Elemente und Moleküle, Maturatraining

9 31 Bücher: „Elemente“ – Seiten 27–28, 119–129 „ELMO“ – Seiten 25–26, 101–107 Wichtige Begriffe: Atomrümpfe, Valenzelektronen, Elektronengas, elektrische Leitfähigkeit, Erze, Reduktion, Elektrolyse, Hochofen, Eisen, Stahl, Aluminium, Edelmetalle, Kupfer, Zinn, Bronze, Legierungen, Hartmetalle Lösungen der Fragen und Aufgaben: el: Elemente, mo: Moleküle, elmo: 1. gute elektrische Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, Glanz, Fähigkeit zur Bildung von Legierungen, Duktilität 2. Elektronengasmodell 3. Reduktion mittels Reduktionsmittel oder elektrischem Strom 4. Gewinnung von Holzkohle zur Reduktion von Metaller- zen zu Metallen 5. Abholzung führt zu Bodenerosion, Abgase beim Rös- ten sulfidischer Erze gelangen in die Atmosphäre –> Bildung von saurem Regen Aufgabe 7 Atombindung – kovalente Bindung Fragestellung: Das Bindungsmodell der kovalenten Bindung soll anhand von Beispielen umfassend erklärt werden. Weiters soll auf Eigen- schaften, die aus dem Bindungsmodell resultieren eingegangen werden. Für die Beantwortung der Frage sind der Text A, der Formelpool B und die Fragen und Aufgaben aus Teil C heranzuziehen. Der Aufbau bei der Präsentation soll eine eigenständige Entscheidung sein. T ext Text – (A): aus: Sonne, Sex und Schokolade, John Emsley Wiley-VCH 2006 - gekürzt „In spring a young man´s fancy lightly turns to thoughts of love.“ So schrieb 1842 Lord Tennyson in seinem Gedicht Locksley Hall. Heute allerdings wissen wir, dass junge Männer wenigstens viermal in der Stunde an Sex denken, und nicht etwa nur im Frühling! Doch wann und wie oft ein Mann auch immer von Liebe träumt - will er seine Phantasien in die Tat umsetzen, so müssen seine Gedanken die Bildung des Moleküls Stickstoffmonoxid auslösen. [...] Stickstoffmonoxid dient in unserem Körper zur Muskelentspannung, zur Abtötung fremder Zellen und zur Stärkung des Gedächtnisses. Durch die Entspannung der Muskeln der Blutgefäße bekämpft Stickstoffmonoxid Anginaanfälle älterer Menschen. Im Falle unseres jungen Mannes bewirkt die Ausschüttung des Moleküls eine Erektion. Erotische Gedanken und Reize senden ein Signal an die Nerven des Corpus cavernosum, den Schwellkörper des Penis, welcher dann Stickstoffmono- xid freisetzt. Dies bewirkt eine Muskelerschlaffung, so dass das Blut in das Gewebe eindringt und es anschwellen lässt. Erst 1991 wurde diese Rolle des Stickstoffmonoxids an der Universitätsklinik Lund in Schweden entdeckt. Die Erkenntnis änderte unsere Einstellung zu diesem merkwürdigen Molekül, das bis 1987 nur als der sauren Regen ver- ursachende Umweltverschmutzer aus Autoabgasen angesehen wurde. Der Nachweis dieser Verbindung im menschlichen Stoffwechsel hat allgemein überrascht. Selbst wenn man es vorher vermutet hätte, die chemische Natur des Moleküls hätte dem widersprochen, den Stickstoffmonoxid ist ein hochreaktives freies Radikal - es besitzt ein ungepaartes Elektron. Der- artige Moleküle leben in der Regel nur einen Bruchteil einer Sekunde lang; Stickstoffmonoxid selbst ist zwar stabil, bringt man es aber mit einem anderen Molekül zusammen, findet mit ziemlich großer Wahrscheinlichkeit sofort eine Reaktion statt. Formelpool – (B) Die folgenden Summenformeln sollen die Beispielsfindung für die Aufgaben in Teil C erleichtern. Es müssen nicht alle For- meln verwendet werden bzw. können auch andere Beispiele gewählt werden. SO 2 , SO 3 , HNO 3 , HCN, H 2 O, NH 3 , H 2 S, HF, NOCl, CH 4 , C 5 H 12 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , N 2 , H 2 , Cl 2 , F 2 , CH 3 OH, C 6 H 12 O 6 , CH 2 O, CO 2 , H 2 SO 4 , NO, N 2 O, COCl 2 , H 2 CO 3 , HF, HClO X , SF 6 , Fettsäuren und weitere organische Moleküle Info-Box Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv