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Chemie

Chemie

- Sehr facettenreich!

- Abstrakt ?            →    Keineswegs!!!

Hier gibt es Möglichkeiten wie in keinem anderen Fach.

Hand in Hand: Industrie und Schule 

"Sicherheit vom Labor bis in die Anwendung"

Alljährlich kurz vor Weihnachten ist Herr Dr. Dobbelaar (Chemiker bei der BASF) so freundlich, unseren Chemiekursen einen Einblick zum Thema Sicherheit in einem Industriebetrieb zu geben.
Dabei werden die Regeln im Labor deutlich gemacht und den Schülern wird klar, was Sicherheit in der Forschung bedeutet. Allein Neues zu entdecken reicht nicht aus. Kleine Mengen nutzen den Verbrauchern nichts. 
Was muss man tun, wenn man das Produkt im Großmaßstab herstellen möchte? 


Dabei spielen auch die Informationen zur Sicherheit überall eine große Rolle. Seit 2011 gibt es zur Kennzeichnung von Chemikalien neue Piktogramme.
 Was sagt der Gesetzgeber zur Kennzeichnung?
Sind die Stoffe im Großmaßstab hergestellt, müssen sie auch sicher zum Verbraucher gelangen. Hier spielt das Thema Transportsicherheit eine entscheidende Rolle. Neue Produkte müssen registriert werden, auch hier redet der Gesetzgeber mit.
Wie sieht es mit der Herstellerverantwortung für die Informationen an den Anwender aus? Wie sieht die Sicherheitsarbeit in einem Industriebetrieb im Allgemeinen aus? Was wird getan an Prävention, als Reaktion oder gar im Notfall? 

Diese Informationen bringen unsere Schüler ein Stückchen näher in Richtung Arbeitswelt und machen klar wie wichtig auch dieses Thema bei uns an der Schule ist.

Vielen Dank für das Engagement!


Iris Storck

 

Chemiekurs beim Schnuppern an der Uni Heidelberg


Die Exkursion nach Heidelberg beginnt schon um 6.16 Uhr. Um 8.00Uhr werden wir im Hörsaalgebäude Im Neuenheimer von Herrn Dr. Oeser empfangen. Die Vorlesung im großen Hörsaal beginnt. Manche sind ängstlich und trauen sich nicht in erste Reihe. Aber hier sieht man am besten. Von Angesicht zu Angesicht mit Herrn Prof. Staub, der die allgemeine Einführungsvorlesung zur Organischen Chemie hält. Tafel und moderne Technik wechseln sich ab. Versuche werden auch für hintersten Reihen mit der Videokamera übertragen. Ein Kameramann ist anwesend und ein weiterer Helfer kümmert sich um die Vorführung der Versuche und ums Tafelwischen. Währenddessen geht der Vortrag mit Powerpoint weiter.

Zwischenfragen: „Herr Professor, wird in der Klausur deutlich sein wie wir die Verseifung durchführen sollen?“ Denn heute gibt es Zwischenklausuren im Semester und am Ende des Semesters, so dass die Stofffülle die Studenten nicht erschlägt. Man kann also Punkte sammeln wie bei uns in der MSS, nicht die ganze Note hängt mehr von einer Prüfung ab.

Am Hörsaal wieder abgeholt, werden uns einige Informationen zum Chemiestudium in Heidelberg gegeben, dann kommen wir zu den Strukturanalyseverfahren. Die Massenspektrometrie übernimmt Dr. Gross und erläutert uns sehr anschaulich wie Moleküle getrennt und im Diagramm dargestellt werden. Er führt uns das mit Spüli vor und viele sind überrascht wie klein die benötigt Menge dazu ist.

Bei der Kernresonanzspektroskopie darf Max sogar die Probe vorbereiten bevor Dr. Graf sie weiter verarbeitet.









Die Röntgenstrukturanalyse ist ein besonders aufwändiges Verfahren bei dem Kristalle z.B. ein Zuckerkristall aufgebracht werden und Beugungsbilder entstehen. Diese werden in großen Mengen produziert und dabei der Einstrahlwinkel der Röntgenstrahlen verändert. Berechnungen am Computer von Dr. Rominger ergeben nach ein paar Tagen ein Bild des Moleküls mit genauen Bindungslängen.


Nach 3,5 informativen Stunden verlassen wir das Neuenheimer Feld und fahren zu den Halben Heidelberger Sternstunden, in denen wir sehr anschaulich von Prof. Wambsganß über Vermessungen im Weltall aufgeklärt werden.




Danach sind alle platt und brauchen erst Mal eine Mensapause.





