Chemie und unser Universum: Wie alles funktioniert
SERIE • Staffel •
• Vereinigte Staaten von Amerika • 2016
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Inhaltsbeschreibung
Die Chemie erforscht Materie und Energie auf atomarer und molekularer Ebene. Dieser Kurs deckt ein Jahr allgemeiner Chemie an der Hochschule ab und umfasst einzigartige Themen, die normalerweise nicht im Unterricht behandelt werden. Es ist visuell fesselnd, erfordert nur Highschool-Mathematik und ist für alle wissenschaftlichen Hintergründe geeignet.
Originaltitel
Chemistry and Our Universe: How It All Works
Produktionsland
Vereinigte Staaten von Amerika
Untertitel
Nein
Besetzung
Ron B. Davis Jr., Ph.D.
Episodenguide
1. Staffel 1 (60 Episoden)
Die Chemie erforscht Materie und Energie auf atomarer und molekularer Ebene. Dieser Kurs deckt ein Jahr allgemeiner Chemie an der Hochschule ab und umfasst einzigartige Themen, die normalerweise nicht im Unterricht behandelt werden. Es ist visuell fesselnd, erfordert nur Highschool-Mathematik und ist für alle wissenschaftlichen Hintergründe geeignet.
01
Ist Chemie die Wissenschaft von allem?
Chemie ist die Lehre von der gesamten Materie, allerdings in einem ganz besonderen Maßstab - dem der Atome und Moleküle. Professor Davis umreißt zunächst seine Herangehensweise an dieses enorme Thema und stellt dann das Periodensystem der Elemente vor, eines der leistungsstärksten konzeptionellen Werkzeuge, das je entwickelt wurde.
02
Materie und Messung
Chemiker verfügen über praktische Einheiten für den Umgang mit Materie auf atomarer Ebene. Lernen Sie den Ursprung und die relative Größe des Angström zur Messung der Länge, sowie die Einheit der Atommasse, das Mol zur Messung der Menge und die Kelvin-Skala für die Temperatur.
03
Die Wellennatur des Lichts
Licht interagiert auf entscheidende Weise mit Materie. Im ersten von zwei Abschnitten über die Natur des Lichts verfolgen Sie die Debatte darüber, ob Licht eine Welle oder ein Teilchen ist, beginnend in der Antike. Sehen Sie, wie sich die Wellentheorie im 19. Jahrhundert durchzusetzen schien und zur Entdeckung des elektromagnetischen Spektrums führte.
04
Die Teilchennatur des Lichts
Obwohl Licht wellenartige Eigenschaften hat, verhält es sich auch wie ein Teilchen, das in diskreten Energieeinheiten, den so genannten Quanten, vorliegt. Erfahren Sie, wie die Physiker Max Planck, Albert Einstein und andere ein revolutionäres Bild des Lichts entwarfen, das sowohl dessen wellen- als auch teilchenartige Natur anerkennt.
05
Grundlegende Struktur des Atoms
Schäle die Schichten des Atoms ab, um zu untersuchen, was sich darin befindet. Beobachten Sie, wie Elektronen, Protonen und Neutronen verteilt sind, wie sie einem Atom dessen Identität verleihen und wie sie dessen elektrische Ladung und Atommasse beeinflussen. Entdecken Sie die Bedeutung von Begriffen wie Isotop, Anion und Kation.
06
Elektronische Struktur des Atoms
Beginnen Sie mit Wasserstoff und sehen Sie sich an, wie sich die Elektronen je nach ihrem Energiezustand im Atom anordnen. Gehen Sie von Niels Bohrs revolutionärem Modell des Atoms zu Erwin Schrödingers noch präziserer Theorie über. Stellen Sie dann die verschiedenen Elektronenkonfigurationen in schwereren und schwereren Atomen dar.
07
Periodische Trends: Navigieren im Periodensystem
Kehren Sie zum Periodensystem zurück, um sich darin zu üben, die Eigenschaften von Elementen auf der Grundlage ihrer elektronischen Struktur vorherzusagen. Beobachten Sie dann, was passiert, wenn drei verschiedene Alkalimetalle mit Wasser reagieren. Die Theorie sagt einen deutlichen Unterschied im Ergebnis voraus. Gibt es einen?
08
Verbindungen und chemische Formeln
Wenden Sie sich den Molekülen zu, die Gruppen von Atomen sind, aus denen Verbindungen und einige Elemente bestehen. Lernen Sie, die empirische Formel für ein einfaches Molekül und auch dessen Molekülformel zu berechnen, die die genaue Anzahl der einzelnen Atomarten angibt.
09
Atome verbinden: Die chemische Bindung
Im ersten von fünf Teilen über chemische Bindungen entschlüsseln Sie das Geheimnis, wie Atome zu Molekülen zusammengefügt werden. Untersuchen Sie, wie Molekülbindungen die Oktettregel widerspiegeln und in vier Klassen eingeteilt werden: ionische, kovalente, polare kovalente und metallische Bindungen.
10
Moleküle abbilden: Lewis-Strukturen
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte der Chemiker Gilbert N. Lewis eine einfache Methode zur Darstellung des grundlegenden Bauplans der Struktur eines Moleküls. Lernen Sie, wie man Lewis-Strukturen zeichnet, und nutzen Sie diese Technik, um Konzepte wie formale Ladung und Resonanz zu erforschen.