W-Seminar Chemie 2011 2013 - Komplexe in der Chemie: Unterschied zwischen den Versionen

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==Termine==
 
==Termine==
* <span style="color:#ff0000;"> ''- im Moment keine Termine -'' </span>
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<span style="color:#ff0000;"> Abgabe eines '''Portfolios''' spätestens bis '''Freitag, 27.01.2012''' bei mir persönlich, in mein Fach oder bis Donnerstag, 26.12.2012 per '''pdf-Datei''' an meine e-mail-adresse. Das Portfolio wird benotet. Ich antworte auf die mail, sobald ich die Datei erhalten habe. Falls ihr keine Rückmeldung bekommt, habe ich das Portfolio auch nicht erhalten!</span>
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<span style="color:#ff0000;">Ihr findet ganz unten auf dieser Seite eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte, die wir am 20.01.2012 im Unterricht bei der Kritik der ersten Portfolios besprochen haben.</span>
  
 
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== Teilnehmer ==
+
== Teilnehmer und vorläufige Arbeitsthemen ==
  
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<div style="margin: 0; margin-right:8px; border: 1px solid grey; padding: 0em 1em 1em 1em; background-color:#FFEFDB; align:left;">
 
 
===EisJan===
 
 
* Fr., 11.11.: Referat, S. 32 - 33
 
* Versuche für Referat ausprobieren: Di, 25.10. 13:05 Uhr, Chemie-Sammlung
 
 
===GebSim===
 
 
* Fr., 18.11.: Referat, S. 42 - 43
 
 
===HöcKil===
 
 
* Fr., 18.11.: Referat, S. 44 - 45
 
 
===HücPhi===
 
 
* Fr., 11.11.: Referat, S. 38 - 39
 
 
===KaiFab===
 
 
* Fr., 02.12.: Referat, "Die Grätzelzelle"
 
 
</div><br>
 
 
 
<!-- rechte Spalte -->
 
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<div style="margin: 0; margin-right:8px; border: 1px solid grey; padding: 0em 1em 1em 1em; background-color:#FFEFDB; align:left;">
 
===MülFel===
 
 
* Fr. 02.12.: Referat, "Die Fotosynthese"
 
 
===MülPhi===
 
 
* Fr., 18.11.: Referat, S. 40 - 41
 
 
===RügMar===
 
 
* Fr., 11.11.: Referat, S. 34 - 35
 
 
===SchFab===
 
 
* Fr., 11.11.: Referat, S. 36 - 37
 
 
===WicAnn===
 
 
* Fr. 02.12.: Referat, "Chlorophyll"
 
 
</div><br>
 
|}
 
 
 
== vorläufige Arbeitsthemen ==
 
 
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{| class="wikitable"
 
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== Portfolio ==
  
  
 
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{| class="wikitable"
==Lösungen zu den Aufgaben==
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! Bewertungskriterium !! Hinweis
Durch Klicken auf <span style="color:#0000FF;">'''Anzeigen'''</span> wird die Lösung angezeigt! <br>
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Ihr solltet wirklich erst auf <span style="color:#0000FF;">'''Anzeigen'''</span> klicken, wenn ihr die Aufgabe gelöst habt! - Alles andere erzeugt keinerlei Lerneffekt!
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| '''Form''' || Fehlermeldungen in einem aktiven Dokument (speziell beim Inhaltsverzeichnis) müssen entfernt werden! <br> Leere Spalten oder Zeilen in einer vorgegebenen Tabelle müssen entfernt werden! <br> Kein Wechsel der Schriftart oder -größe. <br> Bei gebrochenen Einheiten steht nach dem Schrägstrich kein Leerzeichen, Liter wird jetzt mit einem großen "L" abgekürzt: 1 mol/L. <br>
 
