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Glossar - Die Fachsprache der Chemie

Die wissen­schaftliche Fach­sprache ist ein wichtiger Teil aller Natur­wissen­schaften. Fach­sprach­liche Be­griffe sind in ihrer Be­deutung eng ge­fasst. Sie sind da­durch ge­nauer als Um­gangs­sprache. Die Fach­sprache zu verstehen hilft natur­wissen­schaftliche Zusammen­hänge zu verstehen. Fach­begriffe formen ein (semantisches) Netz­werk im Gehirn. Ge­lerntes kann so leichter er­innert und mit neuem Wissen verknüpft werden. Die folgende alphabetisch sortierte Liste von Fach­begriffen ist nützlich zum Nach­schlagen einzelner Wörter. Um den Zusammen­hang der Begriffe zu ver­deutlichen, sind Mind­maps oder Cluster hilf­reich. Im "Down­load"-Bereich stehen einige Bei­spiele als PDF-Dokumente zum Herunter­laden bereit. Im Sinne der durch­gehenden Sprach­bildung werden im Glossar alle Begriffe ggf. mit Artikel, Hin­weisen zur Grammatik und Ver­wendungs­beispielen präsentiert. In eckigen Klammern steht außerdem eine Niveau­beschreibung. Das Tag [ALL] kenn­zeichnet Begriffe, die für alle Lernenden bedeutsam sind, auch für den Förder­schul­abschluss und den ersten Schul­abschluss. Das Tag [MSA] markiert Inhalte für den mittleren Schul­abschluss. Das [ABI]-Tag meint Fach­begriffe für das Fach­abitur und die all­gemeine Hoch­schul­reife und das [UNI]-Tag steht für Inhalte, die für alle höheren akademischen Lauf­bahnen interessant sind.

A

Stoffe können nur bis zum absoluten Nullpunkt abgekühlt werden. In Grad Celsius hat dieser den Wert -273,15°C. Der absolute Nullpunkt dient auch als Bezugspunkt für die Kelvin-Temperaturskala. -273,15°C entsprechen daher genau 0K (sprich: "null Kelvin"). An einem Sommertag mit 25°C Außentemperatur könnte ein Chemiker also auch behaupten, es sei 298,15K warm. Der absolute Nullpunkt ist die unterste Grenze für messbare Temperaturen. Stoffe enthalten am absoluten Nullpunkt keine Energie mehr, außer der theoretischen und nicht nutzbaren Nullpunktsenergie.

Stoffe können in ver­schieden­en →Aggregat­zuständen vor­liegen. Stoffe können die Aggregat­zustände »fest«,»flüssig« und»gas­förmig« haben.

Als Anion wird ein negativ geladenes Ion bezeichnet

Ein Stoff der Anionen enthält wird auch anionisch genannt. Üblich ist die Bezeichnung bei Waschmitteln (anionische Tenside).

Ein Atom ist ein sehr kleines Teil­chen. Es besteht aus Protonen (p⁺), Neutronen (n) und Elektronen (e^-), sog. »sub­atomaren« Teilchen. Protonen und Neutronen bilden den sog. »Atom­kern«, während Elektronen eine »Atom­hülle« um den Kern bilden. Der Name »Atom« kommt von dem alt­griechischen Begriff »atomos«, welcher »un­teilbar« bedeutet. Wir wissen heute, dass Atome doch geteilt werden können. In einigen chemischen Reaktionen wechseln Elektronen von einem Atom in ein anderes. »Radio­aktive« Atome sind instabil und können unter Ab­spaltung von sub­atomaren Teil­chen zer­fallen oder (Gamma-)­Strahlung abgeben.

Ein Stoff der in Atomen vorliegt wird auch als atomar bezeichnet.

Die kovalente Bindung wird manchmal auch als Atombindung bezeichnet.

Die Atommasse, das »Gewicht« eines Atoms, wird in »Unit« (u) oder »Gramm pro Mol« (g/mol) angegeben. Die Atommasse dient zum Vergleich mit anderen Atomen und ermöglicht die Berechnung von Stoffmengen mit einer bestimmten Anzahl von Atomen.

