Simulationen zu den Aggregatzuständen: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 6. März 2017, 17:34 Uhr

Aggregatzustände im Teilchenmodell

Die Aggregatzustände im Chemie-und Physik-Untericht kann man unter zwei Aspekten betrachten. Zum einen müssen die Namen der Aggregatzustände gelernt werden und dann auch angewendet werden können (von Schmelz- und Siedetemperatur den Aggregatzustand bestimmen). Auf der anderen Seite betrachtet man das Teilchenmodell und wie sich aus der Bewegung der Teilchen die typischen Eigenschaften von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen ergeben.

Stand der Dinge

Bisher sind in Büchern zu diesem Thema meist statische Bilder zu sehen, wie die folgenden. Sie stellen die Anordnung der Teilchen in verschiedenen Aggregatzuständen dar.

Begleitend dazu gibt es einen Text, der beschreibt, was mit den Teilchen geschieht, wenn man bei einem Feststoff, z.B. Eis, die Temperatur erhöht:

Die Teilchen, die zunächst regelmäßig angeordnet sind und nur um ihre Position schwingen, bewegen sich erhöhter Temperatur zunehmen schneller und irgendwann verlieren sie ihre Ordnung – der Stoff schmilzt. Mit weiterer Erhöhung der Temperatur verlieren die Teilchen ihrem Zusammenhalt und bewegen sich frei im Raum, dann hat man einen Stoff im gasförmigen Aggregatzustand.

Sich dies alles, trotz der ausführlichen Erklärung dazu, bildlich vorstellen zu können ist nicht einfach. Es kommt leicht zu Fehlvorstellungen. Ein wichtiger Aspekt ist zum Beispiel, dass die Anziehung der Teilchen untereinander in einem Stoff immer konstant ist. Aufgrund der immer schneller werdenden Bewegung aber kann die Anziehung nicht wirken.

Viele Schüler sehen aber nur das statische Bild mit den unbewegten Teilchen und argumentieren, dass die Teilchen sich im Feststoff stärker anziehen und deshalb näher beieinander sind. So fehlt das grundlegende Verständnis der Eigenschaft, die die Schmelz- und Siedetemperatur der Stoffe bestimmt, nämlich die Stärke der Anziehung bei den Teilchen untereinander. Und dies wird bis zum Abitur benötigt.