur Bestimmung der Flächeninhalte (krummliniger) ebener Figuren und des Rauminhalts von Körpern, die durch gekrümmte Flächen begrenzt sind. Er fand ein Verfahren zur Berechnung von $\pi$ und entwickelte Näherungswerte für Quadratwurzeln. Ein Zahlensystem, mit dem man mit beliebig großen Zahlen rechnen konnte, stammt auch von ihm.
Während des zweiten punischen Krieges erfand ARCHIMEDES mehrere Kriegsmaschinen, z. B. Hohlspiegel und Riesenkatapulte. Auch eine Förderschnecke zum Wassertransport, um Felder zu bewässern, wurde von ARCHIMEDES erfunden. Die Hebelgesetze und die Erklärung des Auftriebs von Körpern in Wasser gründen sich auf ARCHIMEDES.

Um Körper, Stoffe, Vorgänge oder Zusammenhänge beschreiben, vergleichen und charakterisieren zu können, nutzt man chemische Begriffe. Allgemein versteht man unter einem Begriff eine gedankliche Widerspiegelung einer Klasse von Objekten (Körper, Stoffe, Vorgänge usw.) aufgrund ihrer gemeinsamen Merkmale.

Damit jeder unter einem Begriff ein- und dasselbe versteht, werden Begriffe in der Chemie eindeutig definiert. Dadurch unterscheidet sich die Fachsprache auch von der Umgangssprache.

Begründen ist eine Tätigkeit, bei der ein Nachweis geführt wird, dass eine Aussage richtig ist. Dazu müssen Argumente, z. B. Beobachtungen, Gesetze, Eigenschaften von Körpern und Stoffen, angeführt werden.

Beobachten ist eine Erkenntnistätigkeit.
Beim Beobachten werden Erscheinungen in der Natur mit Sinnesorganen oder Hilfsmitteln wahrgenommen, um deren Eigenschaften, Merkmale, räumliche Beziehungen oder zeitlichen Abfolgen sowie Veränderungen in den Erscheinungen zu erkennen. Als Hilfsmittel werden z. B. technische Geräte wie Fernrohre, Mikroskope, Lupen für die Beobachtung genutzt.

Beschreiben ist meist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Beschreiben wird mit sprachlichen Mitteln zusammenhängend und geordnet dargestellt, wie ein Gegenstand oder eine Erscheinung in der Natur beschaffen ist, z. B. welche Eigenschaften ein Körper besitzt, wie ein Vorgang abläuft, wie ein technisches Gerät aufgebaut ist. Dabei werden in der Regel äußerlich wahrnehmbare Eigenschaften der Erscheinung oder des Gegenstandes dargestellt. Die Beschreibung kann durch Skizzen anschaulich gemacht werden.