Als Autoprotolyse wird die Abgabe von Protonen an ein Molekül des gleichen Stoffes verstanden. Wasser kann durch Autoprotolyse zu Oxonium und Hydroxid reagieren.

Gemische, die sich durch Destillation nicht vollständig trennen lassen, werden auch als azeotrope Gemische bezeichnet. Zum Beispiel bilden Wasser und Ethanol gemeinsam ein Azeotrop.

B

→Gasbrenner

Eine Bürette ist meistens ein Glasgerät und eine Kombination aus einem Trichter und einem Messzylinder. Mit einer Bürette lassen sich flüssige Chemikalien sehr genau tropfenweise in andere Gebinde umfüllen. Büretten werden meistens für Titrationen benutzt.

C

Chemie ist die Wissenschaft von den Stoffen ihren Stoffeigenschaften und Wechselwirkungen.

D

Die Destillation ist ein Trennverfahren, welches die Trennung von flüssigen Stoffen mit unterschiedlicher Siedetemperatur erlaubt.

Werden Stoffe mit Hilfe einer Destillation getrennt, wird auch gern das Verb destillieren (Rechtsschreibung) benutzt.

Salze, Säuren und andere Elektrolyte können in einem Lösungmittel, oft Wasser, in Ionen zerfallen. Dieser als Dissoziation bezeichnete Vorgang ist der Grund, weshalb sich Kochsalz in Wasser scheinbar auflöst.

Salze, Säuren und andere Elektrolyte können in einem Lösungmittel, oft Wasser, in Ionen zerfallen. Dieser als Dissoziation bezeichnete Vorgang ist der Grund, weshalb sich Kochsalz in Wasser scheinbar auflöst.

An einer kovalenten Bindung können mehr als zwei Elektronen beteiligt sein. Bilden insgesamt vier Elektronen eine Bindung zwischen zwei Partnern, so liegt eine Doppelbindung vor. Diese Bindung besteht aus zwei Elektronenpaaren.

An einer kovalenten Bindung können mehr als zwei Elektronen beteiligt sein. Bilden insgesamt sechs Elektronen eine Bindung zwischen zwei Partnern, so liegt eine Dreifachbindung vor. Diese Bindung besteht aus drei Elektronenpaaren.

E

Ein Element ist ein Stoff, welcher aus Atomen genau einer Art besteht. Die Atome eines Elements haben stets die gleiche Zahl an Protonen (p⁺) in ihrem Atomkern. Die Anzahl der Neutronen (n±0) kann variieren. Atome des gleichen Elements mit unterschiedlicher Neutronenzahl heißen Isotope.

Ein Elementsymbol ist ein Zeichen aus einem oder mehreren Buchstaben, welches für jedes Element im Periodensystem der Elemente eindeutig ist. Jedes Elementsymbol beginnt mit einem Großbuchstaben und hat einen Bezug zum (IUPAC-)Namen des Elements. Die Namen der Elemente stammen aus unterschiedlichen Epochen der Menschheitsgeschichte und sind oft der lateinischen Sprache entlehnt. Das Element "Sauerstoff" hat den lateinischen Namen "Oxygenium". Davon leitet sich das Elementsymbol "O" für den Sauerstoff ab. Das Element "Gold" hat den lateinischen Namen "Aurum" und wird daher durch das Elementsymbol "Au" repräsentiert. In der chemischen Fachsprache ist es üblich, den Namen der Elemente stets auszusprechen um Verwechslungen und Missverständnisse zu vermeiden. Das Reaktionsschema "Cu + O → CuO" wird daher mündlich als Satz "Kupfer reagiert mit Sauerstoff zu Kupferoxid." formuliert. Elementsymbole werden im Periodensystem der Elemente (PSE) und regelmäßig auch in (Summen-)formeln für Moleküle verwendet. Die Benennung der Elemente folgt keinem Schema, daher müssen die Elemente und ihre Elementsymbole auswendig gelernt werden. Alle Jahrgänge sollten mindestens die Elemente, und die Elementsymbole, der 1.-4. Periode und außerdem die Elemente Silber (Ag), Iod (I), Platin (Pt), Quecksilber (Hg), Blei (Pb) und Xenon (Xe) kennen. In Leistungskontrollen (Tests, Kolloquien, Klassenarbeiten und Klausuren) wird die Kenntnis dieser 42 Elemente und ihrer Elementsymbole vorausgesetzt.

