Moin,

kommt darauf an...

• Blonde haben etwa 150.000 Haare am Kopf (wenn sie die volle Haarpracht noch besitzen).
• Bei Braun- oder Schwarzhaarigen sind es etwa 100.000 Haare am Kopf.
• Rothaarige haben 90.000 Haupthaare.
• Die restliche Körperbehaarung macht jeweils noch einmal circa 25.000 Haare aus.

Das ist übrigens eine hilfreiche Angabe für eine typische Logikfrage:

Gibt es in Berlin (Hamburg, München oder einer anderen Großstadt) zwei Menschen, die genau die gleiche Anzahl von Haaren haben?

Antwort: Es muss sie geben, denn wenn ein Mensch durchschnittlich etwa 130.000 Haare hat (alle Haare mitgezählt) und es in einer Großstadt mehr als 130.000 Menschen gibt, müssen mindestens zwei (bis einige) dieselbe Anzahl von Haaren haben...

LG von der Waterkant

Moin,

der Grund dafür ist, dass das Leben auf der Basis der genetischen Reproduktion beruht. Und das Trägermaterial dieser Reproduktion, die DNA, hat die Eigenschaften, sich bei der sexuellen Fortpflanzung zu rekombinieren und generell zur Mutation befähigt zu sein.

Diese Mutationen und Rekombinationen führen dann zu einer Variabilität der Merkmalsausprägungen, die wiederum dazu führt, dass an jeweilige Umweltbedingungen besser Angepasste eine größere Fortpflanzungswahrscheinlichkeit haben (natürlicher Ausleseprozess).

Künstliche Auslese (Zucht) und sexuelle Selektion komplettieren dann den Ausleseprozess und führen zu einer weiteren Divergenz.

Die Divergenz (und die damit irgendwann einhergehende Ausbildung von Isolationsmechanismen) ermöglicht die Ausbildung von ökologischen Nischen und damit die best-mögliche Ausnutzung vorhandener Lebensräume.

Und so kommt es, dass Mutation, Rekombination, Variabilität und Selektionen für eine ständig wirkende Evolution des Lebendigen sorgen...

LG von der Waterkant

Moin,

»Denk ich an Deutschland in der Nacht - dann bin ich um den Schlaf gebracht!...«
[H. Heine]

Ich habe selbstverständlich auch kein Rezept, wie es besser gemacht werden könnte, und mir ist durchaus bewusst, dass es Sachzwänge und den Lobbyismus gibt, die eine wirkliche Interessenverfolgung für den größten Teil des Volkes durch die Politik erschweren bzw. unmöglich erreichbar werden lassen.

Ebenso klar scheint mir zu sein, dass man in der Politik nur dann in Spitzenpositionen gelangen kann, wenn man sich die Hände schmutzig macht. Macht korrumpiert! Und Spitzenpolitik wird von ausgesprochenen Machtmenschen ausgeübt.

Aber Olaf Scholz ist für mich ein regelrecht „Rotes Tuch”.

Was hat sich dieser Mann alles geleistet!? - Ich rufe mal kurz in Erinnerung zurück:

Scholz begleitete den G20-Gipfel 2017 im Vorfeld als Oberbürgermeister mit den Worten: »Wir richten ja auch jährlich den Hafengeburtstag aus. Es wird Leute geben, die sich am 9. Juli wundern werden, dass der Gipfel schon vorbei ist.« Er behauptete sogar, das keine Hamburgerin und kein Hamburger irgendwelche Beeinträchtigungen erleben werden.
Und dann brannte die Stadt!
Hinterher kam heraus, dass sämtliche Warnungen vor geplantem Extremismus von Scholz einfach mit dem beantwortet wurde, was diesen Mann auszeichnet: lächeln und nichts tun!
Ein Grund für einen Rücktritt? - Eigentlich ja, aber nicht für Scholz. Er ließ sich nach Berlin zum Finanzminister und Vizekanzler wegloben!

Seine Verwicklungen in den Wirecard-Skandal... Ich schweige mich aus. Ein Grund für einen Rücktritt? - Ja, unbedingt. Aber nicht für Scholz...

Seine Treffen mit dem Warburg-Bank-Chef, der zu einer ungerechtfertigten Steuererstattung in Cum-Ex-Geschäften in Millionenhöhe führten und darin gipfelte, dass die Frist auf Rückerstattung ablief... Aber er kann sich nicht erinnern. Und wenn er sich erinnerte, dann nur an das, was ihm ohnehin bereits nachgewiesen werden konnte.
Wenn ich dem Finanzamt 0,50 € schulde, drohen die mir mit Gehaltspfändung. Es gibt eben doch Menschen, die vor dem Gesetz gleicher sind...
Ein Grund zum Rücktritt? - Unbedingt! Aber natürlich nicht für unseren Kanzler...

Apropos Kanzler. Scholz wurde ja auch nur Kanzler, weil seine damalige Konkurrenz sich selbst durch Ungeschicklichkeit in blöden Aktionen selbst eliminierte und die Leute damals von der CDU die Schnauze voll hatten. Scholz selbst hat übrigens auch in dieser Periode rein gar nichts gemacht. Es reichte, dass die anderen blöde Fehler machten.

Für mich reichen diese Skandale für mindestens drei Rücktritte aus. Nicht so für Scholz. Ich halte diesen Mann für noch verbrecherischer als andere Menschen in diesem korrupten Geschäft. Und eine Partei, die so jemanden zu ihrem Kanzlerkandidaten macht, hat offensichtlich ebenfalls sämtlichen Anstand verloren.

Ich freue mich darüber, dass die Partei dort steht, wo sie zurzeit steht und wünsche mir, dass sie in der Gunst der Menschen in diesem Land einstellig wird.

Dummerweise geht der Niedergang der ehemaligen Volksparteien mit der Stärkung solcher Schwachmaten und Nazis wie denen von der AfD einher.

Und Merz mit seiner CDU, die an der jahrzehntelangen Misswirtschaft (mit) Schuld war, ist wohl auch nur ein weiteres Übel.

Grüne Ökoterroristen und gelbe neoliberale Wirtschaftshörige sind ebenfalls unwählbar.

Wie gesagt, ich habe keine Lösung aus dem Dilemma, aber denke ich an Deutschland in der Nacht...

LG von der Waterkant

Moin,

was willst du hier noch „kontern”?

Weiß hat eine Dame (und drei Bauern) gegen bloß zwei Figuren mehr. Das ist allein materiell völlig hoffnungslos für Schwarz.

Hinzu kommt, dass auch noch der Springer b8 angegriffen ist und nicht mehr gerettet werden kann. Wenn Schwarz (am Zug) den Springer zum Beispiel mit 1. ... Tc6-b6 deckt, geht er nach 2. De7-f8† K bel. 3. Td8xb8 trotzdem verloren. Das bedeutet, dass Schwarz bald nur noch eine Figur (den Läufer) für die Dame haben wird.

Der weiße König steht auch nicht besonders gefährdet. Er muss nicht befürchten, in einen Mattangriff zu geraten. Wie gesagt, das ist völlig hoffnungslos für Schwarz.

Darum hast du offenbar in der (uns unbekannten) Ausgangsstellung die Züge gefunden, die Schwarz in diese Lage gebracht haben, und somit hast du die Aufgabe offensichtlich optimal gelöst. Darum sagt dir deine App, dass du das Problem (korrekt) gelöst hast.

LG von der Waterkant

Moin,

nur redenden Menschen kann geholfen werden!

Ich bin selbst Lehrer und weiß, dass eine Diskussion um Noten sehr lästig sein kann. Aber in deinem Fall liegt ja ein tatsächlicher Grund vor (wenn alles stimmt, was du geschrieben hast und du nichts vergessen hast zu erwähnen).

Leider hast du die beste Chance auf einen guten Einstieg bereits verpasst (das hättest du unmittelbar nach dem Austeilen der Zeugnisse tun sollen). Aber selbstverständlich ist es auch jetzt noch nicht zu spät dafür.

Da du die Lehrkraft (und die zuständige Abteilungsleitung Oberstufe) jetzt zeitnah nicht mehr sehen wirst, da die Ferien bereits begonnen haben, bleibt dir wohl nichts weiter übrig, als den Lehrer per Mail anzuschreiben.

