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Semantik des Synthesebegriffs
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Da ich ja versprochen habe, den Brom-Thread nicht weiter mit Semantik voll zu spammen, starte ich die Debatte nun im Offtopic, denn es ist etwas an der Fragestellung, das durchaus interessant ist. Ich würde mich natürlich sofort der favorisierten Definition beugen wenn man es von mir verlangt und ich habe in keinster Weise vor, hier die "Synthese" eines Elements irgendwo einzuklagen, aber dennoch finde ich es interessant, einfach mal über die Bedeutung der von uns so alltäglich verwendeten Begriffe zu diskutieren. Ich sehe für den Synthesebegriff im Groben schon einmal drei Definitionen:

1. Die mechanistische Definition: Eine Synthese ist eine (Elementar-)Reaktion bei der sich eine chemische Bindung bildet, d.h. die Teilchenzahl verringert sich, externe Freiheitsgrade werden in interne Freiheitsgrade umgewandelt. Das direkte Gegenstück ist die Dissoziationsreaktion bei der Bindungen brechen und die Teilchenzahl sich erhöht. Diese Definition zu verwenden wäre pure Rabulistik, da wir nicht in diesem Kontext arbeiten. Niemand redet über Elementarreaktionen und Teilchenzahlen. Ich möchte sie nur erwähnen, weil das eine Definition ist, die mir einfällt wenn ich nachdenke, wo der Begriff mal sehr präzise definiert ist und auch einen vernünftigen Gegenpol hat von dem er sich abheben will.

2. Die historische Definition. Die Synthese ist die Zusammenführung von Elementen und oder simpleren Verbindungen zu einer komplexeren Verbindung. Diese altehrwürdige Definition ist sicher hier die favorisierte und ich glaube, es gibt gute Gründe dafür, warum man das so sehen will, auch wenn ich gänzlich anders denke, nämlich in Atomen, Molekülen und Bindungen, nicht in Elementen und Verbindungen. Mich stört an der Definition der Verbindung, dass in diesem Fall das Dibrom zwar durch das Verbinden zweier Atome durch eine chemische Bindung entsteht, es aber keine chemische Verbindung ist. Das ist für mich kontraintuitiv und ich empfinde es als störend. Mir missfällt auch die sprachlich schwierige Unterscheidung zwischen dem Element als Atom und dem Element als Allotrop, das meist ein Molekül oder gar ein unendlich ausgedehnter Festkörper ist. Als Allotrop ist es sprachlich kein Element in dem Sinne, dass kaum irgendetwas anderes als das Element selbst daraus zusammen gesetzt sein kann - keine Verbindung enthält Dibrom, Oktaschwefel-Ringe oder den unendlichen Festkörper Diamant. Und dennoch nennen wir Dibrom einfach Brom, Oktaschwefel Schwefel und Diamant Kohlenstoff. Das ist nicht so präzise. Ferner steht der Synthese gar kein griffiger Begriff gegenüber, der all jene Laborreaktionen beschreibt mit denen wir Stoffe gewinnen indem wir die Komplexizität senken. Da sprechen wir einfach von Darstellung oder Herstellung, nutzen also das Universale, das auch Synthesen einschließt und vielleicht auch Extraktionen, je nachdem wen man fragt. Extraktionen sind sicher Präparationen, aber ob jedes Präparat dargestellt wird, ist fraglich. Es ist auch fraglich, ob etwas eine Darstellung ist wenn man das Produkt gar nicht für einen didaktischen Versuch präsentieren will, sondern wirklich diesen Stoff produzieren, also gewinnen, herstellen möchte.

3. Die pragmatische Definition. Diese Definition überhaupt zu finden hat mich verwundert, denn ich dachte, das sei einfach nur naiv, den Begriff so zu definieren. Sir John Warcup Cornforth definiert die Synthese in Aust. J. Chem., 1993, 46, 157-170 als the intentional construction of molecules by means of chemical reactions . Damit stellt er die Synthese all jenen Reaktionen gegenüber, die nicht planmäßig einen Stoff als Ziel haben, z.B. die Verbrennung von Steinkohle oder das Ranzigwerden von Butter Dabei entstehen Stoffe durch Reaktionen, aber es sind keine Synthesen, weder in meinem Sprachgebrauch, noch nach dieser Definition. Ich würde nicht sagen, dass mein Vater CO2 synthetisiert wenn er Kohlen verheizt oder dass meine Mutter Fettsäuren synthetisiert wenn ihre Butter alt wird. Man muss Cornforth an dieser Stelle nachsehen, dass er nur Moleküle erwähnt, er definiert die Synthese im organischen Kontext und denkt einfach nicht an Salze, aber natürlich muss man sie auch nennen. Diese Definition sieht er als zweckmäßig an, weil die ältere Definition, die sich mehr auf das Zusammenfügen als Gegensatz zum Zerlegen konzentriert hat, nun ihren Gegenpart verloren hat. Die Analyse hat ihre Bedeutung völlig gewandelt und ist keine Reaktion mehr. Dagegen sind viele Reaktionen der organischen Synthese wie die Dehydrohalogenierung, die hier nicht selten zur Synthese von Phenylacetylen erwogen wurde, ganz zweifelsohne jedem Chemiker als Synthesen vertraut, obwohl Elemente entfernt werden und das Molekül sich verkleinert, seine Komplexizität verringert. In diesem Sinne, wo viele Synthesen in Wirklichkeit Eliminationen und Fragmentierungen sein können, stellt er einen ganz anderen Aspekt in den Fokus, nämlich den planmäßigen Aufbau des Moleküls aus leichter zugänglichen Stoffen, seien sie nun komplexer oder nicht.