Eine endotherm chemische Reaktion läuft nur bei ständiger Energiezufuhr weiter. Wird der Reaktion keine weitere Energie zugeführt, so bricht sie ab.

Eine exotherme chemische Reaktion läuft nach einer Initialzündung (→ Aktivierungsenergie) immer weiter. Während der Reaktion wird Energie an die Umgebung abgegeben.

F

Filterpapier ist ein poröses Papier mit vielen kleinen Löchern. Je nach Größe der Löcher können Teilchen durch das Filterpapier hindurchgelangen oder werden vom Filterpapier aufgehalten. Ein Gemisch aus unterschiedlich großen Teilchen kann mit Hilfe von Filterpapier getrennt werden. Dieser Vorgang wird auch »Filtration« genannt.

G

Die Gasbrenner in der Schule nutzen entweder Erdgas oder Propan als Brennstoff.

H

Die Elemente der 17. Gruppe, auch 7. Hauptgruppe genannt, des Periodensystems der Elemente werden auch »Halogene« genannt.

I

Ionen sind geladene Teilchen.

J

In Joule (J) oder Kilojoule (kJ) werden Energiemengen angegeben. Üblich ist auch die Angabe des »Brennwerts« von Nahrungsmitteln in Kilojoule.

K

Als »Kalilauge« wird umgangssprachlich eine wässrige Lösung von Kaliumhydroxid (KOH) bezeichnet. Kalilauge dient z.B. zur Herstellung von Schmierseifen.

L

Levorotation beschreibt die Drehung der Lichtachse von polarisiertem Licht entgegen dem Uhrzeigersinn.

M

Ein Molekül ist ein Teilchen einer Verbindung aus mindestens zwei Atomen.

N

Ein Neutron (n) ist ein ungeladenes subatomares Teilchen. Neutronen haben eine mit Protonen vergleichbare Masse.

O

Elek­tronen bewegen sich mit Licht­geschwindig­keit und lassen sich daher nicht direkt beobachten. In einem Orbital ist die Wahr­scheinlich­keit hoch, ein Elektron an­zu­treffen. Orbitale sind gewisser­maßen »Aufenthalts­wahrschein­lich­keits­räume«.

P

Ein Proton (p⁺) ist ein positiv geladenes subatomares Teilchen. Protonen haben eine mit Neutronen vergleichbare Masse.

Q

Quarzglas ist ein sehr temperaturbeständiges Glas. Es wird daher in diversen chemischen Geräten genutzt.

R

Relevanz ist ein Maß für die Bedeutung von Einflussgrößen in einem Experiment (Druck, Konzentration, Temperatur, etc.). Oft wird auch von »relevanten« Umgebungsparametern gesprochen. Unwichtige, kaum messbare Einflüsse werden dagegen gern als »irrelevant« bezeichnet.

S

Wird die Siedetemperatur eines Stoffes erreicht, gehen die Teilchen des Stoffes in den gasförmigen Zustand über.

Wird ein Stoff in kurzer Zeit stark und über seine Siedetemperatur erwärmt, so kann er in einigen Fällen nicht sofort in den gasförmigen Zustand übergehen. Unter ungünstigen Bedingungen kann der Stoff anschließend explosionsartig verdampfen. Ein solcher Siedeverzug kann sehr gefährlich sein, wenn große Mengen heiße Gase Menschen oder andere Chemikalien treffen.