Du solltest nicht erst bis nach den Ferien warten.

Stelle in der Mail höflich fest, dass du deine Bewertung nicht ganz nachvollziehen kannst und bitte um eine Erläuterung.

Vergleiche die Bewertung nicht mit der von anderen, weil es durchaus sein kann, dass die Voraussetzungen anders sind und die Leistung nicht 1:1 vergleichbar ist. - Stell dir vor, dass eine Sport-Lusche am Anfang 1,20 m springt (ziemlich mies!), dann die Technik vermittelt bekommt und am Ende 2,10 m hüpft (immer noch nicht gut, wenn es um den absoluten Wert geht, aber immerhin 90 cm besser als am Anfang!). Ein Sport-Ass springt dagegen am Anfang 5,80 m und am Ende, nach Vermittlung der richtigen Technik, 5,85 cm. Das ist in beiden Fällen viel besser als bei der Sport-Lusche, aber im relativen Vergleich schaffte der Crack nur einen Zuwachs von 5 cm. Wenn du gut in dem Fach bist, wird vielleicht von dir auch mehr Mitarbeit erwartet, um auf eine gleich gute (relative) Beurteilung zu kommen, als von anderen, weniger guten Schülerinnen oder Schülern...

Bleib also bei der Argumentation bei deinen Leistungen. Bring deine Klausur und die Hausarbeiten ins Spiel. Frage nach der Note im allgemeinen Teil (mündlich). Lass es dir erklären. Und frage am Ende nach, was hätte passieren müssen, damit du auf 13 (besser noch 14) Punkte kommen kannst (auch für die Zukunft).

Dann warte ab, wie der Lehrer reagiert bzw. wie seine Erklärung aussieht.

Falls du die Erläuterungen nicht nachvollziehen kannst, hake nach und beschreibe deine Sicht der Dinge in einer zweiten Mail. Aber das machst du erst, wenn du die Erklärungen der Lehrkraft nicht nachvollziehen kannst.

Viel Erfolg...

LG von der Waterkant

Moin,

nein...

1 Th8-f8†! Kf7-e7
2 Sc3-d5†? Ke7xf8

verliert den Turm.

Aber

1. Th8-f8†! Kf7-e7
2. Tf8-e8†! gewinnt die schwarze Dame (und den Springer g4 für nur einen Turm)
2. ... Ke7xe8
3. Dc4xe6† Ke8-d8
4. De6xg4 ...

Wenn Schwarz aber

2. ... Ke7-d7 spielt, dann wird er sogar mattgesetzt:
3. Dc4xe6† Kd7-c7
4. Te8-c8† Kc7-b7
5. De6-c6#.

Fazit: 2. Sc3-d5†? ist beileibe nicht der beste Zug. Er kostet einen Turm für nichts.
Besser ist 2. Tf8-e8† mit Materialgewinn (oder Mattsetzung).

Der beste Versuch für Schwarz ist daher sofort 1. ... Kf7xf8, was nach 2. Dc4xe6 nur die Dame gegen den weißen Turm kostet...

LG von der Waterkant

Moin,

du hast zwei Kammern, die durch eine semipermeable Membran getrennt sind.

In der einen Kammer (1) hast du anfangs Natriumkationen (Na⁺) und Proteinanionen.
In der anderen Kammer (2) hast du anfangs Kaliumkationen (K⁺) und Chloridanionen (Cl^–).

Die Membran ist für Kationen und die Chloridanionen durchlässig...

Am Anfang hast du ein Konzentrationsgefälle: Kammer 1 viele Natriumkationen und entsprechend viele Proteinanionen. Kammer 2 keine Natriumkationen und keine Proteinanionen.

Aus osmotischen Gründen verlassen nun Natriumkationen die Kammer 1 in Richtung Kammer 2 (Diffusion durch eine semipermeable Membran = Osmose). Das heißt, dass die Konzentration an Natriumkationen in Kammer 1 abnimmt, wohingegen die in Kammer 2 zunimmt.
Wenn nun einige Natriumkationen in Kammer 2 sind, wandern sie irgendwann (zufällig) auch wieder zurück in Kammer 1. Aber so lange in Kammer 1 mehr Natriumkationen als in Kammer 2 sind, erfolgt rein statistisch öfter eine Wanderung von Natriumkationen von Kammer 1 in Kammer 2 als umgekehrt.
Irgendwann stellt sich jedoch ein dynamisches Gleichgewicht ein. Dann sind die Mengen an Natriumkationen in beiden Kammern (in diesem Fall) etwa gleich groß und immer wenn ein Natriumkation die Kammer 1 in Richtung Kammer 2 verlässt, passiert an einer anderen Stelle der Membran genau die entgegengesetzte Wanderung, nämlich von Kammer 2 in Kammer 1. Das ist ein Gleichgewicht, weil sich dann an den Konzentrationen der Natriumkationen in beiden Kammern unter dem Strich nichts mehr ändert. Aber das Gleichgewicht ist dynamisch, weil ständig immer noch Natriumkationen die Kammerseiten wechseln...
Der „Motor” der Einstellung des dynamischen Gleichgewichts ist das Konzentrationsgefälle.

Das gleiche passiert auch mit den Kaliumkationen. Auch hier wandern zunächst (rein statistisch) mehr Kaliumkationen von Kammer 2 in Kammer 1. Irgendwann sind dann aber die Mengen an Kaliumkationen auf beiden Seiten etwa gleich. Es stellt sich auch hier ein dynamisches Gleichgewicht ein.

Die Natrium- und Kaliumkationen beeinflussen sich gegenseitig aufgrund ihrer Ladung nicht, denn beide Ionen sind einfach positiv geladen, so dass hier in beiden Fällen nur das Konzentrationsgefälle am Anfang die treibende Kraft ist.

Bei den Chloridanionen ist das etwas komplizierter. Theoretisch würden auch sie so lange die Seiten wechseln, bis sich ein Ausgleich der Konzentrationen eingestellt hat. Danach gäbe es auch hier ein dynamisches Gleichgewicht.
ABER: das Gleichgewicht wird sich nicht so einstellen, dass in beiden Kammern die gleiche Menge an Chloridanionen vorhanden ist. Das liegt daran, dass es auch noch Proteinanionen in Kammer 1 gibt, die die Membran nicht überwinden können. Deshalb gibt es hier nicht nur das Konzentrationsgefälle, das berücksichtigt werden muss, sondern auch noch das Ladungsgefälle.
Jede positive Ladung braucht entsprechend viele negative Ladungen als Gegenionen. Deshalb gibt es irgendwann eine Konkurrenzwanderbewegung aufgrund des Konzentrationsgefälles und des Ladungsgefälles. Im Zustand des dynamischen Gleichgewichts der Chloridanionen werden deshalb in der Kammer 2 mehr Chloridanionen sein als in Kammer 1 (wo es ja noch die Proteinanionen gibt).

Schließlich wird es sogar so sein, dass sich die Verteilung der Chloridanionen auch auf die Verteilung der Natrium- und Kaliumkationen auswirken wird (gerade weil es für jede Ladung eine entgegengesetzte Ladung geben muss).

Wie das genau aussieht, hängt natürlich von den Proteinanionen ab (wie stark sind die negativ geladen) und von den konkreten Konzentrationen aller beteiligten Ionensorten...

LG von der Waterkant

Moin,

Mann, Mann, Mann... Einfache Sätze, bitte! Dann klappt's auch mit der Verständlichkeit.

»Die Leute der Generation-Z behaupten gerne von sich, dass sie rund um die Uhr die ganze Woche arbeiten würden.
Deshalb dulden sie keine "Null-Bock-Einstellung” bei anderen.«

So oder so ähnlich könntest du das formulieren. Ob aber beide Aussagen den wahren Verhältnissen innerhalb der Gen-Z entsprechen, bleibe an dieser Stelle einmal dahingestellt. Ich kenne andere Charakteristika dieser Gruppierung...

LG von der Waterkant

Moin,

das könnte mit dem sogenannten „Kindchen-Schema” zusammenhängen.