Die Bewegung zum Heidelberger Schloss hoch tut uns gut, die ersten Anfänge der Chemie im Apothekenmuseum runden die Exkursion ab. Doch danach sind alle froh nach mehr als 12 Stunden wieder zu Hause anzukommen.
 
Iris Storck
 
 





 

Schule trifft Uni – Praktischer Teil der Facharbeit an der Uni

Im Haus der Astronomie an der Uni Heidelberg

 

Sterne verraten uns so einiges.
Unsere Sonne ist so ein Stern. Hier ein Bild von Sven Oberholz mit sogenannten Sonnenflecken (dunklere Stellen). Sie zeigen, dass diese Bereiche von ca. 6000°C auf 4500°C abgekühlt sind. Mit diesen Bereichen tritt eine Verstärkung des Sonnenwindes auf, was sich auf der Erde in Polarlichtern äußert.
Sterne verraten sogar etwas über ihre chemische Zusammensetzung allein durch ihr Licht.
Genau dafür interessiert sich Sven Oberholz. Mit einfachen Mitteln versuchte er über ein, an dem Teleskop angeschlossenes optischen Gitter, ein Spektrum der Sonne zu erhalten, was nicht sehr präzise werden konnte.

Inzwischen gibt es sehr gute Aufnahmen dank der Fürsprache von Herrn Prof. Dr. Joachim Wambsganß (Leiter des Max-Planck- Institutes für Astronomie in Heidelberg). Die Bedienung des Telekopes in der Sternwarte auf dem Königstuhl macht Frau Dr. Carolin Liefke möglich.

Dieses Sonnenspektrum kann auch rechnerisch ausgewertet werden. Es zeigt viele dunkle Linien, die Frauenhofer zu Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt hat. Sie sind charakteristisch für bestimmte Elemente des Periodensystems.

Auch andere Sterne offenbaren nachts bei großen Belichtungszeiten ihr Spektrum und verraten ein paar Geheimnisse.

 







Mal sehen welche Elemente Sven für uns entdeckt!


Iris Storck

 



Es ist so weit !

Die Ergebnisse sind da!!!  


Mithilfe der rechnerischen Auswertung der Sternaufnahme entstanden Spektralprofile (wie in untenstehender Abbildung zu sehen) der Sterne Regulus, Arktur und der Sonne. Insgesamt wurden in diesen Spektralprofilen 471 Spektrallinien gefunden, die jeweils zu einem bestimmten chemischen Element zugeordnet werden können.

  

Diese chemischen Elemente wie z.B Wasserstoff, Sauerstoff, Barium oder Eisen verraten einiges über die Sterne selbst, allerdings bedeutet der vermehrte Nachweis eines bestimmten Elements nicht zwangsläufig, dass dieses Element besonders oft in einem Stern vorhanden ist, vielmehr werden mit dem vermehrten Elementnachweis physikalische Eigenschaften an den Beobachter übermittelt.




Zu diesen Sterneigenschaften gehört beispielsweise die Sterntemperatur, aber auch Materie zwischen uns und den Sternen (beispielsweise Sternhüllen) ließen sich mit den aufgenommenen Spektralprofilen ausfindig machen.

Mithilfe der ausgewerteten chemischen und physikalischen Eigenschaften konnten die Sterne in definierte Sternklassen eingeteilt werden, die auf den genannten Sterneigenschaften gründen und im groben Maße über den „Lebensweg“, bzw. das Alter eines Sternes informieren.

 

 

Sven Oberholz


Nachweis von Crackprodukten mit Brom im Unterricht 

Crackprodukte entstehen durch Erhitzen von Rohöl. Dabei entstehen auch Produkte, die eine Doppelbindung enthalten. Dies kann durch Zugabe von Bromwasser nachgewiesen werden. 
Die Reaktion läuft nach dem Mechanismus der Elektrophilen Addition ab.

Manche Modelle kommen bei der Veranschaulichung an ihre Grenzen (Bild links).

Zum besseren Verständnis der sterischen Hinderung bedienen sich Schüler des darstellenden Spiels.


Hier rechts: Ein "dickes Brommolekül"
nähert sich einem Cyclohexenmolekül.


Durch die Anwesenheit eines polaren Lösungsmittels wird die Heterolyse eingeleitet. Das an der einen Seite positiv polarisierte Brommolekül nähert sich der Doppelbindung des Cyclohexens (unten).






Es wird ein Bromonium-Ion gebildet.





Das große Brom verhindert die Möglichkeit des Angriffs von der gleichen Seite. Deshalb muss sich das Bromid-Ion


von der anderen Seite nähern.




Gerade am entstehenden Di-Bromcyclohexan wird deutlich, dass die Addition stereospezifisch trans erfolgt.










So wurde das starre Kunsstoffmodell überlistet.



Iris Storck
    

 
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