Ich glaube, diese Denkweise ist alles andere als dumm und das ist auch der Grund, warum so viele User von einer Synthese eines Elements sprechen, denn intuitiv meinen die meisten Chemiker das wenn sie von einer Synthese sprechen. Das Element ist ein Stoff und es wird gezielt durch Reaktionen erzeugt. Die Synthese hat hiermit auch nicht ihre begriffliche Schärfe verloren, sie ist als Begriff immer noch eine Untermenge der Herstellungsverfahren, denn sie grenzt sich ab von all jenen Verfahren bei denen gar keine Reaktionen eingesetzt werden, z.B. die Extraktionen oder alle Reinigungsverfahren, die im Kontext der technischen Chemie auch Grundoperationen genannt werden, also z.B. Sublimation, Rektifikation oder auch rein mechanische Trennverfahren mit denen man auch etwas gewinnen oder darstellen kann.

Es ist natürlich immer noch etwas hochgestochen von der Synthese des Broms zu sprechen, aber ich finde, man kann sich einfach mal diese Gedanken zu Gemüte führen, denn so verstehe ich sehr gut, was die Leute meinen wenn sie Synthese von Brom sagen und warum sie es meinen. Es kommt einer Erfüllung der dritten Definition sehr nahe und die ist sehr nahe an dem, wie ich intuitiv eine Synthese im Laborkontext definiert hätte, aber ich bin kein "Sir" und traue mich deswegen nicht, so dramatisch mit der ursprünglichen Bedeutung zu brechen Very Happy
Ich bin deswegen dafür, dass wir davon absehen die Darstellung eines Elements eine Synthese zu nennen, aber trotzdem diese neue, alternative Definition überdenken, da sie vermutlich ziemlich nahe an dem Laborjargon sein dürfte, der niemals zwischen Vereinen und Spalten differenziert, sondern viel eher zwischen gezieltem Vorgehen und zufälligen Reaktionen.
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Hallo @Xyrofl,

Deine hier beschriebenen Gedanken und Einwände kann ich durchaus noch "nachvollziehen". Bedenke jedoch, daß für viele gerade junge Hobbychemiker mangels Lern-Vermittlung in den Schulen heutzutage das möglicherweise "zu hoch" erscheinen dürfte....

Aber aus historischen Gründen wird die Herstellung von Elementen jedenfalls für mich mit einem Faible für historische Chemie immer eine "Darstellung" bleiben!

Ich schätze Deine oft sehr interessanten Beiträge bzw. Postings sehr!

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@Xyrofl: erstmal danke dafür, daß du einen extra Thread aufgemacht hast! Ich hatte schon daran gedacht, die Beiträge aus dem Brom-Thread abzutrennen aber viele enthalten ausser dieser Diskussion noch Beiträge zum eigentlichen Thema und da ging das nicht gut. Und ich finde das Thema interessant und die Diskussion keineswegs überflüssig.

Ich finde deine Diskussion des Sythesebegriffes durchaus überzeugend. Die Definition von Sir Conforth finde ich auch passend. Der Artikel ist im Netz frei zugänglich und hat den vielsagenden Titel The Trouble with Synthesis. Ich habe ihn erstmal nur überflogen - und finde unseren Diskussionspunkt, nämlich die Frage "kann man ein Element synthetisieren?" nirgends erwähnt. Ich vermute, er fände diese Frage nicht diskussionsbedürftig, weil er ganz sicher bei einem Element nicht von einer Synthese sprechen würde. Deswegen stimme ich mit dir über ein dass ...

Xyrofl hat Folgendes geschrieben:
... wir davon absehen die Darstellung eines Elements eine Synthese zu nennen, aber trotzdem diese neue, alternative Definition überdenken, da sie vermutlich ziemlich nahe an dem Laborjargon sein dürfte, der niemals zwischen Vereinen und Spalten differenziert, sondern viel eher zwischen gezieltem Vorgehen und zufälligen Reaktionen.