Siehe hier:

Wir Menschen empfinden angeboren Formen als niedlich, süß oder entzückend, die

• ein eher flaches Gesicht
• mit vorgewölbter Stirn und
• fliehendem Kinn haben, wobei
• verhältnismäßig große Knopfaugen

den Eindruck noch positiv verstärken.

Das ist von der Evolution bzw. der Natur auch geschickt „eingefädelt”, denn wenn das nicht so wäre, würden wir Menschen unseren Nachwuchs (oder den der Nachbarn) wohl häufiger umbringen, wenn wir übernächtigt und vom Pflegedienst ausgelaugt ein quengelndes Menschenjunges erleben...

Tja, und der Wellensittich erfüllt die Kriterien des Kindchenschemas:

Flaches Gesicht, vorgewölbte Stirn, verhältnismäßig große Knopfaugen... Kindchenschema as its best!

Für mich persönlich kommt noch hinzu, dass ich Vögel wegen ihrer „Armlosigkeit” (ja, ja, ich weiß, die Arme sind die Flügel) im Allgemeinen und Wellensittiche aufgrund ihres Spieltriebs im Besonderen einfach lustig finde...

LG von der Waterkant

Moin,

ich weiß nicht, woher du deine gepostete Formel hast, aber das scheint mir gegebenenfalls ein Druckfehler zu sein (wenn du das nicht falsch abgeschrieben hast)!?

Ich kenne nur

[Mn(H₂O)₆](NO₃)₂

was dann als Hexaaquamangannitrat bezeichnet würde. Aber darin ist - wie du ja selbst schon angedeutet hast - der Wasser-Mangan-Komplex zweifach positiv geladen, so dass du folglich in der Verhältnisformel des Salzes auch zwei Nitratreste als Gegenionen haben musst.

LG von der Waterkant

Moin,

ja, ja, die Redoxgleichungssysteme... Im Grunde ist das nicht so schwer, wie es dir im Moment vielleicht vorkommt. Nehmen wir dein Beispiel Schritt für Schritt durch. Aber eins vorab: ich benutze nicht die Schreibweise mit freien Protonen (H⁺), sondern verwende stattdessen die Schreibweise mit Oxoniumionen (H₃O⁺), weil man dann besser versteht, woher am Ende das Wasser kommt.

Außerdem setze ich voraus, dass du verstanden hast, dass beim Aufstellen eines Reaktionsschemas (einer Reaktionsgleichung) einerseits die Stoffbilanz (Anzahl der jeweilig gleichen Elementsymbole auf beiden Seiten des Reaktionspfeils) und andererseits die Ladungsbilanz (Anzahl der Ladungen auf beiden Seiten des Reaktionspfeils) gleich sein müssen.
Ebenso setze ich voraus, dass du weißt, dass eine Oxidation mit einer Elektronenabgabe und eine Reduktion mit einer Elektronenaufnahme gleichzusetzen ist...

Schauen wir uns also an, was in deinem Beispiel passiert, wenn wir Eisen-II-Kationen in einem sauren Milieu mit Dichromat-Anionen zusammen geben. Eine typische Ausgangssituation dafür wäre zum Beispiel:

Kaliumdichromat und Eisen(II)-sulfat reagieren in saurem Milieu zu Eisen(III)-Ionen und Cr(III)-Ionen.

Okay, was wissen wir aus diesen Angaben?

Einerseits wissen wir, dass diese Reaktion in einem sauren Milieu stattfindet. Das bedeutet, dass es in diesem Milieu jede Menge Oxoniumionen (H₃O⁺) gibt.

Außerdem wissen wir, dass anfangs Eisen(II)-Kationen (Fe²⁺) vorhanden sind, am Ende aber Eisen(III)-Kationen (Fe³⁺) vorliegen.
Und es gibt am Anfang Dichromat-Anionen (Cr₂O₇^2–), während am Ende dreifach positiv geladene Chrom-Kationen (Cr³⁺) vorhanden sind.

Daraus können wir folgende Redoxpaare bilden:

Fe²⁺ → Fe³⁺

und

Cr₂O₇^2– → Cr³⁺

Und nun fragen wir uns, was passieren muss, damit aus einem Eisen(II)-Kation ein Eisen(III)-Kation wird?! Eben (!), das geht nur, wenn das Eisen(II)-Kation ein Elektron abgibt. Tja, und die Abgabe eines Elektrons bezeichnet man auch als Oxidation. Deshalb sieht unsere Oxidationsteilgleichung zunächst einmal folgendermaßen aus:

Oxidationsteilgleichung: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e^–

Beachte an dieser Stelle, dass hier bereits sowohl die Stoff- als auch die Ladungsbilanz ausgeglichen sind. Ein Eisenteilchen (Fe²⁺) links wird zu einem anderen Eisenteilchen (Fe³⁺) rechts und die Ladung 2+ (links) entspricht der Ladung 3+ + 1– (rechts).
Du kannst (und solltest) hier auch mit Oxidationsstufen (und den entsprechenden Oxidationszahlen) argumentieren. Laut den Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen entspricht die Oxidationsladung eines einfachen Ions der Ladung des Ions. Das Eisen(II)-Kation hat die Ladung 2+. Also ist seine Oxidationsstufe +II. Das Eisen(III)-Kation ist dreifach positiv geladen. Es hat demnach die Oxidationsstufe +III.
Eine Oxidation (Elektronenabgabe) bedeutet daher eine Erhöhung der Oxidationszahl! Und genau das passiert hier. Die Oxidationsstufe des Eisen-Ions erhöht sich von +II auf +III, indem ein Elektron abgegeben wird.

Wenn es eine Oxidationsteilgleichung gibt, muss es auch eine Reduktionsteilgleichung geben, denn Oxidation und Reduktion treten IMMER gemeinsam auf. Eine Oxidation kann es nicht ohne eine Reduktion geben (und umgekehrt).

Demnach muss es ein Teilchen geben, das Elektronen aufnimmt.

Das andere Redoxpaar haben wir in der Umwandlung von den Dichromat-Anionen (Cr₂O₇^2–) in Chrom(III)-Kationen (Cr³⁺) ausgemacht.

Betrachten wir hier also auch einmal die Oxidationszahlen:

Der Sauerstoff im Dichromat hat die Oxidationszahl –II. Wir haben insgesamt sieben solcher Sauerstoffteilchen, also insgesamt (7 • –II =) –XIV. Zwei Minusladungen bleiben am Ende übrig, weil das ganze Dichromat-Anion zweifach negativ geladen ist. Also müssen von den 14 Minusladungen der Oxidationsstufen vom Sauerstoff insgesamt 12 Minusladungen durch entsprechend viele Plusladungen bei den Oxidationsstufen ausgeglichen werden. Und diese zwölf Plusladungen müssen von zwei Chromteilchen aufgebracht werden. Darum hat jedes dieser beiden Chromteilchen im Dichromat die Oxidationsstufe (+XII ÷ 2 =) +VI.
Probe: 2 • +VI + 7 • –II = –II (also die Ladung 2–). Stimmt also...

Doch kommen wir zurück zu unserer Reduktionsteilgleichung. Die sieht zunächst folgendermaßen aus:

Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– → 2 Cr³⁺

Die Chromteilchen links haben die Oxidationsstufe +VI, die Chromteilchen rechts haben dagegen die Oxidationsstufe +III. Das geht nur, wenn ein Chromteilchen links drei Elektronen aufnimmt (Cr^+VI + 3 e^– → Cr^+III). Da wir aber im Dichromat-Anion zwei Chromteilchen haben, brauchen wir natürlich insgesamt sechs Elektronen, die aufgenommen werden müssen (drei Elektronen für jedes Chromteilchen).

Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– → 2 Cr³⁺

Doch wenn du dir diese Reduktionsteilgleichung anschaust, so stellst du leicht fest, dass hier weder die Stoff- noch die Ladungsbilanz stimmen.
Links hast du 2 x Cr und 7 x O, rechts hast du im Moment nur noch 2 x Cr. Wo sind die ganzen Os geblieben?
Außerdem hast du links insgesamt acht Minusladungen (zwei vom Dichromat und sechs durch die Elektronen), wohingegen rechts insgesamt sechs Plusladungen (zwei mal drei von den beiden Chromteilchen) zu Buche stehen. Das geht so also nicht.