+
|-
{| width="99%"
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| '''Darstellung''' || Keine deutlich erkennbaren "Strg+C-Strg+V-Inhalte" aus dem Internet kopieren. <br> Kein "Telegrammstil": Entweder ganze Sätze ausformulieren oder nur eine Aufählung mit Spiegelstrichen, bzw. Nummern. <br> Keine Fachbegriffe verwenden, die ihr nicht erklären könnt. Ihr müsst davon ausgehen, dass ich euch danach frage! <br> Die fachlichen Inhalte können gerne in Form von Grafiken und Abbildungen visualisiert werden.  
| style="vertical-align:top" |
+
|-
 
+
| '''Inhalt''' || Die fachlichen Hintergründe müssen genauer dargelegt werden, vor allem die '''Chemie''', die hinter den Versuchen steckt. Oft sind lediglich Versuche aus dem Internet ins Portfolio kopiert, ohne diese jedoch mit dem genauen Thema in Verbindung zu setzen. <br> Beim letzten Punkt "Quellen" sollte eine '''Bewertung''' der gefunden Quellen erfolgen. Hier können durchaus auch Quellen stehen, die sich '''nicht''' für eine Recherche eignen! - Wenn ihr z.B. begründet, dass es sich bei dieser Quelle um einen blog handelt, in dem keine seriösen Hinweise zu finden sind, zeigt das, wie gut ihr den Informationsgehalt der Quelle einschätzen könnt. Das wird euch eher positiv angerechnet.
<div style="margin: 0; margin-right:8px; border: 1px solid grey; padding: 0em 1em 1em 1em; background-color:#F5F5F5; align:left;">
+
== Lösungen (S. 9 - 17) ==
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=== S. 9 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S9A1.jpg|300px]]
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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Später wird eine genauere Begründung verlangt. An dieser Stelle genügt folgende Antwort: Aufgrund der gleichen Ladung und des gleichen Spins würden sich Elektronen zu stark abstoßen. Daher können sie sich nicht an der gleichen Stelle aufhalten.
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}}
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=== S. 11 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
+
[[Datei:WSemC1113_ML_S11A1.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
+
Normalerweise besetzen die Elektronen die energieärmsten Niveaus. Durch Energiezufuhr können jedoch auch Energieniveaus besetzt werden, die energetisch betrachtet höher liegen.
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}}
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+
* Aufgabe 3 {{versteckt|
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Es gibt immer drei p-Orbital, egal welche Schale (außer der ersten, K-Schale. Diese besteht nur aus einem s-Orbital). Da in jedem Orbital zwei Elektronen Platz finden können sich sowohl im 2p, als auch im 3p-Niveau maximal 6 Elektronen aufhalten.
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}}
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* Aufgabe 4 {{versteckt|
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Der Grundzustand wäre: 1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>6</sup>. Ein Elektron aus dem 2p-Niveau befindet sich jedoch auf dem nächst höheren Niveau: 3s.
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}}
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* Aufgabe 5 {{versteckt|
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'''a)''' 2p<sup>7</sup> ist unmöglich: Es existieren immer nur drei p-Orbitale. In jedem finden maximal zwei Elektronen Platz. Das p-Niveau (egal welcher Schale) kann daher immer nur mit maximal 6 Elektronen besetzt sein. <br>
+
'''b)''' Die Kombination 2p<sup>3</sup> 3s<sup>2</sup> ist energetisch nicht erlaubt. Bevor Elektronen in das 3s-Niveau eingbaut werden, müssen erst alle p-Orbitale der darunter liegenden Schale voll besetzt werden. Hier würden sich erst drei von sechs möglichen Elektronen im 2p-Niveau aufhalten.
+
 
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}}
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=== S. 13 ===
+
 
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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Durch die Hauptquantenzahl '''''n''''', <br>
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die Nebenquantenzahl '''''l''''', <br>
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die Magnetquantenzahl '''''m''''', <br>
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die Spinquantenzahl '''''s''''', <br>
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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An einem unbeeinflussten Atom sind die drei p-Orbitale (p<sub>x</sub>, p<sub>y</sub> und p<sub>z</sub>) als energetisch gleichwertig zu betrachten.
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}}
+
 
