Jule und der Schrecken der Chemie E-Book

Andrea Heering

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: Erlebnis Wissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2013

Seitenzahl: 397

Beschreibung

»Schreckensfreier« Zugang: Andrea Heering zeigt mit »Jule und der Schrecken der Chemie«, dass Wissenschaft richtig Spaß macht Jule ist 13 und leidet: Schule, kleine Brüdern, ignorante Eltern, eine besserwisserische Freundin Christin und - zu allem Überfluss - hat sie auch noch Liebeskummer. Was das alles mit Chemie zu tun hat? Folgen Sie Jule durch ihren Alltag und lernen Sie so auf unterhaltsame und verständliche Weise die Grundlagen der Chemie kennen. Fundiert, motivierend und ansprechend in der Darstellung werden Fragen wie »Warum kann man das Schmelzen von Schokolade ziemlich einfach rückgängig machen, das Verkohlen von Brötchen aber nicht?« beantwortet. Alltagsphänomene und die Tiefen der Modellvorstellungen Jedes Kapitel des Buches besteht dabei aus drei Teilen: einer kleinen Geschichte von Jule, einer ersten Erklärung und einem Exkurs. Die Geschichte und die Erklärung verschaffen dem Leser einen soliden Überblick über die Chemie, mit den Exkursen geht es richtig in die Tiefe. Am Schluss eines jeden Kapitels gibt es eine kurze Zusammenfassung des Gelernten in einem Merksatz. Die Autorin wagt sich bei ihrer Darstellung auch in die Tiefen der chemischen Modellvorstellungen, ohne die Alltagsphänomene wie das Verdunsten von Wasser nicht erklärbar sind. Durch ihre in der Praxis erprobte Erfahrung in der Vermittlung naturwissenschaftlicher Inhalte an Jugendliche schafft es Heering, ihren Lesern einen schreckensfreien Zugang zur Chemie zu bereiten und rückt außerdem die verkürzten (und oft falschen) Erklärungen in chemischen Experimentierbüchern gerade. Eine hilfreiche Lektüre für Schüler, Lehrer und alle interessierten Leser.

Leseprobe

Contents

Weitere interessante Titel zu diesem Thema:

Title Page

Autor

Copyright

Über die Autorin

Danksagung

Hallo, du!

Ein paar Fragen und Antworten

1 Das darf doch nicht wahr sein – STOFFE!

2 Montagmorgen – Stoffeigenschaften

3 Von Ü-Eiern und Chemikern – wozu dienen Modelle?

4 Der Teilchencharakter der Materie

5 Die Gesetze chemischer Reaktionen

6 Der Feinbau der Teilchen

Es ist nicht alles Gold… – Elemente und Verbindungen

Urlaub mit Hindernissen – der Feinbau der Atome

Der Affenzirkus oder das PSE

Die gute alte Zeit? Die Edelgase

Muss Oma sterben? Die Edelgas-Konfiguration

Traumhafte Beziehungen – Strategien zum Erreichen des Edelgas-Charakters

Von voreiligen Beschwerden – die unpolare Elektronenpaarbindung

Und noch mehr Pannen – die polare Elektronenpaarbindung

Alles ist vergänglich – die Metallbindung

Nur für Spezis – die Elemente der Nebengruppen

Ende gut…– Farben und Farbigkeit

7 Time to say goodbye…

Dein persönlicher Spickzettel!

Anmerkungen zum Weiterarbeiten

Index

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Autor

Andrea Heering

Rue des Archers 24 B16

1081 Brüssel-Koekelberg

Belgien

Illustrationen von:

Aruna Palitzsch-Schultz

Illustration & Grafik

Ginsterkopf 6

38889 Wienrode

Deutschland

Bildnachweis:

Das Umschlagbild wurde mit Bildern von Fotalia erstellt.

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Print ISBN 978-3-527-33487-2

ePDF ISBN 978-3-527-67498-5

ePub ISBN 978-3-527-67500-5

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Umschlaggestaltung Simone Benjamin

Satz le-tex Publishing Services GmbH

Druck und Bindung CPI Ebner & Spiegel, Ulm

Über die Autorin

Andrea Heering ist Lehrerin für Integrierte Naturwissenschaften, Chemie und Biologie an der Europäischen Schule Brüssel IV in Belgien. Zuvor war sie an der Europäischen Schule in Culham, England, und am Gymnasium des Hoffmann-von-Fallersleben-Schulzentrums in Lütjenburg tätig. Frau Heering hat an der Christian-Albrechts-Universität in Kiel ihr Diplom in Biologie und anschließend das erste und zweite Staatsexamen für das Höhere Lehramt in Biologie und Chemie abgelegt. Am Institut für Didaktik der Chemie an der Universität Kiel hat sie über die Didaktik der Atommodelle geforscht. Seit 2008 ist Frau Heering Generalsekretärin der Kommission zur Evaluation und Entwicklung von Lehrplänen für Biologie an den Europäischen Schulen und seit 2011 Mitglied der Lehrplankommission für Integrierte Naturwissenschaften.