Doch jetzt fällt uns ein, dass sich das alles ja im sauren Milieu abspielt! Das heißt, dass jede Menge Oxoniumionen vorhanden sind. Und diese Oxoniumionen sind nicht nur positiv geladen (und können so für einen entsprechenden Ladungausgleich herangezogen werden), nein, sie liefern auch noch Wasserstoffteilchen, die in der Lage sind, mit Sauerstoffteilchen Wasser zu bilden. So kann man dann die fehlenden Sauerstoffteilchen erklären.

Probieren wir das aus. Links waren es ja 8 Minusladungen; rechts sechs Plusladungen. Wie viele Plusladungen muss ich also links zu den 8 Minusladungen dazu geben, dammit ich auch auf dieser Seite auf 6 Plusladungen komme? Genau, ich brauch 14 Plusladungen, also 14 x H₃O⁺.

Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– + 14 H₃O⁺ → 2 Cr³⁺

Nun stimmt schon mal die Ladungsbilanz. Links: 2– + 6– + 14+ = 6+.

Aber die Stoffbilanz stimmt immer noch nicht. Zwar haben wir links und rechts jeweils 2 x Cr, aber links gibt es jede Menge Os und Hs, die rechts völlig fehlen. Wie viele H2 und Os sind das denn? Links gibt es insgesamt 21 Os (7 im Dichromat plus 14 in den Oxoniumionen) und 42 Hs (alle in den Oxoniumionen). Moment mal... 42 Hs und 21 Os?! Daraus kann man doch ganz einfach 21 Wassermoleküle machen! Das versuchen wir:

Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– + 14 H₃O⁺ → 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

Und siehe da, hier stimmt sowohl die Stoff- als auch die Ladungsbilanz: links und rechts jeweils 2 x Cr. Links und rechts jeweils 42 x H. Links und rechts jeweils 21 x O. Links und rechts jeweils 6 x Plus insgesamt.
Alles passt...

Damit haben wir also folgende Teilgleichungen:

Oxidationsteilgleichung: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e^–
Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– + 14 H₃O⁺ → 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

Sind wir nun fertig? - Leider noch nicht ganz. Es ist nämlich so, dass du in einem Redoxsystem auch noch darauf achten musst, dass die Anzahl an abgegebenen Elektronen gleich der Anzahl an aufgenommenen Elektronen sein muss. Das nennt sich die Regel der Elektronenneutralität. Das ist im Grunde auch ganz logisch, denn am Anfang haben wir gesagt, dass es eine Oxidation nicht ohne eine Reduktion und eine Reduktion nicht ohne eine Oxidation geben kann. Es müssen also gleich viele Elektronen abgegeben wie aufgenommen werden.

Tja, und hier ergibt die Oxidation eines Eisenteilchens nur ein Elektron. Aber für die Reduktion eines Dichromat-Anions benötigst du sechs Elektronen. Darum musst du die gesamte Oxidationsteilgleichung in diesem Fall mit dem Faktor 6 multiplizieren, damit du auf insgesamt sechs Elektronen kommst. Dann ergibt sich folgendes Bild:

Oxidationsteilgleichung: 6 Fe²⁺ → 6 Fe³⁺ + 6 e^–
Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– + 14 H₃O⁺ → 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

Jetzt bist du fast am Ende. Das vollständige Redoxsystem ergibt sich, wenn du nun die Oxidations- und die Reduktionsteilgleichung so addierst, dass du in der Redoxgleichung alles weg lässt, was auf beiden Seiten des Reaktionspfeils vorkommt. Das sieht dann folgendermaßen aus:

Oxidationsteilgleichung: 6 Fe²⁺ → 6 Fe³⁺ + 6 e^–
Reduktionsteilgleichung: Cr₂O₇^2– + 6 e^– + 14 H₃O⁺ → 2 Cr³⁺ + 21 H₂O
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Redoxgleichung: 6 Fe²⁺ + Cr₂O₇^2– + 14 H₃O⁺ → 6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

Ein letzter Check der Redoxgleichung: Links und rechts 6 x Fe, 2 x Cr, 21 x O und 42 x H. Die Stoffbilanz stimmt also.
Links 6 • 2+ + 1 • 2– + 14 • 1+ = 24+
Rechts: 6 • 3+ + 2 • 3+ = 24 +
Stimmt also auch. Fertig!

Ich hoffe, dass du gesehen hast, dass man das verstehen kann, wenn man das Ganze Schritt für Schritt nachvollzieht und dabei ein paar grundsätzliche Dinge beachtet.

Hier noch einmal die Vorgehensweise im Schnelldurchlauf:

1. Finde die Redoxpaare (unabhängig von jeglicher Stoff- oder Ladungsbilanz).
2. Ermittle die Oxidationszahlen der jeweiligen Redoxpaare.
3. Ergänze die abgegebenen bzw. aufgenommenen Elektronen bei den Redoxpaaren.
4. Achte auf die Ladungs- und die Stoffbilanz; ergänze fehlende Plusladungen durch Oxoniumionen (H₃O⁺) im sauren Milieu oder Minusladungen durch Hydroxidionen (OH^–) im basischen Milieu. Auf der jeweils anderen Seite entstehen entsprechend viele Wassermoleküle (H₂O).
5. Achte auf die Elektroneneutralität, das heißt, dass die Anzahl an abgegebenen Elektronen in der Oxidationsteilgleichung gleich groß wie die Anzahl an aufgenommenen Elektronen in der Reduktionsteilgleichung sein muss. Wenn das nicht der Fall ist, suche das kleinste gemeinsame Vielfache der jeweiligen Anzahlen und multipliziere die Teilgleichungen mit dem entsprechenden Faktor.
6. Stelle das vollständige Redoxsystem auf. Fertig!

Alles klar?

LG von der Waterkant

Moin,

klar weiß ich das. So etwas weiß man, wenn man im Chemieunterricht beim Thema »Oxidationsreihe von Kohlenwasserstoffen« aufgepasst hat oder sich sonst für (organische) Chemie interessiert.

Du brauchst als Ausgangsstoffe Kupfer(II)-oxid (als mildes Oxidationsmittel) und 2-Methylbutan-1-ol (zur Herstellung von 2-Methylbutanal) beziehungsweise
Propan-2-ol (zur Herstellung von Propanon).

Du kannst organische Substanzen generell oxidieren, indem du sie mit Sauerstoff reagieren lässt. Aber wenn du dazu direkt Sauerstoff aus der Luft nimmst, führt das zu einer „brutalen” Oxidation (Verbrennung!) und damit zur Zerstörung der Kohlenwasserstoffkette. Die Reaktionsprodukte einer solchen (vollständigen) Verbrennung wären dann Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Aber das sollst du ja nicht tun. Du sollst eine Substanz oxidieren, ohne die Kohlenwasserstoffkette zu zerstören.

Deshalb brauchst du ein mildes Oxidationsmittel. Also eine Substanz, die Sauerstoff auf ein anderes Molekül übertragen kann oder diesem anderen Molekül Wasserstoffatome entziehen kann. Das bedeutet auch, dass dieses milde Oxidationsmittel relativ leicht bereit sein muss, sich vom gebundenen Sauerstoff zu trennen.

Deshalb ist Kupfer(II)-oxid (CuO) gut dafür geeignet, denn Kupfer ist ein schon recht edles Metall, dass sich relativ ungern in seine ionische Form bringen lässt. Deshalb trennt es sich ziemlich leicht vom gebundenen Sauerstoff und wird wieder zu elementarem (unverbundenen) Kupfer.

Tja, und wenn du jetzt in deinem Chemieunterricht besser aufgepasst hättest, dann wüsstest du, dass man primäre Alkohole mit milden Oxidationsmitteln (wie Kupfer(II)-oxid) zu den entsprechenden Aldehyden (Alkanalen) oxidieren kann. Denn die Bezeichnung „Aldehyd” ist ein künstliches Wort und setzt sich aus drei Silben der Bezeichnung „alcohol dehydregenatus” zusammen. Diese Bezeichnung bedeutet wiederum so viel wie „Alkohol, dem man Wasserstoff entzogen hat”.

Und genau das, nämlich der Entzug von Wasserstoff aus einem Molekül, führt zu einer Oxidation dieses Moleküls.

