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Gallium ist ein bei 30 °C schmelzendes Halbmetall der 3. Hauptgruppe. Chemisch zeigt es große Ähnlichkeit zum Aluminium, mit dem es in der Natur vergesellschaftet vorkommt. Gallium weist einen fast 2400 K betragenden Flüssigkeitsbereich auf. Es löst sich wie Al sowohl in verdünnten Säuren als auch in verdünnten Laugen. Aus [Ga(OH)₄]- Lösungen wird das Element elektrolytisch gewonnen und z. B. zu A(III)B(V)-Halbleitern (GaAs, GaP) verarbeitet.

Der Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen Druck, Volumen und Temperatur eines idealen Gases wird durch die Gasgesetze von ROBERT BOYLE und EDME MARIOTTE sowie JOSEPH LOUISE GAY-LUSSAC und AMONTONS beschrieben. Fasst man diese Gesetzmäßigkeiten zusammen, dann erhält man eine Zustandsgleichung des idealen Gases. Diese auch als universelle Gasgleichung bezeichnete Beziehung kann für stöchiometrische Berechnungen genutzt werden, da sich viele reale Gase annähernd wie ideale Gase verhalten.

* 06.12.1778 in Saint-Léonard-de-Noblat (bei Limoges)
† 09.05.1850 in Paris

Er war ein französischer Naturwissenschaftler, der sich vor allem mit chemischen, aber auch mit physikalischen Problemen beschäftigte. Sein Hauptarbeitsgebiet in der Physik war die Wärmelehre, insbesondere die Gastheorie.
Er fomulierte 1802 das nach ihm benannte Gasgesetz.

Germanium kommt in der Natur in Form von Sulfiden vor, wird aber hauptsächlich als Nebenprodukt der Zinkgewinnung aus dem dort anfallendem GeO₂ durch Reduktion mit Wasserstoff gewonnen. Es ist ein grauweißes, sprödes, reaktionsträges Element der 4. Hauptgruppe. Es weist Halbleitereigenschaften auf. Verbindungen leiten sich von der Oxidationsstufe IV ab. Für die Herstellung von Transistoren, optischen Geräten (Ge ist durchlässig für Infrarotes Licht) wird Germanium technisch genutzt.

In Erscheinungen der Natur kann man durch Beobachtungen und Experimente Zusammenhänge zwischen einzelnen Eigenschaften von Körpern, Stoffen oder Vorgängen erkennen. Wenn sich diese Zusammenhänge in der Natur unter bestimmten Bedingungen immer wieder einstellen und für eine ganze Gruppe von Objekten gelten, dann spricht man von gesetzmäßigen Zusammenhängen, Gesetzmäßigkeiten oder Gesetzen.
Gesetze in den Naturwissenschaften sind allgemeine und wesentliche Zusammenhänge in der Natur, die unter bestimmten Bedingungen stets wirken.
Gesetze bestehen in der Regel aus Bedingungs- und Gesetzesaussagen.

Größen sind spezielle Fachbegriffe. Sie unterscheiden sich von anderen Fachbegriffen dadurch, dass es Begriffe zur Beschreibung messbarer Eigenschaften von Objekten sind. Neben der Bedeutung der Größe, die wie bei anderen Begriffen definiert wird, kann für ein konkretes Objekt auch der Wert der Größe angegeben werden. Dazu ist die Festlegung einer Einheit erforderlich. Außerdem ist für jede Größe ein Formelzeichen als Abkürzung festgelegt. Darüber hinaus gehört zur vollständigen Charakterisierung einer Größe die Angabe eines Messgerätes oder eines Messverfahrens zur Bestimmung des Wertes der Größe.

Mit Beginn der Neuzeit gewann die Suche nach der Universalmedizin wieder zunehmend an Bedeutung. Der Arzt PARACELSUS wurde der Begründer der Iatrochemie (griech. iatros = Arzt), indem er neue chemische Verbindungen zur Behandlung von Krankheiten einsetzte und die Elementelehre erweiterte.