... wenngleich ich nicht "davon absehen" sagen, sondern das schärfer formulieren würde. Die Definition von Conforth verlangt mir keinerlei Zugeständnisse ab und dazu brauche ich nicht umzudenken. Sie ist eine Erweiterung und Präzisierung eines Begriffes, die die alte Bedeutung mit einschließt und mit den Grundgedanken dieses Begriffes nicht im Widerspruch steht. Dagegen ist "Synthese eines Elements" eine contradictio in objecto und damit logisch falsch.

Xyrofl hat Folgendes geschrieben:
Mich stört an der Definition der Verbindung, dass in diesem Fall das Dibrom zwar durch das Verbinden zweier Atome durch eine chemische Bindung entsteht, es aber keine chemische Verbindung ist. Das ist für mich kontraintuitiv und ich empfinde es als störend. Mir missfällt auch die sprachlich schwierige Unterscheidung zwischen dem Element als Atom und dem Element als Allotrop, das meist ein Molekül oder gar ein unendlich ausgedehnter Festkörper ist.

Ich kann dein Unbehagen mit der Definition der Vebindung nicht ganz nachvollziehen. Verlangst du, dass alles, was miteinander verbundene Atome enthält als Verbindung angsprochen werden müsste? Dafür gibt es doch gar keine Denknotwendigkeit. Eine chemische Verbindung ist ein Stoff, der auf chemischem Wege in einfachere Stoffe zerlegt werden kann. Diese Definition ist doch auch heute noch uneingeschränkt gültig, oder?
Genauso ist ein chemisches Element ein Stoff, der auf chemischem Wege nicht in weitere Stoffe zerlegt werden kann. Das ist die chemische Definition des Elements. Woher hast du den Gedanken, daß ein Element als Atom definiert wird? Das Umgekehrte ist der Fall: ein Atom ist definiert als kleinster Teil eines chemischen Elementes, das noch alle chemischen Eigenschaften des Elementes besitzt.

Ich glaube, dein Unbehagen beruht darauf, dass du sehr von der (atomaren oder gar subatomaren) Physik her denkst. Wenn du da völlig konsequent sein wolltest müsstest du auch den Begriff "Atom" ablehnen, denn er bedeutet "das Unteilbare", während wir doch wissen, dass Atome in kleinere Einheiten zerlegt werden können.

Ich gehe mit Bernadette Bensault-Vincent d'accord, dass für Chemiker ein Element nicht ein Baustein und das Periodensystem kein Setzkasten ist, sondern ein Element ist ein Stoff der durch bestimmte Reaktionen charakterisiert ist (eben dass er nicht in andere Substanzen zerlegt werden kann). Im Zeitalter der physikalischem Chemie kam mir das zuerst komisch vor. Aber das vermeidet genau die von dir angesprochene Verwirrung. Chemie ist nicht dasselbe wie Atomphysik. Das Atom der Chemiker ist nicht teilbar, denn wenn man es teilt verliert es seine chemischen Eigenschaften. Gleichzeitig können Atome natürlich geteilt werden, nur hören sie dann eben auf die Atome zu sein, die sie waren. Allotrope Elemente geben die selben chemischen Reaktionen und aus ihnen entstehen die selben chemischen Verbindungen. Ob ich roten oder weißen Phosphor verbrenne, immer entsteht Phosphor(V)-oxid. Diamant oder Graphit ergeben bei der Verbrennung dasselbe Kohlendioxid. Daher ist die Defintion des Begriffes "chemisches Element" sinnvoll. Chemiker arbeiten mit Reaktionen von Stoffen und ihre Sprache sollte sich sinnvollerweise auf das beziehen, was sie im Labor tun. Das ist letztlich auch das was du vorschlägst: dass der Synthesbegriff sich mit dem Decken sollte, was wir in der Praxis tun.

Noch eine Frage: die "mechanistische Definition" (Nr. 1) - woher hast du die? Die finde ich nun wirklich unpassend, denn sie bringt nicht eine Erweiterung des Synthesebgriffes, sondern eine völlige Neudefinition. Wenn man einen neuen Sachverhalt beschreiben will soll man dafür nicht ein bestehendes Wort ummünzen, sondern ein neues Wort kreieren. Gibt es dafür auch eine Quelle, Literaturstelle oder ähnliches?