Ähnliches gilt dann auch für sekundäre Alkohole. Sie können mit milden Oxidationsmitteln zu den entsprechenden Ketonen (Alkanonen) oxidiert werden.

Tertiäre Alkohole können dagegen nicht ohne die Zersörung der Kohlenwasserstoffkette oxidiert werden...

Die jeweils dazu gehörenden Reaktionsschemata sehen folgendermaßen aus:

Reaktiosschema 1 (Herstellung von 2-Methylbutanal):
CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH₂–OH + CuO → Cu + CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CHO + H₂O
2-Methylbutan-1-ol und Kupfer(II)-oxid reagieren zu Kupfer, 2-Methylbutanal und Wasser.

Zusatzinfo:
Es ist übrigens schwer zu verhindern, dass das Alkanal unter diesen Bedingungen sofort weiter zur entsprechenden Carbonsäure weiter oxidiert wird, weil die Umwandlung des Alkanals in die Carbonsäure noch leichter passiert als die Umwandlung des Alkohols in das Alkanal. Aber das war ja nicht Teil der Frage...

Reaktionsschema 2 (Herstellung von Propanon, „Aceton”):
CH₃–CH(OH)–CH₃ + CuO → Cu + CH₃–C(O)–CH₃ + H₂O
Propan-2-ol und Kupfer(II)-oxid reagieren zu Kupfer, Propanon („Aceton”) und Wasser.

LG von der Waterkant

Moin,

die Mappe ist Teil der allgemeinen Note.

Zur allgemeinen Note zählen:

• Quantität der Meldungen (wie oft meldest du dich)
• Qualität der Antworten (wie gut/unterrichtsförderlich ist das, was du sagst)
• Anforderungsbereiche (wie kompliziert sind die Zusammenhänge in deinen Antworten)
• Tests oder Befragungen
• Referate
• Konzentration bei der Bearbeitung von Arbeitsaufträgen
• Störungen des Unterrichtsbetriebs
• Pünktlichkeit
• Mappenführung
• Teamfähigkeit in Partner- oder Gruppenarbeiten

Je nach Fach können noch weitere Aspekte berücksichtigt werden, zum Beispiel in Naturwissenschaften: Verhalten bei Experimenten oder im Sport: sportliche Leistungen, Sozialverhalten oder in Kunst: Produkte; selten können auch Methoden Einfluss haben, zum Beispiel im Falle des Lernen-durch-Lehrens...

Eine vorgeschriebene genaue prozentuale Gewichtung der einzelnen Punkte gibt es nicht. Das ist von Fach zu Fach, von Schultyp zu Schultyp, von Lehrkraft zu Lehrkraft und auch von Bundesland zu Bundesland zum Teil sehr unterschiedlich.

Aber 25% oder sogar mehr der allgemeinen Note macht die Hefterführung (die Mappe) auf gar keinen Fall aus (wie du in einem Kommentar wissen wolltest).

Viele Lehrkräfte (die ich kenne) legen besonderen Wert auf die Quantität und die Qualität deiner Mitarbeit im Unterricht. Gefolgt von Testergebnissen.

Andere sehen das skeptischer, weil sie argumentieren, dass man am Ende eigentlich nur die Ergebnisse einer Lernleistung beurteilen kann und sollte (also Testergebnisse, Referate, Mappe sind wichtiger als die Frage, wie oft du dich meldest).

Wie du siehst, es gibt keine Antwort, die das eindeutig klärt. Du musst schon die Lehrkräfte deiner Schule selbst fragen, wie die das handhaben. Von uns kann das in diesem Forum keiner wissen (es sei denn, es tummelt sich auch deine Lehrkraft hier herum)...

LG von der Waterkant

Moin,

es gibt sogenannte Zinkorganische Verbindungen des Typs

R–Zn–R'

mit R / R' = irgendein Kohlenwasserstoff, zum Beispiel –CH₂–CH₃.

Wenn du allerdings das Element Zink meinst, so kann man davon im Grunde keine Lewisformel (Valenzelektronen-Schreibweise) angeben, weil in einer Zinkportion die einzelnen Zinkatome über die sogenannte metallische Bindung miteinander verbunden sind. Das ist aber kein Bindungstyp, in dem man die Lewis-Schreibweise anwenden kann, weil das nur für Molekülverbindungen geht.

Solltest du dagegen ionische Zinkverbindungen meinen, so gilt auch für Zinkkationen (Zn²⁺) das gleiche wie für die metallische Bindung; die Bindung ist nicht vom Typ Atombindung, so dass man die Lewis-Schreibweise nicht sinnvoll verwenden kann.

Wenn du jedoch unbedingt darauf beharrst, könntest du das folgendermaßen schreiben:

aber das ist im Grunde völlig unüblich.

LG von der Waterkant

Moin,

zu 1)

1 x C = 12u
1 x H = 1u
1 x O = 16 u

C_xH_yO_z = 46 u

Möglichkeiten:

1 x C (12 u) + 1 x O (16 u) + 18 x H (18 u) = 46 u

1 x C (12 u) + 2 x O (32 u) + 2 x H (2 u) = 46 u

2 x C (24 u) + 1 x O (16 u) + 6 x H (6 u) = 46 u

Alle anderen Zahlen für x, y und z sind nicht möglich, weil man dann stets über 46 u käme.

Das bedeutet, dass du theoretisch folgende Summenformeln für Ethanol haben könntest:

CH₁₈O
oder
CH₂O₂
oder
C₂H₆O

Zu 2)

Die theoretisch mögliche Summenformel CH₁₈O kann man ausschließen, weil ja alle drei Atomsorten miteinander verbunden sein müssen. Wenn aber C und O über eine Einfachbindung miteinander verbunden wären, könnte C noch drei weitere Bindungen ausbilden, O noch eine weitere. Das bedeutet, dass C und O zusammen maximal vier H-Atome binden könnten, aber niemals 18.

Die beiden anderen theoretischen Summenformeln bleiben dagegen möglich.

Zu 3)

Die vollständigen Verbrennungsschemata sehen folgendermaßen aus:

Fall 1
2 CH₂O₂ + O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O

Fall 2
C₂H₆O + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O

Im ersten Fall kämen also 2 x H₂O heraus.
Im zweiten Fall kämen 3 x H₂O heraus.

Ein Molekül H₂O hat die Masse (2 • 1 u + 16 u =) 18 u. Das wären also 18 g/mol.

Dann ergäbe die Elementaranalyse im ersten Fall nur (2 • 18 g/mol =) 36 g/mol Wasser.
Im zweiten Fall dagegen (3 • 18 g/mol =) 54 g/mol.

Daraus kannst du schließen, dass Ethanol nicht die Summenformel CH₂O₂ haben kann, weil dann bei der Elementaranalyse nicht die geforderten 54 g/mol Wasser entstehen würden.

Fazit: Ethanol muss die Summenformel C₂H₆O haben.

Zu 4)

Mit einem Molekülbaukasten könntest du folgende Moleküle aus 2 C-Atomen, 1 O-Atom und 6 H-Atomen basteln:

H₃C–O–CH₃
oder
H₃C–CH₂–O–H

Zu 5)

Die Substanz mit der Halbstrukturformel H₃C–O–CH₃ hat eine Siedetemperatur von –24,8°C.

Die Substanz mit der Halbstrukturformel H₃C–CH₂–O–H hat dagegen die Siedetemperatur von 78,0°C.

Die Siedetemperatur hängt (vereinfacht gesagt) von drei Größen ab:

• der Masse der Teilchen (du brauchst mehr Energie um ein schweres Teilchen so stark zu beschleunigen, dass es die Oberfläche einer Flüssigkeit durchstoßen kann, um in den Gasraum über der Oberfläche zu kommen).
• dem Luftdruck über der Flüssigkeitsoberfläche (wenn der Druck groß ist, haben es die austrittswilligen Teilchen der Flüssigkeit schwerer gegen den Druck in den Gasraum zu gelangen).
• und vor allem den intermolekularen Bindungskräften (das heißt, wie stark sich die Teilchen in der Flüssigkeit gegenseitig festhalten).

