Dmitri Iwanowitsch Mendeljew

I. Wortschatz zum Text:

Substantive:

n

Volumina --объем

Ergebnis -- результат

Gewicht – вес

f

Untersuchung -- исследование

Zusammensetzung -- состав

Kohäsion -- сцепление

Ausdehnung -- расширение

Tagung -- съезд

Beziehung -- отношение

Eigenschaft -- свойство

Verben:

leiten -- руководить

ziehen -- переезжать

veröffentlichen -- опубликовывать

zusammenfassen -- обобщить

behandeln -- рассмотреть

darlegen -- излагать

II. Lesen Sie den Text über einen der größten russischen Wissenschaftler – D. I. Mendeljew

Teil I

Dmitri Iwanowitsch Mendlejew wurde am 27. Januar 1834 in Tobolsk geboren. Im Haus seiner Eltern versammelte sich oft die progressive Intelligenz.

Mit 16 Jahren beendete Mendelejew die Schule und begann in Tobolsk in einer kleinen Glasfabrik, die seine Mutter leitete, zu arbeiten. Diese Arbeit gefiel ihm. Auf diese Weise kam er schon in jungen Jahren mit der Technik in Berührung.

Die Mutter wollte aber, dass ihr Sohn weiter studiert, und die Familie zog bald nach Petersburg. Dort studierte Mendelejew Physik und Mathematik am pädagogischen Institut. Er hatte hervorragende Lehrer, so z.B. den Physiker Lenz, den Chemiker Woskressenski und den Mathematiker Ostrogradski.

Nach Beendigung des Instituts arbeitete er Simferopol. In dieser Zeit veröffentlichte er seine Arbeit über spezifische Volumina, in der er die Ergebnisse seiner letzten Untersuchungen zusammenfasste.

Im Jahre 1856 begann Mendelejew an der Petersburger Universität zu arbeiten.

Drei Jahre später fuhr er nach Heidelberg (Deutschland). Dort arbeitete er im Labor von Bunsen und Kirchhoff, die damals die Spektralanalyse entdeckten. Mit Hilfe dieser Methode konnte man die Zusammensetzung der Stoffe untersuchen. In dieser Zeit gehören auch zwei andere Arbeiten von Mendelejew: „Über die molekulare Kohäsion von Flüssigkeiten“ und „über die Ausdehnung homologer Flüssigkeiten“. Hier behandelte er sehr wichtige Probleme.

Im Jahre 1860 nahm Mendelejew an der berühmten Karlsruher Chemikertagung teil. Das Hauptthema dieser Tagung war: Atom-, Äquivalent- und Molekulargewichte.

Im Jahre 1863 wurde Mendelejew in Petersburg Professor für technische Chemie und 1867 für reine (anorganische) Chemie.

Teil II

Im Jahre 1869 veröffentlichte D. I. Mendelejew seine Vorstellungen über die Systematisierung der damals bekannten Elemente. In der Arbeit „Über die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente“ legte er ein Periodensystem der chemischen Elemente dar.

Auch vor Mendelejew unternahmen manche Gelehrte Versuche, die chemischen Elemente zu klassifizieren. So stellte man z.B. Ähnlichkeit einiger Elemente fest und vereinigte sie in Einzelgruppen (Meyer). Man entdeckte, dass die Eigenschaften der Stoffe bei steigendem Atomgewicht nach 7 Elementen in Dreiergruppen.

Zur Zeit der Entdeckung des Periodensystems waren nur 3 Grundstoffe bekannt. Die Atomgewichte dieser Grundstoffe waren bestimmt und ihre Eigenschaften waren schon untersucht.

Mendelejew ordnete die Elemente nach steigendem Atomgewicht und stellte eine Periodizität in der Veränderung der Eigenschaften mit steigendem Atomgewicht fest. Er ordnete die ihren Eigenschaften nach ähnlichen Elemente untereinander an und erhielt auf diese Weise das Periodensystem der Elemente.

Bei der Aufstellung seiner Tabelle stieß Mendelejew auf eine Reihe von Schwierigkeiten, weil viele Elemente noch nicht entdeckt und die Atomgewichte mancher Elemente nicht richtig bestimmt waren. Mendelejew sagte die noch nicht entdeckten Elemente Eka-Bor, Eka-Aluminium und Eka-Silizium voraus. Er beschrieb sogar ausführlich die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser noch nicht entdeckten Elemente.

Im Laufe der nächsten 15 Jahre fand man diese drei Elemente und zwar: Eka-Aluminium in Frankreich (Gallium), Eka-Bor in Schweden (Skandium) und Eka-Silizium in Deutschland (Germanium). Man stellte auch ohne weiteres ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften. Sie unterschieden sich nicht wesentlich von den von Mendelejew vorausgesagten.

1890 fand das Gesetz der Periodizität allgemeine Anerkennung.