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Zitat:
Eine chemische Verbindung ist ein Stoff, der auf chemischem Wege in einfachere Stoffe zerlegt werden kann. Diese Definition ist doch auch heute noch uneingeschränkt gültig, oder?
Ozon ist für mich ein Stoff, den ich in zumindest einen einfacheren Stoff zerlegen kann, nämlich in Disauerstoff. Das (bisher noch nicht in reiner Form dargestellte) Stickstoffallotrop Pentazeniumazid ist sogar ein Salz, das ich in zwei Ionen zerlegen kann in das Pentazenium-Kation und das Azid-Anion, die getrennt sehr wohl bekannt sind, das Azidion als Stickstoffwasserstoffsäure sogar in Form seiner freien Säure. Dieser Stoff würde im wahrsten Sinne des Wortes in einfachere Stoffe zerlegbar sein, wäre nicht das Pentazeniumion so instabil, dass man diese Zerlegung unter normalen Bedingungen nicht vornehmen kann, aber es spricht nichts prinzipiell-logisches dagegen, nur praktische Gründe. Es wäre mir auch völlig fremd zu behaupten, die freie Stickstoffwasserstoffsäure sein ein weniger einfaches Gebilde als das Pentazeniumazid, nur weil letzteres aus nur einer Atomsorte besteht.
Graphit kann ich in Graphenplatten zerlegen, das Graphenpulver kann ich dann auch in Flaschen abfüllen, es ist sinnlich fassbar etwas anderes als Graphit. Mit Kohlenstoff alleine kann man eine ganze Menge Chemie machen. Die Fullerene, die Kohlenstoffnanoröhren, das Carbin und all die subtilen Unterschiede zwischen Diamant, amorphem Kohlenstoff, Glaskohlenstoff und Graphit bilden eine eigene Welt. Wenn man genauer darüber nachdenkt, dann ist eine ganze Chemie (eine Stofflehre) in so einem Element wie dem Kohlenstoff. Schwefel mit seinen vielen verschiedenen Ringen ist auch beeindruckend komplex. Deswegen liegt es mir extrem fern, ein Element im makroskopisch-stofflichen Sinne wirklich irgendwie als fundamental anzusehen. Für mich sind die Moleküle der stofflichen Erscheinungsformen der Elemente intuitiv nicht anders als die Moleküle der Verbindungen, nur dass sie offensichtlich aus nichts als einer Atomsorte bestehen, was mir aber fast irrelevant erscheint.
Die Definition ist sicherlich dennoch korrekt, bzw. rettbar, abhängig davon wie man einfach und chemisch definiert - ich bin ja nicht schlauer als alle Chemiker vor mir, ob mir eine Definition liegt oder nicht, entscheidet nicht über ihre Validität, aber ich würde sie nur nie verwenden, weil ich mit Molekülen und Atomen besser verstehen kann was ich im Labor tue als wenn ich in Elementen und Verbindungen denke. Ich kann nicht genau sagen, was da los ist, aber ich käme mir vor wie ein Schauspieler wenn ich so tun würde, als bräuchte ich diese Definition. Wie gesagt, ich denke in Atomen und Molekülen, nicht in Elementen und deren Verbindungen. Wenn das chemische Element für mich seinen Sinn behalten soll, dass daraus die Stoffe aufgebaut sind, dann müsste es sich als Atom präsentieren, denn die Stoffe sind alle aus Atomen der Elemente aufgebaut, aber nicht aus den Molekülen der Allotrope. Atome sind die Bausteine der Stoffe. Die Allotrope sind etwas anderes, sie sind selber Stoffe, und zwar jene, die sich nur aus einer Atomsorte aufbauen.

Zitat:
Ich vermute, er fände diese Frage nicht diskussionsbedürftig, weil er ganz sicher bei einem Element nicht von einer Synthese sprechen würde.
Natürlich täte er das nicht, aber nicht aus einem so prinzipiellen Grund, sondern einfach aus dem gleichen Grund, aus dem ich z.B. niemals von der "Synthese" des Distickstoffs nach seiner Definition sprechen würde, denn niemals würde ich planvoll dieses Molekül aufbauen. Etwas gänzlich anderes wäre es beim Fulleren. Hier sprechen heutige Chemiker von einer Synthese, es ist ja auch ein Molekül (und was für ein Wunderschönes noch dazu Very Happy ) und man muss sehr planvoll, regelrecht ingeniös vorgehen um es aufzubauen. So würde ich auch von der Synthese des Ozons sprechen, oder von der Synthese des Pentazeniumazids, falls das mal gelänge. Nach dieser Definition wäre es nicht mehr so brüskierend wenn jemand von der Synthese eines Elements spricht, denn er meint nicht das Element selbst sondern die Moleküle des jeweiligen Allotrops. Das einzige Unschöne was er damit ausdrückt, ist wohl der Umstand, dass er planvoll zu Werke gehen muss um etwas so Primitives wie das Dibrom-Molekül aufzubauen, aber ich habe keinen Sir im Namen und nicht das Recht auf normale Leute herab zu sehen und normale Leute brauchen einiges an Gedankenarbeit um das zu schaffen - Dibrom ist kein so leichtes Präparat für einen Amateur, auch für einen Fortgeschrittenen nicht, zumindest nicht in dem Maße, dass man komplett planlos vorgehen kann. Ich würde sagen, Amateure empfinden das als eine Synthese im Sinne der obigen Definition. Nach meinem Dafürhalten sollten wir aber so verfahren, dass wir nur jene Erscheinungsformen eines Elementes "synthetisieren", die komplex und ungewöhnlich sind, also nur jene bei denen auch für einen fortgeschrittenen Chemiker mit professioneller Ausstattung deutlicher Aufwand bestehen würde, also z.B. Fullerene. Bei allem anderen überspannt man den Bogen.