Danksagung

Ein großer Dank geht an meinen Ehemann Thomas Heering, der während meiner Arbeiten an diesem Buch Schweden und La Palma auf eigene Faust erkunden musste, und der trotzdem noch mit unendlich vielen großen und kleineren Hinweisen, Hilfestellungen und Ideen dieses Buch stärker unterstützt hat als er selbst gemerkt hat.

Ohne die Hilfe und die konstruktive Kritik von Kirsten Redlin hätte dieses Buch sicher einige Fehler mehr und wäre, ungeachtet des Protestes, den dieser Kommentar bei ihr auslösen wird, sicher nie entstanden. Auch Britta Olsson danke ich, die durch ihre Anmerkungen die Qualität erhöht hat und mit ihren zuverlässigen Rückmeldungen eine echte moralische Stütze war.

Weil die Grundlagen für diese Arbeit sehr lange zurückliegen, danke ich auch meinen Eltern, die mich während meines Studiums ohne Murren gesponsert haben und dabei immer ermutigende Worte und eine leckere Gemüsesuppe bereithielten.

Ein besonderer Dank geht in diesem Zusammenhang auch an meinen Fachleiter während des Referendariats, Herrn Volker Schmidt, der mich nach jahrzehntelangem Kampf mit der Chemie versöhnte.

Herrn Professor Reinhard Demuth, der leider viel zu früh von uns gegangen ist, danke ich für die Möglichkeit, mich auf wissenschaftlicher Ebene mit dem Modellbegriff auseinandersetzen zu können, für seine Geduld und menschliche Größe.

Dass das chemische Wissen so nett verpackt wurde, verdient einen weiteren großen Dank an die Grafikerin Frau Aruna Palitzsch-Schulz, die mit ihrer großen Hingabe, Zuverlässigkeit, Kreativität und Professionalität viel zu diesem Buch beigetragen hat.

Dass viele interessierte Schülerinnen und Schüler an diesem Buch mitgewirkt haben, werden meine Fachkollegen sicher geahnt haben. Vielen Dank für eure Fragen, die mich nach Antworten suchen ließen und mich weiterbrachten. Stellvertretend für viele sollen Johanna, Paula, Karina, Marius und Maxi genannt werden. Es hat Spaß mit euch gemacht!

Auch soll ein großes DANKE unbekannterweise an die vielen Mitarbeiter von Wikipedia gehen. Ohne die tollen Möglichkeiten dieser gigantischen Materialsammlung hätten viele Recherchen unendlich lange gedauert.

Last, but not least, danke ich den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen des VCH-Verlages für ihre Unterstützung bei der Fertigstellung des Projektes, besonders Frau Dr. Wüst, Herrn Dr. Preuss und Frau Dr. Walter.

Es war ein schönes Erlebnis, hinter dem großen Namen »Wiley- VCH« Menschen entdecken zu können, die mit viel Empathie, Engagement, Ideen und praktischer Hilfestellung bei einem Werk geholfen haben, das hoffentlich in Zukunft vielen jungen (und auch älteren?) Menschen Freude an einer faszinierenden Naturwissenschaft geben wird.

Brüssel, im Juni 2013

Andrea Heering

Hallo, du!

Lass mich raten, wer du bist!

Sicher findest du Chemie unglaublich spannend, hast alles verstanden und findest, dass man unmöglich Affen und Atome vergleichen kann. Außerdem ist dir vollkommen klar, warum chemische Reaktionen ablaufen, Karotten orange sind und der Bleistift „Bleistift“ heißt. Herzlichen Glückwunsch! Du und deine Eltern haben durch dein „Ja“ eine Menge Geld für dieses Buch gespart.