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* Aufgabe 3 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S13A3.jpg|300px]]
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}}
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=== Seite 15 ===
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* Aufgabe 1 a, b {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S15A1ab.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S15A2ab.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 3 {{versteckt|
+
Innerhalb einer '''Periode''' werden die mit steigender Ordnungszahl neu hinzukommenden Elektronen auf der gleichen Schale eingebaut. Dies gilt allerdings nur für die Hauptgruppen. Bei den Nebengruppenelementen werden nachträglich die d-Orbitale der vorangegangenen Schale aufgefüllt. (Die f-Orbitale werden noch später aufgefüllt.) <br>
+
Alle Elemente einer '''Hauptgruppe''' besitzen auf der äußersten (Unter-)Schale die gleiche Anzahl an Elektronen (Valenzelektronen).
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}}
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* Aufgabe 4 {{versteckt|
+
'''Valenzelektronen''' sind die Elektronen, die sich auf den energetisch höchsten (äußersten) Unterschalenniveaus (Orbitalen) befinden und für Bindungen herangezogen werden können. Bei den Hauptgruppenelementen sind dies die Elektronen der s- und p-Orbitale, bei den Übergangsmetallen zusätzlich die d-Orbitale. Durch die Abgabe der Valenzelektronen wird eine Edelgaskonfiguration erreicht.
+
Der '''Atomrumpf''' ist der Rest.
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}}
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=== Seite 17 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S17A1.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S17A3.jpg|300px]]
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* Aufgabe 3 {{versteckt|
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s. Hefteintrag!
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</div>
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<!-- rechte Spalte -->
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| width="50%" style="vertical-align:top" |
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<div style="margin: 0; margin-right:8px; border: 1px solid grey; padding: 0em 1em 1em 1em; background-color:#F5F5F5; align:left;">
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== Lösungen (S. 32 - 45) ==
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=== Seite 33 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S33A1.jpg|300px]]
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S33A2.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 3 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S33A3.jpg|300px]]
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}}
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=== Seite 35 ===
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+
* Aufgabe 1 a-e {{versteckt|
+
[[Datei:WSemC1113_ML_S35A1.jpg|300px]]
+
}}
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* Aufgabe 2 a, b {{versteckt|
+
[[Datei:WSemC1113_ML_S35A2.jpg|400px]]
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}}
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=== Seite 37 ===
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* Aufgabe 1  {{versteckt|
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Unter einer koordinativen Bindung versteht man eine Bindung, die durch gemeinsame Nutzung von Elektronpaaren zustande kommt. Im Vergleich zu einer „normalen“ Atombindung wird allerdings das bindende Elektronenpaar komplett von einem Partner (dem Liganden) zur Verfügung gestellt.
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}}
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=== Seite 38 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S38A1.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S38A2.jpg|400px]]
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}}
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* Aufgabe 3 {{versteckt|Im Fe<sup>3+</sup>-Komplex ist das Zentralion stärker geladen als im Fe<sup>2+</sup>-Komplex, daher „zieht“ es stärker am bindenden Elektronepaar. Daher lockert sich auch die Bindung des Sauerstoffs zum Wasserstoff und dieses kann leichter als Proton abgespalten werden. Da die Fähigkeit Proton abzuspalten als Maß für die Stärke einer Säure angesehen werden kann, ist der Fe<sup>3+</sup>-Komplex saurer als der Fe<sup>2+</sup>-Komplex.
+
}}
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* Aufgabe 4 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S38A4.jpg|300px]]
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}}
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=== Seite 41 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S41A1.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|Die Aussage würde nur für EINZÄHNIGE Liganden (wie Wasser oder Ammoniak) gelten. MEHRZÄHNIGE LIGANDEN können mehrere Koordinationsstellen besetzen, der Stoff EDTA z.B. SECHS.
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}}
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* Aufgabe 3 {{versteckt|[Co(ox)<sub>3</sub>]<sup>3—</sup>
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* Aufgabe 4 {{versteckt|Kohlenstoffmonooxid wirkt als Ligand und kann koordinativ an das Eisenatom in der Hämgruppe des Hämo- bzw. Myoglobins binden. An dieser Stelle wird normalerweise Sauerstoff gebunden und durch den Körper transportiert. Ist die Koordinationsstelle jedoch mit CO besetzt, erfolgt kein Sauerstofftransport mehr, der Körper erstickt.
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}}
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=== Seite 43 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S43A1.jpg|300px]]
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* Aufgabe 2 {{versteckt|Ursache für die Eutrophierung sind Phosphate bzw. Stickstoffverbindungen, die durch Düngung oder Waschmittel in die Seen gelangen. Diese Stoffe wirken als Dünger für Pflanzen und führen zu explosionsartigem Wachstum von Algen. Die großen Mengen an organischem Material werden von den Destruenten im See unter Sauerstoffverbrauch zersetzt. Der Sauerstoff steht dann z.B. den Fischen nicht mehr zur Verfügung. Reicht der vorhandene Sauerstoff für die Zersetzung nicht, bauen die Destruenten anaerob ab und erzeugen dabei giftige Faulgase. Dadurch „kippt der See um“.
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=== Seite 45 ===
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* Aufgabe 1 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S45A1.jpg|300px]]
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}}
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* Aufgabe 2 {{versteckt|Würde man lange genug warten, würde das gesamte Bild geschwärzt werden (d.h. das gesamte Silbersalz zu schwarzem Silber reduziert werden)! Allerdings beginnt die Reduktion an den Silberkeimen, die durch die Belichtung entstanden sind. Wenn man den Prozess durch Wässern rechtzeitig unterbricht, sind nur an den belichteten Stellen große, sichtbare (schwarze) Silberkristalle entstanden.
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* Aufgabe 3 {{versteckt|
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[[Datei:WSemC1113_ML_S45A3.jpg|300px]]
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</div>
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Version vom 20. Januar 2012, 18:52 Uhr