Zitat:
Ich glaube, dein Unbehagen beruht darauf, dass du sehr von der (atomaren oder gar subatomaren) Physik her denkst.
Das ist absolut richtig. Ich habe nie anders gedacht. Meine Chemie war immer eine Chemie der sich verknüpfenden Atome. Wenn ich sehe, dass Brom reagiert, dann ist das für mich genauso eine Spaltung wie es eine Bindungsknüpfung ist, es ist nicht einfach eine Verbindung von Brom mit etwas. Das Brom als sinnlich erfassbarer Stoff (braun, flüssig) muss völlig und bis zur Unkenntlichkeit zerrissen werden in seine Atome, die auch nicht braun sind oder flüssig, bevor es reagieren kann. Wenn ich sehe wie Magnesium einen Grignard bildet, dann verbindet sich für mich nicht das Metall Magnesium mit der Bromalkylverbindung, das Metall löst sich auf, es wird zersetzt, es verliert alle seine Eigenschaften bis auf die atomaren, die Leitungsbänder, die seinen Glanz bedingten werden völlig zerstört. Das ist nicht einfach eine Zusammenfügung, es ist eine komplette Neuorganisation an deren Anfang die vollständige Auflösung des Metallgefüges und all seiner es prägenden Bindungsverhältnisse steht. Nur weil den meisten Reaktionen der Elemente diese Zersetzungen vorgeschaltet sind, verbinden sie sich zu gleichen Verbindungen, scheinbar unabhängig vom Allotrop. Bleiben die Zersetzungen aus, dann ist es anders. Graphit bildet mit aggressiven Säuren das Graphitoxid, mit Alkalimetallen die Interkalate. Diamant oder Fulleren täten das nicht. Das sind Allotrope, die eben doch andere Reaktionen zeigen und sich anders zerlegen. Graphit kann ich zu Graphen exfoliere, das tut der Glaskohlenstoff nicht, obwohl er sehr ähnliche Verknüpfungen hat wie Graphit (auch größtenteils sp²-hybridisiert), aber seine Struktur ist auf größeren Skalen nicht wie die des Graphits. Er besteht nicht aus Schichten, sondern aus einem kaum verstandenen Gewirr verschmelzender Ebenen gyroider Natur und seine Chemie ist eine ganz Spezielle. Auch sinnlich merkt man das. Graphit ist weich und schmierig, buttrig wie ein Stück gefrorener Schmalz fühlt es sich an. Wenn man eine Substanz verkohlt, die nicht graphitisierend verkohlt, sondern verglasend wie Zellulose, dann wird die Kohle selbst bei Weißglut nicht buttrig wie Graphit. Holzkohlestäbe sind aus dem Grund hart wie Stahl wenn man sie heiß genug glüht, sie schmieren nicht, sie kratzen und was einmal glasartig war, legt sie so schnell nicht wieder glatt. Und selbst wenn ich ihn oxidiere, wird der Glaskohlenstoff kein Graphitoxid, er wird Aktivkohle mit ihren sauerstoffhaltigen Gruppen auf der Oberfläche, die aber ein intaktes, dreidimensionales Netz bildet, ganz anders als Graphitoxid.

Zitat:
Wenn du da völlig konsequent sein wolltest müsstest du auch den Begriff "Atom" ablehnen, denn er bedeutet "das Unteilbare", während wir doch wissen, dass Atome in kleinere Einheiten zerlegt werden können.
Nein, das muss ich nicht, da das Atom im chemischen Sinne bis auf Ionisation vielleicht wirklich unteilbar ist. Während ich ohne Weiteres ein Elementmolekül teilen kann (anders kriege ich z.B. Dibrom gar nicht zur Reaktion), muss ich mir in der Chemie niemals Gedanken darüber machen, ob sich ein Atom in der Mitte durch reißt. Das Atom ist chemisch unteilbar.