Oder hast du etwa noch gar kein Chemie in der Schule, willst aber trotzdem endlich wissen, was in der Welt der Atome los ist? Vielleicht hast du schon einen Chemie-Baukasten und ein paar Experimentier-Bücher ausprobiert, aber die Erklärungen reichen dir nicht? Klasse, hier bist du richtig! Während du mit Jule durch ihren Alltag stapfst (und sie dabei beobachtest, wie sie in ein Fettnäpfchen nach dem nächsten tritt), wirst du immer besser verstehen, was warum in der Natur geschieht.

Oder gehst du, wie so viele, in die 7. bis 10. Klasse, stehst mit Chemie auf Kriegsfuß und kannst dir beim besten Willen nicht vorstellen, wozu du dich mit diesem Blödsinn herumschlagen musst? Dann geht es dir genauso wie mir vor einigen Jahren. Seitdem hat sich viel getan. Ich habe nämlich inzwischen Chemie studiert. Dabei habe ich festgestellt, dass man diese Naturwissenschaft wirklich verstehen kann und dass es unglaublich hilfreich für den Alltag ist, ein bisschen Ahnung davon zu haben.

Was, das kannst du dir nicht vorstellen? Probiere es aus und setze dieses Buch auf deine Wunschliste.

Sicher wirst du mindestens eins bekommen und dann beim Schmökern feststellen, dass es in der Chemie nicht nur einen roten Faden gibt, sondern dass man ihn mit geringem Aufwand – eine Menge Spaß inklusive – finden kann.

Egal, warum du dieses Buch zur Hand nimmst, du wirst deine Welt und die darin ablaufenden großen und kleinen Wunder anschließend mit anderen Augen sehen.

Viel Freude beim Lesen, Verstehen, Lachen und Schmunzeln mit Jule wünscht dir

Andrea Heering

Übrigens: Alle überzähligen Exemplare, die du geschenkt bekommen hast, eignen sich vorzüglich zum Verkauf an die Eltern deiner Freunde – besonders vor deren Geburtstagen!

Ach so, bevor ich es vergesse: Vielleicht hast du noch Fragen? Möglicherweise willst du wissen, ob es sich lohnt, das ganze Buch zu lesen? Oder warum viele Menschen Probleme mit Chemie haben?

Oder rede ich gerade mit einem Fachkollegen oder einer Fachkollegin, die sich über ein ziemlich merkwürdiges Chemie-Buch wundern? Dann lohnt es sich, noch einen Moment in der Einleitung zu bleiben.

Ein paar Fragen und Antworten

Wie soll ich dieses Buch lesen?

In jedem Kapitel findest du drei Teile: Eine Geschichte von Jule, eine Erklärung und oft eine Menge Exkurse.

Je nach Lust und Laune kannst du dir nur Jules Geschichten mit den Erklärungen zu Gemüte führen. Mit diesen Teilen wirst du nach und nach einen soliden Überblick über die wichtigsten Aussagen der Chemie bekommen.

Wenn du aber zu den Nimmersatten gehörst, bist du bei den Exkursen genau richtig. Hier geht es wirklich in die Tiefe, und es wird wenige chemische Fragen geben, die du am Ende des Buches nicht beantworten kannst.

Am Schluss jedes Kapitels gibt es eine superkurze Zusammenfassung. Damit du sie nicht vergisst, habe ich alle diese wichtigen Sätze am Ende des Buches noch einmal zusammen gestellt. Du kannst diese Spickzettel vorsichtig ausschneiden und sie als Lesezeichen verwenden. So hast du immer einen Überblick über das, was du schon gelernt hast. Wenn du so ein richtiger Profi werden willst, kannst du dich außerdem im Internet an die Übungen wagen. www.wiley-vch.de/sachbuch und dann nach Heering suchen.

Solltest du dieses Buch wirklich für die Schule brauchen, lohnt sich ein Blick in die Endnoten am Ende des Buches. Dort bekommst du eine Menge Fachvokabular geboten, das du gewinnbringend in Klausuren und ähnlichen Leistungsnachweisen verwenden kannst. Außerdem erkläre ich dir, an welchen Stellen ich komplizierte Dinge etwas einfacher dargestellt habe als sie eigentlich sind – nur um Missverständnisse zu vermeiden! Den Index, ganz am Ende des Buches, kannst du außerdem zum Nachschlagen von Begriffen verwenden.

Aber, egal für welchen Weg du dich entscheidest: Du wirst feststellen, dass man mit ziemlich einfachen Erklärungen viel von dieser Welt verstehen kann.

Warum habe ich Chemie bisher nicht verstanden?

Dafür gibt es in der Regel zwei Gründe.