Organisatorisches

Termine

Abgabe eines Portfolios spätestens bis Freitag, 27.01.2012 bei mir persönlich, in mein Fach oder bis Donnerstag, 26.12.2012 per pdf-Datei an meine e-mail-adresse. Das Portfolio wird benotet. Ich antworte auf die mail, sobald ich die Datei erhalten habe. Falls ihr keine Rückmeldung bekommt, habe ich das Portfolio auch nicht erhalten!
Ihr findet ganz unten auf dieser Seite eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte, die wir am 20.01.2012 im Unterricht bei der Kritik der ersten Portfolios besprochen haben.





Was im Moment zu tun ist

  • Recherchiert Versuchsanleitungen zu eurem Thema!
- Keine krebserregenden oder fruchtschädigenden Substanzen!
- Aufwändige Versuchsapparaturen sind zunächst zu vermeiden! Beginnt mit einfachen Versuchen! Komplizierter/anspruchsvoller kann man es immer noch machen!
- Bei exotische Substanzen / Versuchsapparaturen müsst ihr nachfragen, ob sie die Schule bereitstellen kann. Falls nicht, kann man auch externe Partner Fragen (z.B. Schweineblut vom Metzger)
  • Überlegt euch einen Arbeitstitel und einige Hypothesen, die ihr mit euren Versuchen belegen oder widerlegen könnt!
  • Erstellt einen Arbeitsplan (monatsweise), in dem konkrete Zwischenziele formuliert werden (z.B.: Abschluss der experimentellen Arbeiten Aug 2012)
  • Speichert alle Internetseiten, die ihr evtl. für interessant haltet. Falls ihr in Büchern (zu empfehlen !!!), Zeitschriften etc. recherchiert: kopiert das Impressum mit!
  • Bewertungskriterien für ein Referat / Portfolio: hier als pdf-Datei


Schriftliches

Hefteinträge

1. Der Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit

1.1 Die Zusammenfassung
1.2 Die Einleitung
1.3 Material & Methoden
1.4 Ergebnisse
1.5 Diskussion als pdf-Datei
1.6 Einbindung der Arbeit in den Wissensbestand als pdf-Datei

2. Fachlicher Hintergrund

2.1 Farben und Licht als pdf-Datei
2.2 Der Aufbau der Elektronenhülle als pdf-Datei
2.3 Erklärungsmodelle für chemische Bindungen als pdf-Datei