Da beide Substanzen die gleiche Summenformel haben (C₂H₆O), können die unterschiedlichen Siedetemperaturen nicht mit der Masse erklärt werden.
Da du getrost auch davon ausgehen kannst, dass die Siedetemperaturen bei gleichen Druckverhältnissen ermittelt wurden, kann es auch nicht am Luftdruck liegen, dass die Temperaturen verschieden sind.
Also muss es an den intermolekularen Bindungskräften liegen. Und tatsächlich gibt es bei der Molekülhalbstruktur H₃C–O–CH₃ nur relativ schwache van-der-Waals-Kräfte, die die Moleküle zusammenhalten. Das liegt daran, dass die C–H-Bindungen nahezu unpolar sind, so dass es keine positivierten Wasserstoffatome gibt, die zu dem negativierten Sauerstoff eine Wasserstoffbrückenbindung ausbilden könnten. In der Molekülstruktur H₃C–CH₂–O–H gibt es dagegen die Hydroxygruppe (–OH), bei der es einen großen Elektronegativitätsunterschied zwischen dem Sauerstoff und dem Wasserstoff gibt. Das führt zu einer polaren Atombindung und somit zu einem negativierten Sauerstoffatom und einem positivierten Wasserstoffatom. Dies führt wiederum dazu, dass sich zusätzlich zu den van-der-Waals-Kräften die viel stärkeren Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen ausbilden können. Darum hat die Substanz eine viel höhere Siedetemperatur.

Wenn man sich nun, nach all diesen Überlegungen und Rückschlüssen anschaut, welche beiden Substanzen die Summenformel haben, dann findet man

H₃C–O–CH₃ Dimethylether; Siedetemperatur –24,8°C

und

H₃C–CH₂–O–H Ethanol; Siedetemperatur +78,0°C.

Et voilà, das Rätsel um die Struktur von Ethanol ist gelöst...

Zu 6)

Mal abgesehen davon, dass Dimethylether bei normalen Bedingungen ein Gas ist, während Ethanol dann flüssig vorliegt, könnte man beide Substanzen mit einer Carbonsäure reagieren lassen. Gemäß der allgemeinen Regel: Alkohol und Säure ergibt Ester und Wasser würde nur Ethanol mit der Säure reagieren und zu einer Veresterung führen. Auch so könnte man herausfinden, ob es der Ether oder der Alkohol ist.
Eine weitere Möglichkeit wäre die Reduktion von Kupfer-II-oxid zu elementarem Kupfer, was nur der Alkohol, nicht aber der Ether machen würde.
Und schließlich könnte man auch einen Alkoholtest durchführen. Auch der würde nur beim Alkohol, nicht aber beim Ether anschlagen.

Alles klar?

LG von der Waterkant

Moin,

warum fragst du hier nach?

Ich zitiere mal aus Wikipedia:

»Die Annahme, dass Edelgase keine Elektronegativität zeigen, weil sie sich in einem sehr stabilen Zustand befinden und weil Werte für Elektronegativitäten von Edelgasen in den Tabellen der ... Lehrbücher ... und ... fehlen, ist nicht zutreffend. Nachdem auch von Edelgasen chemische Verbindungen hergestellt worden waren, konnten auch z. B. für Xenon und Krypton Werte für die Elektronegativitäten der Pauling-Skala berechnet werden, die in etwa den Werten der Halogene entsprechen. Mit neueren Methoden konnten auch für die Elektronegativitätsskalen nach Mulliken und Rochow Zahlenwerte für die übrigen Edelgase berechnet werden, die höher sind als die der Halogene. Bei Helium betragen sie beispielsweise 5,50 nach Allred-Rochow und 4,86 nach Mullikan.«

Aber für die Schule kannst du getrost davon ausgehen, dass Edelgase keine Verbindungen eingehen, so dass sie auch keine Neigung zeigen können, bindende Elektronenpaare zu sich heran zu ziehen. Die wenigen Edelgasverbindungen, die es gibt, werden unter extremen Bedingungen hergestellt und stabil gehalten. Unter normalen Bedingungen (Zimmertemperatur und normalem Luftdruck) zerfallen solche Verbindungen sofort wieder.

Insofern: unter normalen Bedingungen keine (stabile) Verbindung, das heißt, keine Elektronegativität!

LG von der Waterkant

Moin,

also auf Stoffebene hast du es doch schon selbst geschrieben:

Reinstoff: einheitlicher Stoff mit einheitlich gleichen Stoffeigenschaften.
Stoffgemisch: Gemisch aus mindestens zwei Reinstoffen, die dann beide ihre jeweiligen charakteristischen Stoffeigenschaften behalten.

Auf Teilchenebene wird das ungleich schwerer.

Für Elemente oder Molekularverbindungen könntest du das noch so versuchen:

Reinstoff: Stoff, der sich nur aus einer einzigen Teilchensorte zusammen setzt (Atome oder Moleküle).
Stoffgemisch: Stoff, der sich aus mindestens zwei Reinstoffen zusammen setzt und somit verschiedene Teilchensorten als Gemisch enthält.

Aber für Ionenverbindungen („Salze”) klappt das nicht mehr, weil sich Salze aus Ionen zusammensetzen, wobei mehr oder weniger große Ionengitter aus positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen gebildet werden. Die kleinsten Teilchen solcher Stoffe sind also geladene Ionen und die haben längst nicht mehr einheitliche Eigenschaften (allein schon wegen der entgegengesetzten Ladungen).

Man behilft sich hier oft mit der „Ausrede”, das man bei Ionenverbindungen das kleinste Ionenverhältnis zueinander als „Stoff” definiert. Dadurch bleibt man aber im Grunde auf der Stoffebene.

Auf Teilchenebene ist das ein Problem.

LG von der Waterkant

Moin,

Kopf hoch, das wird schon. So schwer ist das eigentlich gar nicht (kompliziert wird es erst, wenn du dir alle möglichen Konsequenzen dieses Reaktionswegs klar machst).

Okay, fangen wir mal vorne mit der Bezeichnung an:

„Radikalische Substitution / Halogenierung von Alkanen”

Darin stecken vier Begriffe, über die es sich nachzudenken lohnt (wenn man das verstehen will).

Unter einer Substitution versteht man ganz allgemein das Ersetzen von irgend etwas durch etwas anderes.
So ist das auch in der Chemie: bei einer Substitution wird zum Beispiel ein Atom oder eine Atomgruppe durch ein anderes Atom oder eine andere Atomgruppe ersetzt. Das werden wir später noch einmal genauer anschauen.

Vielleicht ist dir der Begriff „radikal” auch schon in anderen Zusammenhängen untergekommen. Mit diesem Wort meint man allgemein etwas Rücksichtsloses, Aggressives oder Drastisches.
Und auch das ist in der Chemie nicht anders. Hier sind Radikale Teilchen, die ein einzelnes, ungepaartes Elektron besitzen. Dieser Zustand ist häufig energetisch (von der Energie her) sehr ungünstig. Deshalb versuchen solche Teilchen fast immer, ihren radikalischen Zustand zu beenden, indem sie rücksichtslos, aggressiv oder drastisch (eben radikal) alles angreifen, was in ihre Nähe kommt.

Die Kombination der beiden Begriffe bedeutet also, dass bei einem Molekül irgendein Atom (oder eine Atomgruppe) durch ein anderes Atom (oder eine Atomgruppe) ersetzt wird und dass das über Radikale erfolgt.

Unter einer Halogenierung versteht man wiederum, dass ein Molekül mit einem Halogen (Fluor, Chlor, Brom oder Iod) reagiert und zwar so, dass sich das Molekül mit mindestens einem Halogenatom verbindet.

Tja, bleibt noch der Begriff Alkan. Alkane sind chemisch eine ziemlich „langweilige” Stoffklasse, weil sie chemisch nicht besonders reaktiv sind. Du kannst Alkane verbrennen (mit Sauerstoff unter Zerstörung des Kohlenstoffgerüstes reagieren lassen, Oxidation), aber sonst eigentlich nicht viel damit anstellen. Und genau hier kommen die Radikale wieder ins Spiel. Die sind nämlich so aggressiv, dass sie sogar die ansonsten reaktionsträgen Alkane angreifen und mit ihnen reagieren.

So! Jetzt haben wir die Begriffe geklärt und dadurch schon eine Vorstellung davon bekommen, was uns erwartet.