Oft ist es ein Zeichen von Intelligenz, wenn man Chemie nicht versteht. Wenn du dich wirklich für die Welt interessierst und alles wissen willst, hast du eine Menge Fragen. Leider sind die Antworten darauf nicht immer einfach. Deshalb versuchen die Erwachsenen, die Antworten so überschaubar wie möglich zu machen. Dabei kommt es aber oft vor, dass sie nicht über die schwierigen Angelegenheiten reden und Dinge überspringen, die du gerne erklärt hättest. Deshalb ist es unglaublich wichtig, dass du fragst, fragst und fragst.

Außerdem rächt es sich leider in der Chemie fürchterlich, wenn man den Anschluss verpasst hat. Hast du vielleicht zu spät angefangen, im Unterricht zu fragen? Dann kann dir dieses Buch sicher helfen. Vielleicht findet sich sogar in deiner Klasse jemand, der mit dir gerne noch einmal die Dinge durchgeht.

Muss ich in Chemie viel auswendig lernen?

Ja und nein.

Es gibt Dinge, die du unbedingt lernen musst. Wenn du keine Ahnung hast, was der Unterschied zwischen Elektronen und Protonen ist, bist du hoffnungslos verloren. Auch wenn du keinen blassen Schimmer hast, was das Periodensystem der Elemente ist, wird das Leben in Biologie und Chemie sehr schwer.

Wenn du allerdings nicht genau weißt, in welchem Jahr Lothar Meyer und Dmitri Iwanowitsch Mendelejew dieses Periodensystem der Elemente zusammengestellt haben, ist das zwar schade, jedoch wirst du deswegen nicht durch das Abitur fallen.

In diesem Buch lernst du mit den kleinen Zusammenfassungen am Ende jedes Kapitels genau dieses »Gerüst« kennen, das dir ein Überleben in den Naturwissenschaften sichert. Daher wird es sich lohnen, diese Spickzettel wirklich gut zu beherrschen.

Ich habe wenig Zeit, mich auf Chemie vorzubereiten–was soll ich tun?

Schüler, die in Chemie erfolgreich sind, nutzen vor allem den Unterricht optimal. Jede Woche hast du in der Regel zwei Stunden mit einem Profi zusammen, der dir gerne etwas beibringen möchte (= dein Chemie-Lehrer). Nutze diese Zeit zum Fragen und zum Üben – du musst sowieso da hin! Du wirst aber auch zu Hause arbeiten müssen. Damit du keine Zeit vergeudest, schlage ich Folgendes vor:

Für deinen Erfolg im Fach Chemie sind zwei Dinge entscheidend: Fachsprache und Modelle.

So ist es unendlich wichtig, dass du Vokabeln lernst. Dein Lehrer wird fast jede Stunde mehrere neue, dir unbekannte Wörter an die Tafel schreiben. Wenn du die in der nächsten Stunde vergessen hast, fühlst du dich spätestens nach 6 Wochen im Unterricht wie auf einem fremden Planeten, weil du keinen blassen Schimmer hast, wovon der Typ da vorne (= dein Chemie-Lehrer) faselt.

Daher legst du dir am besten so bald wie möglich einen Karteikasten mit den Wörtern an, die an der Tafel standen, oder die du in deinem Chemie-Buch zu der Stunde findest. Auf die Vorderseite kommt der Begriff und auf die Rückseite die Erklärung. Diese Karteikarten solltest du regelmäßig mindestens einmal in der Woche durchgehen. Es reicht nämlich nicht, die Vokabeln irgendwann zum nächsten Test zu lernen, weil du dann die Übungszeit in den Stunden nicht nutzen kannst. Kurzum: Es spart einfach deine Zeit und Nerven, wenn du im Unterricht mitarbeitest.

Lieber Kollege, liebe Kollegin

Das Fach Chemie gehört bei vielen Schülern zu den Fächern, in denen sie, nach eigenen Angaben, nichts verstehen, die sie als langweilig und sinnlos wahrnehmen.

Nach meiner Erfahrung sind es immer wieder vier Bereiche, in denen Schüler Probleme haben:

Die Fachsprache wird nicht oder unzureichend beherrscht. Die Ursachen dafür sind vielfältig. Oft haben wir selbst Schwierigkeiten, diese meist von der Umgangssprache weit entfernte Fachsprache konsequent im Unterricht zu verwenden und geben dadurch ein schlechtes Vorbild. Weil Gebrauchssprache näher am Schüler und bildreicher ist, ist es verführerisch, bei der Einführung von komplexen Phänomenen auf diese umzusteigen. Die Anhäufung von neu (und vor allem: exakt) zu lernenden Wörtern, verbunden mit der Fülle von in jeder Stunde neu zu begreifenden Zusammenhängen, nur kurzen Übungsphasen und einer oft nicht befriedigenden Arbeitshaltung von Schülern tun ihr Übriges zu diesem Problem.