Zitat:
Chemiker arbeiten mit Reaktionen von Stoffen und ihre Sprache sollte sich sinnvollerweise auf das beziehen, was sie im Labor tun.
Wahrscheinlich bin ich völlig akademisch verdorben, denn im Labor arbeiten wir nicht einfach nur mit Reaktionen und Stoffen. Auf jeden Kolben malen wir eine Strukturformel, wir schauen uns die Moleküle im NMR an, wir denken immer in Reaktionsmechanismen. Auch unsere Laborchemie ist so völlig auf sich verknüpfende Atome reduziert, dass ich niemals anders denken würde.

Zitat:
Noch eine Frage: die "mechanistische Definition" (Nr. 1) - woher hast du die?
Die stand in der Vorlesung an der Tafel als wir Elementarreaktionen durchgegangen sind. Vermutlich ist das sogar als ein Homonym aufzufassen, denn hier stehen sich die Begriffe Synthese und Dissoziation gegenüber, nicht Synthese und Analyse wie früher. Das geht natürlich in eine ganz andere Richtung. Sie ist wie gesagt nicht geeignet um die Fragen zu klären, die sich im organischen oder anorganischen Labor auftun, außer es geht um Reaktionsmechanismen. Um Verwirrungen zu vermeiden kann man jene Reaktionen auch Kombinationsreaktionen nennen. Das ist sogar näher an dem allgemeinen Sprachgebrauch. Diese Sicht ist völlig atomistisch, hier wäre das "Zusammenfügen" wirklich das Vereinen zweier Teilchen, z.B. zweier Radikale in einer Radikalkombination und das unabhängig davon, ob ich den Stoff der dabei entsteht am Ende isoliere oder ob er nur ein flüchtiges Intermediat ist.
So sind unsere Professoren. In der Elektrochemie haben wir die Anode auch als eine Grenzfläche kennen gelernt. Demnach wäre gar keine Anode vorhanden wenn man eine Anode die man im Laden als Anode gekauft hat auf den Tisch legt, denn ohne in einen Ionenleiter zu tauchen, bildet das Gerät keine Grenzfläche aus, die sich als Anode charakterisieren lässt. Fürchterlich.

Zitat:
Allotrope Elemente geben die selben chemischen Reaktionen und aus ihnen entstehen die selben chemischen Verbindungen.
Das ist nicht korrekt. Sie gehen nur dann gleiche Reaktionen ein wenn man sie vorher bis zum Verlust ihrer sie prägenden Bindungen zersetzt. Fullerene, Graphit und Diamant verbrennen alle zum Kohlenstoffdioxid. Aber Graphit bildet Interkalate mit Alkalimetallen, zweifelsohne Verbindungen, dabei ändert es sogar seine Farbe, es ist sinnlich fassbar, dass da etwas Chemisches passiert. Fullerene und Diamant tun das niemals. Fullerene kann ich wie organische Moleküle derivatisieren, das geht mit keinem der anderen der Allotrope in dieser Art und Weise. Deswegen sind sie auch teuer, weil man damit eine einzigartige Chemie machen kann. Es gibt unter Chemikern einen Bedarf an Fullerenen als Edukte für Reaktionen, einen Bedarf, der nicht von simpler (ist gar nicht simpel, ist hochkomplex - sagen wir lieber gewöhnlicher) Kohle gedeckt werden kann.
Noch deutlicher wird es beim Ozon. Manche Labore haben ein Ozonisator-Gerät. Ich "synthetisiere" damit Ozon, d.h. ich baue mir planmäßig Ozonmoleküle damit auf um damit eine Ozonolyse von einem Alken zu machen, denn Disauerstoff würde kein Ozonid mit dem Alken bilden und in Folge dessen das Alken auch niemals glatt in Aldehyde spalten. Ich kann sogar den Disauerstoff zum Singulettsauerstoff (gleiches Molekül, anderer Quantenzustand) aktivieren und dann ist er mindestens so reaktiv wie Ozon, aber er geht ganz andere Reaktionen ein. Verschiedene Allotrope, verschiedene Reaktionen, verschiedene Verbindungen. Dieser Unterschied fällt aber nur auf wenn man sich nicht im Bereich der vorangehenden völligen Zersetzung bewegt, sondern im Bereich der sehr sanften Umsetzungen.
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Das Umgekehrte ist der Fall: ein Atom ist definiert als kleinster Teil eines chemischen Elementes, das noch alle chemischen Eigenschaften des Elementes besitzt.

Ein Atom hat ganz andere chemische Eigenschaften als eine makroskopische Menge Atome. Eine Verbindung wie Br2 verhält sich ganz anders als atomates Brom. Das selbe trifft natürlich auch auf H2, O2, N2 usw. zu. Viele Elemente haben auch Modofikationen, die andere chemische Eigenschaften aufweisen. Man denke an weißen vs. roten Phosphor oder die zahlreichen Modifikationen des Kohlenstoffs.