Betrachten wir also die Bromierung von Methan wie in deiner Abbildung als Beispiel angegeben.

Die (ideale) Gesamtreaktion sieht so aus:

CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr

Methan (CH₄) reagiert mit Brom (Br₂) zu Brommethan (CH₃Br) und Bromwasserstoff (HBr).

Wenn du das aus der Sicht des Methans betrachtest, wird im Methanmolekül also ein Wasserstoffatom durch ein Bromatom ersetzt. Genau das bezeichnet man als Substitution!

Doch wie passiert das genau?

Schauen wir uns den idealen Reaktionsmechanismus an:

Die kleinsten Teilchen des Elements Brom sind Minimoleküle, in denen zwei Bromatome über eine Einfachbindung miteinander verbunden sind: Br–Br.

Die Bindung ist nicht besonders stabil. Sie kann bereits bei Zimmertemperatur (und normalem Luftdruck) durch energiereiche UV-Strahlung gespalten werden. Dabei erhält jedes Bromatom von dem bindenden Elektronenpaar jeweils ein Elektron. Das bedeutet, dass die Bindung gleichmäßig getrennt wird (homolytische Bindungsspaltung):

Br–Br → Br• + •Br

Es sei an dieser Stelle ein kleiner Exkurs erlaubt: Es gibt auch eine heterolytische Bindungsspaltung, bei der das bindende Elektronenpaar ganz und gar bei einem Bindungspartner bleibt. Das kennst du vielleicht von der Salzsäure her:
H–Cl → H⁺ + Cl^–
Das bindende Elektronenpaar bleibt beim Chloratom, so dass dieses zu einem einfach negativ geladenen Chlorid-Anion wird. Das Wasserstoffatom hat dabei nichts von dem bindenden Elektronenpaar abbekommen; es hat gar kein Elektron mehr, so dass es nun ein Wasserstoff-Kation (Proton) ist.
Weil also die Bindungsspaltung hier ungleichmäßig erfolgte, spricht man von einer heterolytischen Bindungsspaltung (hetero = verschieden; homo = gleich).

Doch kommen wir zurück zur homolytischen Bindungsspaltung beim Brom mit Hilfe von UV-Licht.

Das ist im Grunde der Ausgangspunkt der Bromierung von Methan:

1. Schritt: Radikalbildung
Br–Br --[UV-Licht]--> Br• + •Br

Auf diese Weise erzeugt man also Brom-Radikale. Diese haben einzelne, ungepaarte Elektronen und sind deshalb überaus reaktionsfreudig. Sie greifen alles an, was in ihre Nähe kommt.
Wenn ein Bromradikal auf ein Brommolekül treffen würde, dann würde es daraus ein Bromatom mit dessen Elektron „klauen” und zurück bliebe ein anderes Bromradikal: Br• + Br–Br → Br–Br + Br•. Aber das würde unter dem Strich nichts verändern, weil du nach der Reaktion immer noch ein Bromradikal und ein Bromminimolekül vorliegen hättest. Deshalb betrachten wir solche ablenkenden Reaktionswege in einem idealen Verlauf nicht weiter. Es soll nur zeigen, dass ein Radikal alles angreift, was in seine Nähe kommt (dazu später noch einmal mehr).

Der nächste Schritt im radikalischen Kettenmechanismus ist der Kettenstart:

2. Schritt: Kettenstart (Initiation):
H₃C–H + •Br → H₃C• + H–Br

Wenn ein Bromradikal auf ein Methanmolekül trifft, dann entreißt es dem Methan ein Wasserstoffatom mitsamt dessen Elektron und verbindet sich zu Bromwasserstoff (H–Br). Dadurch ist das Bromradikal seinen radikalischen Zustand losgeworden.
Aber dafür hat nun das Kohlenstoffatom im ehemaligen Methanmolekül einen Bindungspartner weniger und dafür ein ungepaartes einzelnes Elektron (also einen radikalischen Zustand). Es ist nun ein Methylradikal (H₃C•) entstanden. Für dieses Radikal gilt im Grunde das gleiche wie zuvor für das Bromradikal. Der energetische Zustand ist so ungünstig, dass auch das Methylradikal alles angreift, was in seine Nähe kommt, um den radikalischen Zustand zu beenden.

3. Schritt: Kettenfortpflanzung (Elongation):
H₃C• + Br–Br → H₃C–Br + •Br
CH₄ + Br• → HBr + •CH₃
usw.

Das Methylradikal (H₃C) greift nun ein Bromminimolekül (Br–Br) an, entreißt ihm ein Bromatom mitsamt einem Elektron aus dem bindenden Elektronenpaar und wird dadurch zu Brommethan (H₃C–Br). Zurück bleibt wieder ein Bromradikal (•Br). Dieses Bromradikal greift erneut ein Methanmolekül an, schnappt sich ein Wasserstoffatom und hinterlässt abermals ein Methylradikal, das dann wieder ein Bromminimolekül angreift usw.

Du siehst, es entsteht eine Kettenreaktion, in der immer wieder neue Radikale entstehen.

Aber hört das nie auf? - Doch! Es gibt sogar zwei verschiedene Wege, wie das Ganze beendet werden kann. In beiden Möglichkeiten kommt es zur Beendigung des radikalischen Zustands.

4. Schritt: Kettenabbrüche (Termination):
Fall a) Radikalkombinationen
Br• + •Br → Br–Br
H₃C• + •Br → H₃C–Br
H₃C• + •CH₃ → H₃C–CH₃

Der radikalische Zustand kann beendet werden, wenn zufällig zwei Radikale aufeinandertreffen. Das können zwei Bromradikale sein, die sich dadurch wieder zu einem Bromminimolekül vereinen. Es kann auch ein Methylradikal auf ein Bromradikal treffen, so dass Brommethan gebildet wird. Oder es treffen zwei Methylradikale aufeinander, wobei dann ein längeres Alkan (hier Ethan) entsteht.

Bis hierhin geht etwa dein Post (mit kleinen Exkursen und Zusatzinformationen meinerseits).

Es gibt aber noch eine Methode, wie es zu einem Kettenabbruch kommen kann.

Fall b) Disproportionierung (geht nicht bei Methan, aber bei Ethan schon):
•CH₂–CH₃ + •Br → •CH₂–•CH₂ + HBr

•CH₂–•CH₂ → H₂C=CH₂

Stell dir vor, dass du bereits ein Ethylradikal (•CH₂–CH₃) hast. Dieses wird nun von einem Bromradikal (•Br) angegriffen, aber nicht dort, wo bereits der radikalische Zustand im Alkylradikal ist, sondern am benachbarten C-Atom. Radikale sind nicht besonders wählerisch, wenn es darum geht, ihren radikalischen Zustand zu beenden. Wenn nun also das Bromradikal vom benachbarten C-Atom ein Wasserstoffatom mitsamt dessen Elektron schnappt, dann bildet sich einerseits wieder einmal Bromwasserstoff (HBr), aber andererseits auch ein Diradikal, also ein Radikal, in dem zwei C-Atome im radukalischen Zustand sind. Die beiden C-Radikale suchen dann nicht irgendein anderes Molekül, dass sie angreifen können, sondern sie vereinen ihre beiden ungepaarten Elektronen zu einer weiteren Bindung. Es entsteht also eine C=C-Doppelbindung. Auch das beendet sämtliche radikalische Zustände und somit die Kettenreaktion.

Kommen wir abschließend noch auf ein paar Probleme bei diesem Reaktionsmechanismus zu sprechen.

Oben ist ein sogenannter idealer Verlauf beschrieben. Das heißt, dass wir davon ausgehen, dass nichts Störendes passiert. Aber selbst bei einem wirklich idealen Verlauf erhältst du mindestens drei bis vier verschiedene Produkte, nämlich das erwünschte Brommethan, den Bromwasserstoff (als Nebenprodukt), aber eben auch längerkettige Alkane (wie hier Ethan, wenn sich zwei Methylradikale miteinander kombinieren) und - möglicherweise - eine völlig andere Stoffklasse, nämlich Alkene (mit C=C-Doppelbindungen; bei einer Disproportionierung).