Das Arbeiten mit Modellen fällt den Schülern schwer, da diese häufig abstrakt und daher schwer vorstellbar sind. Darüber hinaus werden chemische Modelle oft als reales Abbild der Wirklichkeit eingeführt, was den Umgang mit ihnen und ihre Durchdringung schwierig macht.

Der Alltagsbezug für die chemischen Phänomene fehlt vielen Schülern, da Schulexperimente nicht immer kontextorientiert präsentiert werden können. (Wo erhitzt man schon Kupfersulfid mit Eisen?)

In der Fülle der Stoff-Chemie geht der „rote Faden“ leicht verloren. Eine eigenständige Wiederholung ist für Schüler selbst mit guten Schulbüchern schwierig, da die Stofffülle erschlagend ist. So sind Lücken allein kaum aufzuholen.

Ich möchte mit dem vorliegenden Buch gerade schwächeren Schülern eine Hilfestellung geben, indem

grundsätzliche chemische Phänomene in kleinen Geschichten des Alltags aufgezeigt werden, die Bedeutung der Chemie im Alltag dadurch herausgehoben wird und mit emotional ansprechenden Erlebnissen der Hauptperson kognitiv verankert wird,

die Fachsprache auf ein Minimum reduziert wird und bewusst zunächst von den Modellen getrennt wird,

die üblichen Modelle zunächst weniger komplex eingeführt werden und auf diese Weise bewusst nur der roten Faden der Chemie ausführlich dargestellt wird. So wird die Stoff-Chemie nur insoweit behandelt, wie sie zum Verständnis grundlegender Zusammenhänge notwendig ist,

in den Exkursen typische Fragen und Verständnisprobleme aufgegriffen werden und im Bedarfsfall zur Verfügung stehen.

Möglicherweise haben ja auch Sie ein wenig Spaß an dem „etwas anderen“ Zugang zur Chemie, vielleicht sogar mit Ihren Schülern gemeinsam?

Das hofft jedenfalls Ihre

Andrea Heering

1

Das darf doch nicht wahr sein – STOFFE!

»Das darf doch nicht wahr sein!« Jules Mutter ist empört und vergisst in ihrer Bestürzung sogar, Benjamin den bereits gefüllten Löffel in seinen offenen Mund zu schieben.

»Wir melden dich extra in der Kreisstadt an, bezahlen teures Geld für den Schulbus, kaufen dir die besten Materialien, alles nur, damit aus dir mal was wird und dann so etwas… Hast du es vielleicht missverstanden?«

»Nein!« Jule versucht, betrübt auszusehen, auch wenn sie die heutige Information im tiefsten Innern freute. Endlich auf preiswerte Art und Weise an coole Klamotten kommen, nicht immer die Ware von diesen Discountern aufkaufen müssen, weil die Eltern ja angeblich wegen des Hauskaufs kein Geld für den echt angesagten Fummel haben. Außerdem genießt sie es, dass die Mutter endlich, endlich mal auf ihrer Seite steht und über die Schule schimpft (leider bloß über das Falsche).

Wie auch immer, diese Momente sollte man genießen und für alle Ewigkeit in Erinnerung behalten. So schiebt sie sich noch eine große Gabel voll Spaghetti mit Tomatensoße in den Mund und kaut genüsslich, während sie gleichzeitig nicht wirklich erfolgreich versucht, betrübt auszusehen. Mit noch halb vollem Mund wiederholt sie: »Unsere neue Chemie-Lehrerin hat heute gesagt, dass wir die ganze Zeit im nächsten Jahr mit verschiedenen Stoffen arbeiten werden und deshalb ist Chemie-Unterricht das Gleiche wie ein Nähkurs.« Jule verschweigt wohlweislich, dass ihr Herz bei dieser Nachricht einen Freudensprung gemacht hatte.