Diese Defintion kann daher nicht korrekt sein.
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CD-ROM-LAUFWERK hat Folgendes geschrieben:
Ein Atom hat ganz andere chemische Eigenschaften als eine makroskopische Menge Atome. Eine Verbindung wie Br2 verhält sich ganz anders als atomates Brom. Das selbe trifft natürlich auch auf H2, O2, N2 usw. zu. Viele Elemente haben auch Modofikationen, die andere chemische Eigenschaften aufweisen. Man denke an weißen vs. roten Phosphor oder die zahlreichen Modifikationen des Kohlenstoffs.

Diese Definition ist die Ursprüngliche des Atoms. Es ist diejenige Stoffmenge bis zu der man ein Element teilen kann, ohne dass sich seine chemischen Eigenschaften verändern bzw. verlieren. Man sieht den Reaktionsprodukton von weißem oder rotem Phosphor nicht an, aus welcher Modifikation sie synthetisiert wurden, deswegen ist man berechtigt, von dem selben Element zu sprechen. Beide geben die selben Verbindungen. Der Begriff der Modifikation konnte erst gebildet werden, nachdem die Atomhypothese aufgestellt worden war. Modifikationen eines Elementes erhalten die gleichen Atome in verschiedener Anordnung. Der Unterschied zwischen Modifikationen ist ein physikalischer, kein chemischer, es sind nach der Definition Erscheinungsformen eines Elements. Das Element erscheint verschieden, ist aber dasselbe Element. Ozon lässt sicht nicht "in Sauerstoff zerlegen" sondern in Sauertsoff überführen/umwandeln, ohne einen anderen Stoff hinzufügen oder wegnehmen zu müssen. Beim Abbau des Ozonmoleküls entsteht nur ein einziger Stoff: Sauerstoff, und keine zwei verschiedenen. Aber du kannst Kohlenstoff in welcher Modifikation auch immer nicht in Kohlendioxid überführen ohne einen anderen Stoff hinzunehmen zu müssen, nämlich Sauerstoff.

Br2 ist keine Verbindung, sondern ein Element, das aus Molekülen besteht. Bis dahin waren wir uns schon einig. Und auch da sind die Unterschiede in den Eigenschaften eines in Molekülform vorleigenden Elements zu einem, das in Form einzelner Atome vorliegt nicht chemischer, sondern physikalischer Natur.

Ich stehe auf dem Standpunkt, daß Chemie etwas ist, das sich im Reagenzglas abspielt und bei dem man zuschauen kann. Einzelne Atome kann man nicht bei chemischen Reaktionen beobachten (wahrscheinlich gibt es Experimente aus denen abgeleitet wird, dass das doch geht - bin gespannt darauf was ihr cracks dazu anführen werdet). Offenbar läuft die Diskussion im Wesentlichen darauf hinaus, ob man eine makroskopische (ich) oder atomare (Xyrofl, CD-Rom) Sichtweise hat. Mich erinnert das an die klassische Mechnik und die Quantenmechanik.

Xyrofl hat Folgendes geschrieben:
Nach meinem Dafürhalten sollten wir aber so verfahren, dass wir nur jene Erscheinungsformen eines Elementes "synthetisieren", die komplex und ungewöhnlich sind, also nur jene bei denen auch für einen fortgeschrittenen Chemiker mit professioneller Ausstattung deutlicher Aufwand bestehen würde, also z.B. Fullerene. Bei allem anderen überspannt man den Bogen.

Damit könnte ich zur Not leben. Hatte ich in meinem letzten post im Brom-thread (den ich gelöscht hab, um nicht weiter vom Thema abzuweichen) auch schon geschrieben. Obwohl ich auch da sagen würde: Synthese ist im klassischem Sinne nicht ganz korrekt und mir wäre auch da "Darstellung" (der Substanz) oder "Aufnau" (des Moleküls) sprachlich angenehmer. Wir haben doch mehrere Worte zur Auswahl! Warum in aller Welt muss man alles eine Synthese nennen? Ich habe den Verdacht, dass da eine Mode im Gange ist im Verlaufe derer versucht wird, sprachliche Komplexität zu reduzieren, wobei Begriffschärfe verloren geht.

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Diese Definition ist die Ursprüngliche des Atoms. Es ist diejenige Stoffmenge bis zu der man ein Element teilen kann, ohne dass sich seine chemischen Eigenschaften verändern bzw. verlieren.

Dann wäre dieses "Atom" etwas völlig anderes als das, was "jeder" andere auf dem Planeten darunter versteht, auch wenn das vor 200 Jahren vielleicht mal anders war.