Und nun stell dir vor, dass ein Bromradikal nicht ein Methanmolekül angreift, sondern ein bereits bromiertes Methanmolekül (ein Brommethan). Dann kann es leicht passieren, dass auch zweifach, dreifach oder sogar vierfach bromierte Alkane entstehen:
CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr

CH₃Br + Br₂ → CH₂Br₂ + HBr

CH₂Br₂ + Br₂ → CHBr₃ + HBr

CHBr₃ + Br₂ → CBr₄ + HBr

Auch bromierte Alkene könnten herauskommen. Und sogar verzweigte Alkane ( Alkene mit mehr oder weniger vielen Bromsubstituenten wären möglich.

Das bedeutet, dass bei einer radikalischen Substitution je nach Verlauf viele Produkte (eine sogenannte Produktpalette) entstehen (können), die man anschließend noch voneinander trennen muss.
Das liegt natürlich daran, dass die Radikale so reaktiv sind und wahllos alles angreifen, das in ihre Nähe kommt. Dadurch ist der Verlauf schlecht zu kontrollieren und chaotisch-unübersichtlich.

Aber ein paar Möglichkeiten der Kontrolle hat man doch. Eine Möglichkeit ist, dass man nicht ständig UV-Licht zur Bildung von Radikalen in das Reaktionsgemisch einstrahlen lässt, sondern lieber nur kurz, aber dafür immer mal wieder. Das führt dazu, dass nicht allzu viele Bromradikale entstehen, so dass die Reaktion nicht völlig chaotisch abläuft.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, deutlich mehr Alkanmengen im Vergleich zur Menge des eingesetzten Broms im Reaktionsgemisch zu haben, denn das steigert die Wahrscheinlichkeit, dass Bromradikale auf noch nicht bromierte Alkane treffen und so die Ausbeute an einfach bromierten Alkanen steigt.

Und schließlich könnte man auch versuchen, die einfach bromierten Alkane möglichst schnell aus dem Reaktionsraum zu entfernen, damit sie nicht noch einmal radikalisch angegriffen werden können.

So! Wir sind am Ende dieser (leider sehr langen) Ausführung angekommen. Ich hoffe, dass du bis hierhin durchgehalten hast und alles verstanden hast.

Du kannst deine gepostete Abbildung jetzt hoffentlich selbst leicht nachvollziehen.

LG von der Waterkant

Moin,

nein, das ist nicht einmal theoretisch möglich.

Das liegt an zwei Gründen:

Der erste Grund ist ziemlich offensichtlich: kein Bauer einer Partei (weiß oder schwarz) kann auf die eigene Grundreihe gelangen, weil Bauern in der Grundstellung bereits auf der zweiten (bzw. siebenten) Reihe starten und nicht zurückziehen oder schlagen können. Deshalb können Bauern niemals auf die eigene Grundreihe gelangen.

Aber auch auf die Grundreihe des Gegners können sie nicht so gelangen, dass sie als Bauer dort stehen bleiben können. Wenn ein Bauer die gegnerische Grundreihe erreicht, muss er in eine beliebige Figur (außer den König) umgewandelt werden und zwar noch als Bestandteil des Zuges! Das bedeutet, dass du wohl einen Bauern auf die gegnerische Grundreihe ziehen kannst, aber sobald du das tust, wird er sofort zu einer Figur (Dame, Turm, Läufer oder Springer) und dann ist er eben kein Bauer mehr.

Das führt dazu, dass du also höchstens sechs Bauern auf einer Linie hintereinander stehen haben kannst.

Interessanterweise brauchst du aber für sechs Bauern auf den verschiedenen Linien unterschiedlich viele Schlagfälle.

Um auf der Randlinie (a oder h) sechs Bauern hintereinander hinzubekommen, müsste der Gegner schon seine gesamte Anfangsarmee (bis auf den König natürlich) hergeben.
Sechs Bauern auf einer Randlinie erfordern 15 Schlagfälle, also genau die Anzahl von gegnerischen Steinen, die dieser zu Beginn hat. Das wäre übrigens ein weiterer Grund dafür, warum auf einer Randlinie schon einmal nicht mehr Bauern als sechs hintereinander stehen könnten.

Für sechs Bauern auf der b- oder g-Linie wären nur noch 11 Schlagfälle vonnöten. Und auf allen anderen Linien bekommst du das bereits mit 9 Schlagfällen hin.

Aber das war ja nicht Teil deiner Frage.

Fazit:
Du kannst höchstens sechs Bauern (als Bauern) auf einer Linie hintereinander stehen haben.

Moin,

das Problem liegt in erster Linie daran, dass das Bohrsche Atommodell streng genommen nur für das Wasserstoffatom gilt. Bei allen Mehrelektronensystemen ist es denkbar ungenau.

Tatsächlich ist es so, dass es für die Elektronenverteilung zunächst einmal zwei interessante Größen gibt, nämlich einerseits den Energiegehalt und andererseits eine Einschränkung der Wahrscheinlichkeit, mit der du ein Elektron dort antriffst, wo du es vermutest.

Beides wird im sogenannten quantenmechanischen Atommodell berücksichtigt.

Tja, und das führt dann, anschaulich gesagt, zu Hauptenergieniveaus (das sind die „Schalen” im Bohrschen Atommodell) und Unterschalen (Orbitalen), in denen man Elektronen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit antrifft.

Dabei gibt es pro Unterraum (Orbital) maximal zwei Elektronen, die dort hineinpassen.

Und nun ist es so, dass es vom dritten Hauptenergieniveau drei Orbitaltypen gibt, das sogenannte s-Orbital, drei p-Orbitale und fünf d-Orbitale.

Wenn du in diese Orbitale jeweils zwei Elektronen gibst, kommst du au (2 + 6 + 10 =) 18 Elektronen maximal.
Das sind die von dir angesprochenen 18 Elektronen, die formal in das dritte Hauptenergieniveau passen.

Das Dumme ist nur, dass die angesprochenen Orbitaltypen energetisch untereinander nicht gleichwertig sind.
Das s-Orbital liegt am günstigsten (energieärmsten). Dann folgen die drei p-Orbitale, die energetisch etwas ungünstiger (höher) liegen.
Zum Schluss und damit am energieungünstigsten (höchsten) liegen die fünf d-Orbitale.

Das zweite Dumme ist, dass das s-Orbital des nächsten Hauptenergieniveaus (der vierten Schale) dann aber sogar energetisch noch günstiger liegt als die fünf d-Orbitale des dritten Hauptenergieniveaus. Deshalb werden nach den 3p-Orbitalen erst das 4s-Orbital und dann erst die 3d-Orbitale mit Elektronen besetzt.

Von innen nach außen kommt es also zu folgender Besetzung der Orbitale mit Elektronen:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p usw.

Diese Besetzung bezeichnet man als Madelung-Schema:

In jedes Orbital passen (wie gesagt) maximal zwei Elektronen.

Beim Kaliumatom im Grundzustand musst du demnach 19 Elektronen verteilen. Das macht 2 Elektronen ins 1s-Orbital, 2 Elektronen pro 2p-Orbital (macht insgesamt 6 Elektronen, weil es drei 2p-Orbitale gibt), 2 Elektronen ins 3s-Orbital, noch einmal 6 Elektronen in die drei 3p-Orbitale und dann eben noch 1 Elektron in das 4s-Orbital: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19. Oder (anders geschrieben):

1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s¹

Es wird also erst das etwas günstiger liegende 4s-Orbital der 4. Schale mit einem Elektron besetzt, bevor die 3d-Orbitale der dritten Schale komplettiert werden.

Alles eine Frage des Energiegehalts, also.

Insgesamt gibt es für die konkrete Besetzung der Orbitale vier Faustregeln:

1. Die Energieregel
2. Die Hundsche Regel
3. Das Pauli-Verbot
4. Die Regel der halbvoll und vollbesetzten Orbitale

Und gemäß der Energieregel wird nun einmal das 4s-Orbital vor den 3d-Orbitalen mit Elektronen besetzt...

Ich hoffe, du hast alles verstanden.

Dass es zu diesen Besetzungsregeln dann aber auch noch mal bei größeren Atomen zum Teil wilde Ausnahmen vorkommen, ist dann für spätere Studienjahre ein Thema.

LG von der Waterkant