Dieses Gesetz formulierte Mendelejew folgendermaßen: „Die Eigenschaften einfacher Stoffe sowie die Formen und Eigenschaften der Verbindungen chemischer Elemente befinden sich in periodischer Abhängigkeit von der Größe der Atomgewichte der Elemente.

III. Hier sind die Fragen zum Text. Antworten Sie bitte darauf!

1. In welcher Familie wuchs der junge Mendelejew aus?

2. Wann und auf welche Weise kam er mit der Technik in Berührung?

3. Warum zog die Familie von Mendelejew nach St.-Petersburg?

4. Auf welchem Gebiet der Chemie war Mendelejew tätig?

5. Was ist sein größtes Verdienst Ihrer Meinung nach?

6. Wie formulierte Mendelejew das Gesetz der Periodizität und wie heißt es auf Russisch?

IV. Anhand des Periodensystems erzählen Sie von den physikalischen und chemischen Eigenschaften eines beliebigen chemischen Elementes: (Sauerstoff, Wasserstoff, Schwefel, Kalium, Stickstoff, Eisen, Calcium, Aluminium)

V. Lesen Sie eine interessante Geschichte über die Entdeckung von Germanium. Beachten Sie dabei die Charakteristik der Eigenschaften dieses Elementes:

Germanuim

Germanuim ist ein chemisches Element aus der IV Hauptgruppe des Periodensystems. Germanuim ist sehr selten und vereinigt in sich Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Es ist grausilbern und metallisch glänzend, hart und schwer zu bearbeiten, korrosionsfest, säure- und laugebeständig. Chemisch ähnelt Germanium einerseits dem Zinn. Germanium kristallisiert im Diamantgitter in Form von Oktaedern. Es ist durchlässig für ultrarotes Licht, besitzt ausgesprochene Halbleitereigenschaften und bildet mit Metallen wie Platin, Gold, Silber und Kupfer eutektische Legierungen von niedrigem Schmelzpunkt.

Das Germanium wurde 1885 von Clemens Winkler entdeckt. Bei der Analyse eines bei Freiberg aufgefundenen neuen Silbererzes fiel ihm auf, dass die Summe der darin gefundenen Bestandteile stets einen Fehlbetrag von 6-7 % ergab. Er erkannte, dass dies durch den Gehalt an einem bis dahin noch unbekannten Element bedingt war. Winkler nannte es Germanium. Dieses Element erwies sich später als das 1871 von, Mendelejew auf Grund des Periodensystems vorausgesagte Eka-Silicium. In der Tabelle unten kann man die weitgehende Übereinstimmung der Eigenschaften, die Mendelejew für das „Eka-Silicium“ vorausgesagt hat mit den beim Germanium aufgefundenen, feststellen.