»Ich werde jetzt die Elternvertreterin anrufen!«

Die Mutter stürmt aus der Küche und lässt Jule fahrlässigerweise mit Christoph, Benjamin und ihrem farbechten Mittagessen alleine. Jule sieht es unter diesen Umständen nicht als ihre Aufgabe an, ohne besonderen Auftrag Christoph an die mitteleuropäischen Tischmanieren zu erinnern oder gar Benjamin mit seinen kleinen Baby-Wurst-Fingern von der eingehenderen Untersuchung der Nudeln in Tomatensoße abzuhalten. Stattdessen nutzt auch sie die Gelegenheit, einmal ohne elterliche Aufsicht die herrlich langen Spaghetti so schnell wie möglich der Länge nach in den Mund zu saugen.

Nach wenigen Minuten kommt die Mutter zurück zu ihren drei Kindern, deren Kleidung so gar nicht mehr frisch gewaschen aussieht. Doch ihr Gesicht bleibt ausdruckslos: »Jule, kannst du bitte, bitte das nächste Mal besser aufpassen? Ich habe mich fürchterlich blamiert!«

Jule bleibt der letzte Bissen, der dieses Mal aus fünf gleichzeitig eingeschlürften Spaghetti bestand, im Halse stecken. Es war doch eben noch alles so klar! Wo ist der gerechte mütterliche Zorn auf die neue Chemie-Lehrerin? Wo ist das tiefe Verständnis ihrer Erziehungsberechtigten, dass diese Schule wirklich nicht das ist, was ihre begabte Tochter verdient hätte? Ein derart veränderter Gesichtsausdruck verheißt nichts Gutes – Jules Kopfhaut beginnt, wie schon so oft, unangenehm kalt zu kribbeln, und sogar Christoph erkennt, dass dies nicht der Zeitpunkt ist, zu dem er sich bei seiner Mutter über seine acht Jahre ältere Schwester und den von ihr verursachten Tomatensoßen-Spritzer in seinem Auge beschweren sollte.

»Nur um deinem Gedächtnis auf die Sprünge zu helfen, kleines Fräulein: Eure neue Lehrerin, Frau Marek, hat euch erzählt, dass ihr euch im Chemie-Unterricht ab dem nächsten Schuljahr mit Stoffen beschäftigt. Und als du mit deinen Gedanken wohl wieder mal auf Wanderschaft warst, hat sie euch gesagt, dass Chemiker das Wort ›Stoff‹ für das Wort ›Material‹ benutzen.«

Die Stimme der Mutter ist eisig und verheißt nichts Gutes. »Chemiker bezeichnen nicht nur Seide oder Baumwolle als Stoffe, sondern alle Materialien, aus denen Gegenstände bestehen. So sind auch Holz und Gold Stoffe, genau wie Frau Marek an die Tafel geschrieben hat. Ihr werdet also keinen Nähkurs machen, sondern die Eigenschaften und den Aufbau von verschiedenen Materialien behandeln!«

Jule wird rot bis unter die Haarspitzen, so dass man kaum noch die Spritzer der Tomatensoße in ihrem Gesicht erkennt. In Bruchteilen einer Sekunde läuft vor ihrem geistigen Auge ab, was in den letzten fünf Minuten in ihrer friedlichen Kleinstadt passiert sein muss: Ihre Mutter hat Frau Schmidt angerufen, diese eingebildete Tussi, die gleichzeitig die Mutter der noch eingebildeteren Bettina ist. Und Bettina hat dann wohl mit ihrem widerwärtigen stolz-hochnäsigen Lächeln ihr ach so sauber und ordentlich geführtes Heft mit dem rosa Einband aus ihrer Schultasche herausgeholt und es ihrer Mutter mit einem herablassenden Grinsen übergeben. Natürlich hatte sie heute in der Schule schon einen Ordner für das nächste Schuljahr mit. Dass Bettina dann auch sofort die Seite gefunden hat, auf der auch der Tafelanschrieb aus der zweiten Hälfte der Stunde stand, versteht sich von selbst.

An diese zweite Hälfte der Stunde kann sich Jule nämlich nicht mehr erinnern, wohl aber an die Zeichnungen, zu denen sie durch die Ausführungen von Frau Marek inspiriert worden war. Sie selbst hatte die letzten 30 wertvollen Minuten der Einführungsstunde in das neue Fach genutzt, um in ihrem Heft eine Vielzahl von Entwürfen zum Thema ›coole Hosen für heiße Tage‹ anzufertigen. Auch einem ungeübten Betrachter hätten diese Skizzen gezeigt, dass ein großes Talent den Stift geführt haben musste. Die Mutter unterbricht den Gedankengang ihrer Tochter ungeduldig:

»Und bitte, WAS hast du in der Stunde gemacht, statt aufzupassen und die Notizen von der Tafel abzuschreiben?«

Nach kurzem Zögern entscheidet Jule, dass es wohl doch besser sei mit den Schultern zu zucken, statt, wie sie es eigentlich im Laufe des Nachmittags vorgehabt hatte, stolz ihre modischen Entwürfe zu präsentieren.

