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Die Geschichte der Chemie WS: 07/08 Von Christian Meyer Experimentalvortrag.

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Präsentation zum Thema: "Die Geschichte der Chemie WS: 07/08 Von Christian Meyer Experimentalvortrag."—  Präsentation transkript:

1 Die Geschichte der Chemie WS: 07/08 Von Christian Meyer Experimentalvortrag

2 Übersicht 1. 1.Anfänge der Chemie 2. 2.Alchemie 3. 3.Chemie und Handwerk 4. 4.Phlogiston Theorie 5. 5.Moderne Chemie 6. 6.Feuer und Feuerwerk

3 Erste chemische “Entdeckungen“   Vor mehr als 5000 Jahren bereits Wissen über die Veränderung von Materie   Offenbarte Menschen spirituelle Weisheiten   Theorien über das Geschehen in Himmel und Erde

4 Die Anfänge der Alchemie   “Dunkles Zeitalter“ der Wissenschaft   Von Babyloniern, Ägyptern, Griechen bereits intensiv betrieben

5 4 Elemente Theorie   Vierelementen- und Transmutationslehre von Aristoteles ( v. Chr.) aufgestellt   Nur vier Elemente: Feuer, Luft, Wasser und Erde

6 4 Ureigenschaften

7 Schwefel-Quecksilber-Theorie 4 Elemente (Feuer, Erde, Wasser, Luft) 3 Prinzipien Schwefel, Quecksilber & Salz Metalle Ca. 9. Jh. n. Chr. Schwefel bestimmt Farbe und Brennbarkeit Quecksilber bestimmt metallischen Charakter

8 Der Stein der Weisen   lat.: „Lapis philosophorum“ arab.: „El Iksir“   benötigter Stoff für Transmutation   „Aurum Potabile“ Mittel gegen jede Krankheit und gegen das Altern

9 Versuch 1: Herstellung von “Gold“ =+

10 Oxidation von Zn 0 +2 Zn (s) + 4OH - (aq) → [Zn(OH) 4 ] 2- (aq) +2e - Zn – Reduktion an Cu +2 0 [Zn(OH) 4 ] 2- (aq) + 2e - → Zn (s) + 4OH - (aq) Legierungsbildung Cu (s) + Zn (s) → CuZn (s) Herstellung von “Gold“

11 Pharmazie   Erkannte Körperfunktionen als chemisch Vorgänge   Latrochemie   Körper besteht aus Schwefel (Seele), Quecksilber (Lebens- Geist) und Salz (Körper)

12 Wichtige Entdeckungen   u.a.:   As (13. Jh. Albertus Magnus)   P (17. Jh. Henning Brand)   Arbeitstechniken   Destillieren   Filtrieren   wiederentdeckt wurde:   Porzellan (17. Jh. Johann Friedrich Böttger)   Schwarzpulver

13 Hennig Brand ( )   Entdecker des Phosphors (1669)   Dampfte Urin ein   Später Herstellung von Phosphor aus Knochen durch Scheele

14 Versuch 2: Phosphordarstellung

15  Reduktion von Calciumphosphat aus Knochenasche Ca 3 (PO 4 ) Mg (s) → 6CaO (s) + 10MgO (s) + P 4 (g)  Phosphordampf reagiert mit Luftsauerstoff P 4 (g) + 5O 2 (g) → 2P 2 O 5 Phosphordarstellung

16 Einsatz chemischer Prozesse im Handwerk   Handwerkliche Interessen im Vordergrund   Metallurgie vor allem für Waffen, Werkzeug   Erste Veredlungen von Grundnahrungsmitteln (z.B. Aufkommen der Backkünste, Brauereien)

17 Färbetechniken   Sehr früh anorganische Pigmente zur Färberei   Indigo noch heute für “Blue Jeans“   Krapp bedeutendster roter Farbstoff des Altertums

18 Versuch 3: Historische Darstellung von “Berliner Blau“

19 Berliner Blau   K + + [Fe III (CN) 6 ] 3- + Fe 2+ →K[Fe III Fe II (CN) 6 ] (lösliches “Berliner Blau“) Hämoglobin

20 Carl Wilhelm Scheele (1742 – 1786)   Revolution in der Phosphorherstellung   Blausäure aus “Berliner Blau“   Stirbt an HCN-Vergiftung