	Eka-Silicium	Germa-nium		Eka-Silicium	Germa-nium
Atomgewicht Spez. Gewicht Formel des Oxids	72 5,5 EsO2	72,60 5,35 GeO2	Spez. Gewicht des Oxids Formel des Chlorids Siedepunkt des Chlorids	4,7 EsCl4 100° C	4,70 GeCl4 83° C
Materialien für selbständige Arbeit Text 1 Wasserstoff Wasserstoff ist ein Gas. Es ist farblos, geruchlos und geschmacklos. Was­serstoff ist das leichteste aller Elemente. Er ist 14mal leichter als Luft. Als Gas hat Wasserstoff das kleinste spez. Gewicht. Von allen natürlichen Gasen besitzt der Wasserstoff die beste Wärmeleitfähigkeit. Er leitet z. B. die Wärme 7mal besser als Luft. Flüssiger Wasserstoff ist eine sehr leichte Flüssigkeit, die den elektrischen Strom nicht leitet. Beim Sieden unter vermindertem Druck erstarrt der flüssige Wasserstoff zu einer festen Masse vom spez. Gewicht 0,08. Die Reaktionsfähigkeit des molekularen Wasserstoffs ist bei gewöhnlicher Temperatur und ohne Katalysator sehr gering. Unter diesen Bedingungen reagiert Wasserstoff nur mit Fluor unter Bildung von Fluorwasserstoff HF. Bei hohen Temperaturen vereinigt sich Wasserstoff, z.B. mit Schwefel zu Schwefelwasserstoff H2S, mit Selen zu Selenwasserstoff H2Se, mit Stickstoff in Gegenwart eines Katalysators zu Ammoniak NH3. Mit Chlor rea­giert Wasserstoff im Dunkeln bei Raumtemperatur nicht, bei Tageslicht allmählich, im direkten Sonnenlicht oder bei Erhitzung explosionsartig unter Bildung von Chlorwasserstoff HC1. Im Gemisch mit Sauerstoff reagiert Wasserstoff nach Entzünden meist explosionsartig. Sämtliche binare Verbindungen des Wasserstoffs sind unter dem Begriff Hydride zusammengefasst. Die Anlagerung von Wasserstoff an Elemente oder Verbindungen bezeichnet man als Hydrierung, die Abspaltung von Wasserstoff aus Verbin­dungen als Dehydrierung. Text 2 Sauerstoff Sauerstoff ist ein chemisches Element aus der VI. Hauptgruppe des Periodensystems. Lateinische Bezeichnung für Sauerstoff ist Oxygenium. Das Symbol für Sauerstoff heiBt „0". Die Ordnungszahl des Sauerstoffs ist 8, das Atomgewicht ist 16. Die Wertigkeit des Sauerstoffs ist -- 2. Eigenschaften. Sauerstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Durch Tiefkühlung lässt er sich zu einer hellblauen Flüssigkeit verdichten. Bei -218,7°C erstarrt diese Flüssigkeit zu hellblauen Kristallen. In Wasser ist Sauerstoff nur wenig löslich. 1 Raumteil H2O löst bei 0°C 0,04 Raumteile Sauerstoff. Unter normalen Bedingungen kommt Sauerstoff zweiatomig als Disauerstoff vor. Aus drei Atomen 0 besteht Trisauerstoff O3, der allgemein als Ozon bezeichnet wird. Bei normaler Temperatur ist der Sauerstoff ein ziemlich reaktionsträges Element. Bei höherer Temperatur verbindet sich der Sauerstoff mit den meisten Elementen und vielen Verbindungen unter Licht- und Wärmeentwicklung. Dabei werden Oxide, Sauerstoffsäuren oder auch Salze gebildet. Dieser Vorgang wird Oxydation genannt. Wenn die Oxydation unter Feuererscheinung verläuft, so wird sie als Verbrennung bezeichnet. Zur Einleitung der Verbrennung ist meist die Entzündungstemperatur notwendig. Aber auch bei Zimmertemperatur finden bei Gegenwart von Feuchtigkeit Oxydationen statt. Diese Oxydationen jedoch verlaufen meist ohne Licht oder merkliche Wärmeentwicklung. Zu solchen Oxydationen gehören z.B. das Rosten von Eisen, das Verwesen von Pflanzen und Tieren oder die Atmung. Auf langsamer Oxydation bei gewöhnlicher Temperatur beruht auch dasLeuchtcn des weißen Phosphors. In reinem Sauerstoff verläuft ein Verbrennungsvorgang viel schneller und mit grosserer Licht- und Wärmeentwicklung als an der Luft. Vorkommen. Sauerstoff ist das häufigste aller Elemente. Er kommt in freiem und gebundenem Zustand vor. Sauerstoff ist der lebenswichtige Bestandteil der atomsphärischen Luft. Der Sauerstoffgehalt der Luft beträgt 23% Gewichtsprozente. Durch Atmung und Verbrennungsvorgänge wird der Sauerstoff verbraucht. Ein erwachsener Mensch z. B. verbraucht beim Atmen im Ruhezustand etwa 201 Sauer­stoff je Stunde. Diese Menge erhöht sich bei angestrengtem Arbeiten auf ein Vielfaches. Jedoch wird diese durch die Assimilationstätigkeit der grünen Pflanzen im Sonnenlicht wieder ergänzt. Wasser enthält 88,81 Gewichtsprozente Sauerstoff und die feste Erdrinde - 47,5% (in Form von Oxiden und Oxosalzen). Der gesamte Sauerstoff­gehalt der Luft, der Meere und Erdrinde wird auf etwa 50% geschätzt. Damit ist der Sauerstoff das am häufigsten vorkommende Element. In der belebten Natur ist er Bestandteil der Kohlenhydrate und Eiweissverbindungen. Darstellung. Die technische Darstellung des Sauerstoffs erfolgt heute vorwiegend durch fraktionierte Destillation verflüssigter Luft oder durch fraktionierte Verflüssigung der Luft. Daneben werden auch noch beträchtliche Mengen Sauerstoff durch Elektrolyse des Wassers erzeugt. Im Labor kann man den Sauerstoff durch thermische Zersetzung von Sau-erstoffverbindungen darstellen, z.B. durch Erhitzen von Kaliumchlorat (KC1O3) oder von Kaliumpermanganat (KMnO4). Verwendung. Sauerstoff wird zur Erzeugung hoher Temperaturen gebraucht. Hohe Temperaturen werden zum autogenen Schweißen und Schneiden, zum Schmelzen von Quarz und hochschmelzenden Metallen und zur Herstellung synthetischer Edelsteine benötigt. In der Eisen- und Stahlindustrie wird reiner Sauerstoff zur Durchführung zahlreicher Reaktionen verwendet. Ferner wird Sauerstoff in steigendem Masse an Stelle von Luft eingesetzt, z. B. zur Oxydation von Ammoniak zu Salpetersäure. Flüssiger Sauerstoff wird in Raketen verwendet (zur Oxydation des Treibstoffes). Text 3