Blöde Frau Marek, blöde Chemie, riesig blöde Bettina – und mit so einer Enttäuschung soll ein Chemie-Lesebuch starten?

Vielleicht musste Jule aber auch nur deshalb dieses frustrierende Erlebnis haben, damit du dir merkst, was Chemiker unter einem Stoff verstehen:

Ein Stoff ist das, woraus ein Gegenstand besteht!

2

Montagmorgen – Stoffeigenschaften

Das wird gut schmecken! Gerade wenn man am Montag zu nachtschlafender Zeit den Schulbus erreichen muss, sollte man das einzige Highlight des Morgens voll auskosten! Jule schüttet die goldgelben Cornflakes in ihre dunkelblaue Lieblingsschüssel, so dass die wunderbaren Farben in ihrem Kontrast deutlich zur Geltung kommen. Als Frühstücks-Profi gibt Jule genau die richtige Menge eisgekühlter, frischer Vollmilch dazu – nur die oberste Lage der Maisflocken darf herausschauen und muss von der Milch silbrig glänzen! Und dann das Wichtigste: Ein gut gehäufter Esslöffel Zucker auf das Kunstwerk! Nur einige Kristalle dürfen in die weiße Flüssigkeit fallen, der Rest muss auf den Cornflakes eine zuckersüße Knusperschicht für den besten Happen des Tages bilden.

Jule schließt genussvoll die Augen, als sie den ersten gehäuften Löffel in den Mund schiebt – dieser erste Bissen, wenn die Cornflakes noch richtig appetitlich knusprig sind, ist...

»IIIHÄÄÄÄHGGHHGHH!«

Jule spuckt die breiige Masse im hohen Bogen zurück auf den Tisch und würgt. Während sie über dem Wasserhahn hängt, die ausgespuckten Essensreste mit dem Daumen in den Abfluss drückt und immer und immer wieder den Mund ausspült, verflucht sie Christoph. Sicher steht der hinter der Tür zum Flur und lacht sich ins Fäustchen.

Wieder mal Salz im Zuckerfass – und sie ist schon wieder darauf hereingefallen! Auch wenn sie nicht ganz abstreiten kann, dass die Tomatensoße letzte Woche nicht ganz zufällig in seinem Gesicht gelandet war, ist das doch kein Grund, ihr den Montagmorgen zu verderben!

Als der ekelig salzige Geschmack langsam verschwindet, muss sie auch noch die Soße vom Tisch wischen. Anschließend verdirbt ein Blick auf die Uhr Jule vollends die Laune.

Jetzt reicht die Zeit gerade noch für eine Banane vom Obstteller, wenn sie nicht zu spät kommen will, denn gerade Frau Marek findet Zuspätkommen nicht so gut. Sie hatte heute angekündigt, als Vorgeschmack auf den Unterricht im nächsten Jahr einige Experimente zu Stoffeigenschaften machen zu wollen, was immer das sein soll…

Während Jule mit offener Schultasche und einer Banane in der Hand zur Bushaltestelle rennt, sollten wir uns darüber unterhalten, was Christoph hätte anrichten können, wenn er Chemiker und nicht nur kleiner Bruder von Beruf wäre.

Als Chemiker hätte Christoph nämlich eine Katastrophe heraufbeschwören können.

Wenn er, nur so zum Spaß, beispielsweise den Zucker mit Kaliumcyanid ausgetauscht hätte, würde es dem Opfer dieses »Scherzes« auch nicht mehr helfen, den Mund auszuspülen und die Reste durch den Abfluss zu spülen. Ein derartiger Irrtum würde unter Umständen nicht nur den Betroffenen sofort das Leben kosten1).

Aber – wie kann man feststellen, welcher Stoff im Gefäß ist? Christophs zukünftige Kollegen dürfen ja auf keinen Fall die Stoffe in den Mund stecken, um sicher zu sein, dass ihr neuer Praktikant kein »Spaßvogel« ist, der die Etiketten der Flaschen vertauscht hat.

Um zu überprüfen, um welchen Stoff es sich handelt, haben Chemiker daher Listen, in denen die Eigenschaften der Stoffe aufgelistet sind. Diese Stoffeigenschaften können zum Beispiel sein: Farbe, Form der Kristalle, Temperatur, bei der der Stoff schmilzt oder siedet (Schmelz- und Siedepunkt), Löslichkeit, Veränderung beim Erhitzen.