Durch die Verbreitung der Papierherstellung und des Buchdrucks wurden die naturwissenschaftlichen Erkenntnisse von vielen Gelehrten zugänglich und trotz der Geißel der Inquisition weiterentwickelt. In Europa erfolgte im 17. Jahrhundert die Bildung von Akademien, die anders als die eher geisteswissenschaftlich ausgerichteten Universitäten der naturwissenschaftlichen Forschung dienten. Als Begründer der Chemie als empirischer Wissenschaft gilt der Engländer ROBERT BOYLE, der die Notwendigkeit der experimentellen Methode in der wissenschaftlichen Untersuchung – ganz im Sinne des Physikers GALILEI – betonte. BOYLE definierte den Begriff Element neu und begründete die klassische chemische Analyse. Er legte mit seinen Arbeiten die Grundlagen für die rasante Entwicklung der Chemie im darauffolgenden 18. Jahrhundert.

Im Internationalen Einheitensystem (SI) sind Basiseinheiten für sieben physikalische Größen festgelegt. Die meisten anderen Einheiten lassen sich aus diesen sieben Einheiten ableiten. Die Festlegungen über Einheiten sind international vereinbart und werden von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) getroffen. Als verbindliche Basiseinheiten wurden auf der 11. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Jahre 1960 folgende sieben Einheiten festgelegt:

• das Meter (1 m) als die Einheit der Länge bzw. des Weges,
• das Kilogramm (1 kg) als Einheit der Masse,
• die Sekunde (1 s) als Einheit für die Zeit,
• das Ampere (1 A) als Einheit für die Stromstärke,
• das Kelvin (1 K) als Einheit für die Temperatur,
• das Mol (1 mol) als Einheit für die Stoffmenge,
• die Candela (1 cd) als Einheit für die Lichtstärke

Interpretieren ist eine Tätigkeit, eine verbale Aussage, die eng mit dem Experimentieren sowie mit Gleichungen und Diagrammen verbunden ist.

Beim Interpretieren von Reaktionsgleichungen wird den Zeichen und Symbolen sowie den dargestellten Sachverhalten eine inhaltliche Bedeutung zugeordnet.

* 15.03.1821 in Putschirn (Tschechien)
† 08.07.1895 in Wien

JOSEPH LOSCHMIDT war ein österreichischer Physiker und Chemiker. Er forschte u. a. auf den Gebieten der Thermo- und Elektrodynamik, der Optik und Kristallografie.
Außerdem gelang ihm erstmals die Berechnung des Moleküldurchschnitts unter Anwendung der kinetischen Gastheorie. Die daraus abgeleitete Teilchenzahl pro Mol (heute die Stoffmenge N) wird auch als die LOSCHMIDT-Zahl bezeichnet.

* um 1620 in Dijon
† 12.05.1684 in Paris

Er war zunächst ein französischer Geistlicher, der sich später auch mit naturwissenschaftlichen und speziell mit physikalischen Problemen beschäftigte, unter anderem mit optischen Erscheinungen in der Atmosphäre sowie mit der Mechanik der Flüssigkeiten und Gase. Bekannt wurde er durch die Entdeckung des Gesetzes, das heute als Gesetz von BOYLE und MARIOTTE bezeichnet wird.

Das Mischen von Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen oder das Verdünnen hoch konzentrierter Lösungen sind alltägliche Aufgaben z. B. in der chemischen Analytik oder in der chemischen Industrie. Dabei muss man schnell berechnen können, welche Konzentrationen die erhaltene Lösung besitzt oder welche Ausgangslösungen eingesetzt werden müssen, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen.

Die Verleihung von Nobelpreisen hatte der schwedische Chemiker und Unternehmer ALFRED NOBEL, der von 1833 bis 1896 lebte, 1895 in seinem Testament verfügt. Der Nobelpreis wird seit 1901 jährlich zum Todestag von ALFRED NOBEL am 10. Dezember in den Bereichen Physik, Chemie, Physiologie oder Medizin, Literatur und Frieden verliehen. Seit 1969 erfolgt auch eine Verleihung des Nobelpreises auf dem Gebiet der Wirtschaftswissenschaften. Der Nobelpreis gilt als höchste wissenschaftliche Auszeichnung.

Chemische Reaktionen sind Vorgänge, bei denen aus den Ausgangsstoffen neue Stoffe, Reaktionsprodukte, mit neuen Eigenschaften entstehen. Es erfolgt eine Stoffumwandlung, die immer mit einer Energieumwandlungen verbunden ist.
Chemische Reaktionen können mit Wortgleichungen oder Formelgleichungen wiedergegeben werden.
Chemische Reaktionen können nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt werden.