21 Holocaustleugnung   Leuchter-Report   “Berliner Blau“ bildete sich nicht in den Gaskammern   Daher angeblich kein Einsatz von “Zyklon B“

22 Robert Boyle ( )   Chemische Lehre unzulänglich   Mitbegründer der Analytischen Chemie   “The Sceptical Chemyst“   p. V = const

23 Phlogistontheorie   Vom griechischen “phlogistos“ = verbrannt   Begründer Chemiker Georg Ernst Stahl ( )   Phlogiston Bestandteil von Materie   Entweicht bei Verbrennungen   Keine, oder negative Masse

24 Versuch 4:Verbrennen von Eisenwolle

25 Phlogiston   Eisen wird oxidiert   3 Fe + 2 O 2 → Fe(FeFe)O 4   Nach Stahls Auffassung: Eisen → Eisenkalk + Phlogiston   Masse nimmt jedoch zu

26 Wege in die moderne Chemie   Entdeckungen vieler Gase (“Äther“) durch pneumatische Wanne   Durchbruch durch Joseph Black (1756)   Gase an chemischen Reaktionen beteiligt   Sauerstoff, von Priestley als “dephlogisierte Luft“ bezeichnet

27 Lavoisier ( )   Vater der modernen Chemie   Sauerstoff an Reaktion beteiligt   Phlogistontheorie durch Redoxtheorie abgelöst   Wasser ist kein Element   Gesetz der Erhaltung der Masse (1789)

28 Versuch 5: Gesetz der Erhaltung der Masse

29 Silberfällung I - (aq) + Ag + (aq) → AgI (s) Masse bleibt vor und nach dem Wiegen gleich

30 Gesetz der Erhaltung der Masse Bei chemischen Reaktionen ändert sich die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe nicht. Es geht also weder Masse verloren, noch kommt welche hinzu. [Lavoisier; Ende des 18.Jhd.]

31 Chemie für das Volk

32 Marktplatzchemie  Chemie wichtiges Instrument zum Aufmerksamkeit gewinnen  Viele Hochstapler, aber auch große Experimentierkünstler  Lavoisier verbrennt Diamant auf Marktplatz

33 Demo 1: Chemische Gärten

34 Feuer und Feuerwerk „Raketen rauschten auf, Kanonenschläge donnerten, Leuchtkugeln stiegen, Schwärmer schlängelten und platzten, Räder gischten, jedes erst einzeln und dann gepaart, dann alle zusammen und immer gewaltsamer hintereinander und zusammen“ Johann Wolfgang von Goethe, Die Wahlverwandschaften,1809

35 Feuer und Feuerwerk   In Jahrtausenden nie an Faszination verloren   Vor über 1000 Jahren Erfindung des Schwarzpulvers in China   Kenntnis im 13 Jh. nach Europa gebracht

36 Versuch 6: “Magische“ Flamme

37 “Magische Flamme“   Zn + NH 4 NO 3 → N 2 + ZnO + 2 H 2 O Stark exotherme Zerfallsreaktion (katalysiert durch Ammoniumchlorid)

38 Entdeckung des Kaliumchlorats   Lavoisiers Theorie: Alle Säuren enthalten Sauerstoff!   Rivale/Freund Berthollet suchte nach Sauerstoff in Säuren   Darstellung des „oxygenierten Murrats der Pottasche“   Sprengpulver-Zusatz für französische Armee

39 Schulrelevanz des Themas   Historische Aspekte   7   Stoffe werden verändert - Die chemische Reaktion   Reaktionen von Metallen und Nichtmetallen mit Luft (Sauerstoff)   Gesetz von der Erhaltung der Masse   8   Salze, Elektrolyse und Ionenbegriff   Chemische Formeln und Reaktionsgleichungen   Oxidationszahlen

40 Schulrelevanz des Themas   9   Säuren und Laugen   Wasser als Reaktionspartner   10   Der Redoxbegriff   Elektrochemische Spannungsquellen   Elektrolyse

41 Demo 2: Buntes Feuer

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