Ist es dir schon aufgefallen? Zwei wichtige Stoffeigenschaften, die uns im Alltag die Identifizierung vieler Stoffen erlauben, fehlen in dieser Liste: der Geschmack und der Geruch. Und du ahnst schon, warum, oder? Der Wissenschaftler muss jederzeit den Inhalt eines Gefäßes kontrollieren können, ohne sich und seine Gesundheit zu gefährden.

Jule schwört, dass Christoph sie zum letzten Mal so hereingelegt hat.

Glücklicherweise geht es heute im Chemie-Unterricht genau um das Thema Salz und Zucker. Die Schüler geben nacheinander die beiden Stoffe auf einen Teelöffel und erhitzen sie über einer Kerzenflamme – was für ein Unterschied:

Das Salz verändert sich gar nicht.

Der Zucker schmilzt nach kurzer Zeit, dann bilden sich Blasen, die Flüssigkeit färbt sich braun-schwarz und Dampf steigt auf.

Die Lehrerin zeigt noch typische Salzkristalle, die nach dem Verdunsten von Wasser aus Salzwasser entstanden sind.

Wenn eine Zuckerlösung lange stehenbleibt und das Wasser verdunstet, bilden sich nicht so schöne Kristalle. Um Kandis herzustellen, muss man sich also etwas mehr anstrengen.

Jule ist überrascht. Sie hätte also die Stoffe gar nicht probieren müssen. Etwas Erhitzen oder das Anschauen der Kristalle hätte gereicht.

Was für ein Glück, dass Christoph keine Ahnung von diesen Experimenten hat!

So wird er morgen früh keine Chance haben, wenn er mal wieder verbotenerweise seinen Kakao mit dem »Zucker« verfeinert. Chemie-Unterricht ist vielleicht doch nicht so sinnlos!

Jeder Stoff hat bestimmte Merkmale, die ihn von allen anderen Stoffen unterscheiden.

Diese Merkmale nennt man Stoffeigenschaften.

Exkurs für Krimi-Fans: Wie man mit ähnlichen Stoffeigenschaften töten kann.

Menschen haben zu allen Zeiten ausgenutzt, dass verschiedene Stoffe ähnliche Stoffeigenschaften haben, manchmal mit ziemlich üblen Absichten.

Ein süß schmeckender, aber sehr giftiger Stoff ist beispielsweise Bleichlorid. Weil man damit häufig ungeliebte Schwiegermütter umbrachte, bekam er den Namen Schwiegermutterzucker.

Auf den ersten Blick gibt es nämlich keinen Unterschied zwischen Zucker und Bleichlorid. Beide sind farblose feste Stoffe und bilden kleine Kristalle. Erst wenn man sich weitere Stoffeigenschaften, wie Löslichkeit in Wasser oder die Form der Kristalle anschaut, sind Unterschiede sichtbar.

1) Sollte jemand nämlich den so vergifteten Arbeitskollegen finden und mit einer Mund-zu-Mund-Beatmung eine Wiederbelebung versuchen, kann es den Ersthelfer ebenfalls das Leben kosten! Er wird die hochgiftige Blausäure einatmen, die sich im Magen des Opfers aus Kaliumcyanid und Magensäure gebildet hat.

3

Von Ü-Eiern und Chemikern – wozu dienen Modelle?

Es ist der 2. Juli und die Sonne strahlt mit Jule um die Wette. Fast sind Ferien, das gerade gekaufte kühlende Eis ist eine willkommene Erfrischung und vor Jule liegt ein wunderbar freier Nachmittag, denn sie hat die Mathe-Hausaufgaben schon in der Schule erledigt.

Als sie beschwingt von der Vorfreude auf einen freien, sonnigen Nachmittag in ihre Straße einbiegt, stutzt sie: Ist diese kleine, gekrümmte Gestalt, die zitternd auf den Eingangsstufen ihres Hauses hockt, wirklich ihr kleiner vorlauter Bruder? Doch, unverkennbar sind die zerrissenen Jeans. Auch die Narben auf den kleinen, zerschrammten Händen, in die er sein Gesicht vergraben hat, deuten auf den letzten Flaschen-Weitwurf hin – es kann keine Verwechslung sein. Christoph ist ein Bild des Jammers und bemerkt die näherkommende Schwester in seiner endlosen Verzweiflung nicht einmal.