T

Die Temperatur (Formelzeichen T) ist eine Zustandsgröße und kann mit einem Thermometer gemessen werden. Die Temperatur wird in der Einheit Kelvin (K), Grad Celsius (°C) oder Grad Fahrenheit (°F) angegeben. Die SI-Einheit für die Temperatur ist Kelvin. Die Temperatur eines Gegenstands ist abhängig von der Wärmekapazität des verwendeten Materials und der aufgenommenen Wärme.

Ein Trichter ist ein Hilfsmittel zum Umfüllen von Stoffen. Er besteht aus einem sich nach unten hin verjüngenden Kegel mit abgeschnittener Spitze.

U

Atommassen werden üblicherweise in der Einheit »unified atomic mass unit« (u) angegeben. 1 Unit ist als 1/12 der Masse des Kohlenstoffisotops ¹²C definiert.

V

Ein ideales Vakuum wäre ein absolut leerer, teilchenfreier Raum. In anschaulichen, makroskopischen Maßstäben ist ein ideales Vakuum praktisch unmöglich zu erreichen. Der Raum zwischen kleinsten Teilchen ist leer und ein Vakuum auf mikroskopischer Ebene.

Als Valenzelektronen werden die Elektronen in der äußersten Schale eines Atoms bezeichnet. Diese sind maßgeblich für die chemische Reaktivität des Stoffes verantwortlich, da Elektronen aus den inneren, bereits gefüllten, Schalen meistens nicht mitreagieren.

Als Valenzschale wird die äußerste Schale eines Atoms bezeichnet. Diese enthält die Valenzelektronen, welche maßgeblich für die chemische Reaktivität des Stoffes sind.

Die englische Abkürzung steht für valence shell electron pair repulsion und bedeutet übersetzt in etwa Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßungseffekt. Mit dem VSEPR-Modell lässt sich die räumliche Struktur vieler Moleküle erklären.

W

Dihydrogenmonoxid wird im Alltag oft Wasser genannt.

Die sogenannten Wassergläser sind eine Stoffklasse in Wasser gelöster Silikate.

Die Wellenlänge gibt die Breite einer Sinusschwingung einer elektromagnetischen Wellenfunktion an. Als Formelzeichen wird üblicherweise ein kleines griechisches Lambda (λ) benutzt.

X

Als »X-Strahlen«, »X-rays«, oder Röntgenstrahlung, werden elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge unter 10nm bezeichnet. Röntgenstrahlung kann Krebserkrankungen auslösen.

Die Xylole sind eine Stoffklasse in der organischen Chemie. Sie haben einen charakteristischen Geruch.

Y

Yttrium-Aluminium-Granate sind Kristallstrukturen, die häufig für den Bau von Festkörperlasern verwendet werden. Mit Neodym dotierte YAG-Kristalle (»Nd:YAG«) werden in Dentallasern oder ähnlichen medizinischen Geräten verbaut.

Z

Eine Zentrifuge ist ein Gerät zur Trennung von Stoffen mit unterschiedlicher Masse durch Ausnutzung der Massenträgheit.

Zeolithe sind ein Stoffgruppe mit mikroporöser Struktur. Aufgrund der dadurch sehr großen Oberfläche, werden Zeolithe gern in der Chemie als Trägermaterial für Katalysatoren oder Ionentauscher verwendet.

Der Begriff Zustand wird in der Chemie sehr eng benutzt. Ein Zustand beschreibt das Vorkommen eines Stoffes sehr genau mit Hilfe von Zustandsgrößen.

Zustandsgrößen beschreiben messbare Eigenschaften eines Stoffes (genauer: eines thermodynamischen Systems). Die wichtigsten Zustandsgrößen in der Chemie sind der Druck (Formelzeichen p), die Temperatur (Formelzeichen T), das Volumen (Formelzeichen V), die Teilchenzahl (Formelzeichen n) bzw. die Stoffmenge (Formelzeichen m) und die Entropie (Formelzeichen S).

Ein Zwitterion trägt sowohl mindestens eine negative und eine positive Ionenladung. Aminosäuren oder Waschmittelmoleküle sind oft Zwitterionen.

Bücher und Links zum Thema Chemie:

• Wikipedia: Chemie (deutsch)