Externe Links

  • Das Wichtigste zum W-Seminar auf einer Seite:
http://www.gymnasium.bayern.de/imperia/md/content/gymnasialnetz/W_Seminar_Leitfaden_2Aufl.pdf
  • Auswahl an kostenlosen Editoren für chemische Strukturformeln:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Wie_erstelle_ich_Strukturformeln%3F
  • Wissenschaftlicher Artikel ("Fatal attraction...") als Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit:
http://www.biologie.uni-freiburg.de/data/bio1/schaefer/pdf/attraction08.pdf
  • Wissenschaftlicher Artikel ("Tabakkonsum, sportlich Inaktivität...") als Beispiel für eine typische Einleitung und Diskussion:
http://www.aerzteblatt.de/v4/archiv/artikel.asp?id=67252



Teilnehmer und vorläufige Arbeitsthemen

Name Thema
EisJan Variationen an der Grätzelzelle
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
GebSim Zusammenstellung eines "Vertretungskoffers" zum Thema "Geheimtinten"
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
HöcKil Phosphatnachweis mittels Ammoniummolybdat (und Salicylsäure?) als Molybdändblau
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden! V.a.: nur qualitativ oder quantitativ möglich?
HücPhi Kupfernachweis mittels NH3 als Tetraaminkomplex
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden! Hier ist eine quantitative Erfassung erwünscht!
KaiFab Variationen an der Grätzelzelle
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
MülFel Variationen bei der Blaufotographie
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
MülPhi Einfluss des Farbstoffs auf den Wirkungsgrad der Grätzelzelle
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
RügMar Überprüfung von Hausmitteln zur (Rost)fleckentfernung
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
SchFab sichtbare Änderung der Ionenwanderungen bei der Bildung von Komplexen
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden!
WicAnn Bismutnachweis in Perlglanzkosmetika mittels Dimethylglyoxim-Chelat-Komplex
- muss auf jeden Fall noch genauer erfasst werden! V.a.: nur qualitativ oder quantitativ möglich?


Portfolio

Bewertungskriterium Hinweis
Form Fehlermeldungen in einem aktiven Dokument (speziell beim Inhaltsverzeichnis) müssen entfernt werden!
Leere Spalten oder Zeilen in einer vorgegebenen Tabelle müssen entfernt werden!
Kein Wechsel der Schriftart oder -größe.
Bei gebrochenen Einheiten steht nach dem Schrägstrich kein Leerzeichen, Liter wird jetzt mit einem großen "L" abgekürzt: 1 mol/L.
Darstellung Keine deutlich erkennbaren "Strg+C-Strg+V-Inhalte" aus dem Internet kopieren.
Kein "Telegrammstil": Entweder ganze Sätze ausformulieren oder nur eine Aufählung mit Spiegelstrichen, bzw. Nummern.
Keine Fachbegriffe verwenden, die ihr nicht erklären könnt. Ihr müsst davon ausgehen, dass ich euch danach frage!
Die fachlichen Inhalte können gerne in Form von Grafiken und Abbildungen visualisiert werden.
Inhalt Die fachlichen Hintergründe müssen genauer dargelegt werden, vor allem die Chemie, die hinter den Versuchen steckt. Oft sind lediglich Versuche aus dem Internet ins Portfolio kopiert, ohne diese jedoch mit dem genauen Thema in Verbindung zu setzen.
Beim letzten Punkt "Quellen" sollte eine Bewertung der gefunden Quellen erfolgen. Hier können durchaus auch Quellen stehen, die sich nicht für eine Recherche eignen! - Wenn ihr z.B. begründet, dass es sich bei dieser Quelle um einen blog handelt, in dem keine seriösen Hinweise zu finden sind, zeigt das, wie gut ihr den Informationsgehalt der Quelle einschätzen könnt. Das wird euch eher positiv angerechnet.
Von „http://rmg.zum.de/index.php?title=W-Seminar_Chemie_2011_2013_-_Komplexe_in_der_Chemie&oldid=45538