Bei chemischen Reaktionen werden Stoffe umgewandelt. Es reagieren Ausgangstoffe zu Reaktionsprodukten. Dabei kommt es zum Umbau chemischer Bindungen, Teilchen ordnen sich neu an und Energieumwandlungsprozesse finden statt. Unterschiedliche Arten von Reaktionsgleichungen geben die qualitativen und die quantitativen Zusammenhänge der Stoffumwandlung wieder.

Die Stöchiometrie ist die Lehre von der Berechnung der Zusammensetzung chemischer Verbindungen und Stoffgemische sowie der Massen-, Volumen- und Ladungsverhältnisse bei chemischen Reaktionen. Energetische Veränderungen werden dabei nicht betrachtet. Bei stöchiometrischen Berechnungen werden bekannte chemische und auch physikalische Gesetze genutzt.

Die Stoffmenge gibt an, wie viele Teilchen eines Stoffs in einer Stoffprobe oder Stoffportion vorliegen.

Die Einheit der Stoffmenge ist seit 1971 eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI).

Denk- und Arbeitsweisen der Chemie sind all jene für die Chemie und die Tätigkeit des Chemikers charakteristischen Herangehensweisen, die das Wesen dieser Naturwissenschaft ausmachen.
Dazu gehören das Definieren von Begriffen und Größen mit ihren Einheiten einschließlich Festlegungen zu einem einheitlichen Einheitensystem, das Erkennen und Anwenden von Naturgesetzen, das Lösen von Aufgaben und Problemen sowie solche charakteristischen Tätigkeiten wie das Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen, Experimentieren, Interpretieren, Erklären und Voraussagen.
Jede dieser Tätigkeiten lässt sich genauer kennzeichnen. Für viele Tätigkeiten lassen sich auch Schrittfolgen angeben.

Bereits ein flüchtiger Blick auf unsere Umgebung zeigt uns die alltägliche Gegenwart chemischer Prozesse und Strukturen: Jede Nahrung die wir aufnehmen besteht aus unterschiedlichen Substanzen bzw. Substanzgemischen; in unserem Körper erfolgen vielfältige Stoffveränderungen, die das Lösen und Knüpfen neuer chemischer Bindungen erfordern. Fast alle Gegenstände , die uns umgeben, sind in ihrer Entstehung an chemische Prozesse geknüpft, sei es ein metallisches Objekt, ein Kunststoff, ein Baumaterial oder eine Farbe. Unsere individuelle Beweglichkeit beruht auf chemischen Prozessen, die uns die Energie für die Ortsveränderungen liefern. Nutzen wir ein Transportmittel, so wird hier in den meisten Fällen chemische Energie in mechanische umgewandelt. Müssen wir nach Medikamenten greifen, so ist deren Herstellung und Wirkungsweise an chemische Strukturen und Reaktionen gebunden. Ja, selbst das Lesen dieses Textes ist ohne chemische Veränderung im Auge und innerhalb des Gehirns nicht möglich.

Unter einer Waage versteht man ein mechanisches oder elektronisches Messinstrument, das zum Bestimmen von Massen benutzt wird. Waagen gibt es in verschiedensten Bauarten und Ausfertigungen, je nach Verwendung im Haushalt, in wissenschaftlichen Laboratorien, im Handel oder in Industriebetrieben.

* 28.12.1838 in Freiberg (Sachsen)
† 08.10.1904 in Dresden

Clemens Winkler war ein deutscher Chemiker, Forscher und Hochschullehrer.
Er analysierte die verschiedensten Mineralien, untersuchte Indium und seine Verbindungen, begründete die technische Gasanalyse, reduzierte Oxide und Carbonate mithilfe des Metalls Magnesium und stellte eine Reihe von Metall-Wasserstoff-Verbindungen her.
Das „Kontaktverfahren“, welches bei der Herstellung von Schwefelsäure benötigt wird, stammt von ihm. Winkler entdeckte das Element Germanium.

Die Zusammensetzung von Stoffgemischen wird durch Zusammensetzungsgrößen angegeben. Dabei benutzt man für Feststoffe und Gasgemische meist Anteilsgrößen, da die Masse von Feststoffen und der Druck oder das Volumen von Gasen sehr einfach gemessen werden können. Für Lösungen ist die gebräuchlichste Zusammensetzungsgröße die Stoffmengenkonzentration, weil aus dieser Größe die Stoffmenge eines gelösten Stoffs direkt aus dem Volumen der Lösung ermittelt werden kann. Der Gehalt des gelösten Stoffs kann aber auch als Massenanteil oder Massenkonzentration angegeben werden.