Modifikationen haben auch unterschiedliche chemische Eigenschaften. Ein einfaches Beispiel wie Ozon sollte hier Klarheit schaffen. Siehe auch Wiki: Allotropie (Unterkategorie von "Modifikation", bei der die Stoffe aus nur einem Element bestehen):
Zitat:
Als Allotropie [...] bezeichnet man die Erscheinung, wenn ein chemisches Element im gleichen Aggregatzustand in zwei oder mehr Strukturformen auftritt, die sich physikalisch und in ihrer chemischen Reaktionsbereitschaft voneinander unterscheiden.
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CD-ROM-LAUFWERK hat Folgendes geschrieben:
Dann wäre dieses "Atom" etwas völlig anderes als das, was "jeder" andere auf dem Planeten darunter versteht, auch wenn das vor 200 Jahren vielleicht mal anders war.

Die Diskussion sollte sachlich bleiben!
Du kannst gar nicht wissen, was "jeder andere" unter einem Atom versteht - also lass bitte diese rhetorischen Volten. Am besten sagst du konkret, was du unter einem Atom verstehst. Und was du an der von mir refrierten, klassischen Definition inkorrekt findest.

Zitat, auch aus Wikipedia:
Zitat:
Jedes Atom gehört zu einem bestimmten chemischen Element und bildet dessen kleinste Einheit.

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Zitat:
Es ist diejenige Stoffmenge bis zu der man ein Element teilen kann, ohne dass sich seine chemischen Eigenschaften verändern bzw. verlieren.
Das ist hochgradig gefährlich, die Definition so zu fassen. Es ist der Teil ab dem die chemischen Eigenschaften vollkommen und restlos verloren gehen würden wenn man weiter teilt.
Die erste Veränderung der chemischen Eigenschaften findet viel früher statt. Das ist insbesondere bei Metallen spannend. Es ist ohne jeden Zweifel eine chemisch-stoffliche Eigenschaft von Platinmetallen, die Hydrierungsreaktionen zu katalysieren. Wie schön wäre es da Platin zu sparen indem man immer kleinere Platinpartikel verwendet. Das funktioniert aber nur bis zum einstelligen Nanometerbereich. Ab da wandeln die Metalle ihre typischen Katalysatoreigenschaften. Im Bereich der Cluster hat man es dann mit einer eigenen chemischen Welt zu tun, wo sich auf einmal alle Elemente ganz fremdartig verhalten. Das ist schon bei 1000 Atomen der Fall. Katalytische Eigenschaften, Farben, Elektronenaffinitäten, alles spielt verrückt.
Das Atom ist die kleinste Einheit, die überhaupt noch und zumindest prinzipiell die gleichen Stoffe bilden kann wie das ursprüngliche Element. Es ist aber nicht gesagt, dass es das unter den gleichen Bedingungen tut. Freie Atome sind zumeist Radikale und als solche völlig einzigartig in ihrer Reaktivität.
Diese Definition ist wie wir sehen fürchterlich verfänglich und dürfte seit hundert Jahren von der Definition abgelöst sein nach der das Atom jene elektrisch neutrale Einheit ist, die ein einzelner Kern mit der ausreichenden Menge an Elektronen bildet. Diese Einheiten sind genau die "kleinsten Teile", die du meinst, aber die Formulierung traf sie nicht perfekt. Es ist ein großes Glück, dass die Physik uns hier mit einer präziseren Sicht auf die Dinge unterfüttern kann. Ich sage Unterfüttern, weil es kein Ersetzen ist. Wir modernen Chemiker arbeiten zwar auf unterster Ebene atomistisch wie die Physiker auch, bauen das aber stets in einen stofflich-sinnlichen Kontext ein. Wenn ich sage, dass Ozon chemisch anders ist als Disauerstoff dann sage ich das nicht weil ich die Atome zähle, sondern weil ich beide Stoffe im Labor gesehen habe und Ozon ist ein Monster, es ist andersartig auf allen Ebenen und nicht einfach nur reaktiver oder aktiviert. Es ist fremdartig in seinen Reaktionen.

Zitat:
Der Unterschied zwischen Modifikationen ist ein physikalischer, kein chemischer, es sind nach der Definition Erscheinungsformen eines Elements.
Das kann gar nicht wahr sein wenn man nicht die Begriffe chemisch und physikalisch sehr radikal verändert um die Definition zu retten. Ozon ist ein ganz anderes Reagenz als Disauerstoff. Es geht 1,3-dipolare Cycloadditionen ein. Das kann Disauerstoff gar nicht, wie soll er denn mit nur zwei Atomen im Molekül. Ozon ist als Stoff im Labor vom Disauerstoff deutlicher zu unterscheiden als n-Propanol vom Isopropanol und du würdest doch auch nicht sagen, die seien chemisch gleich, nur physikalisch nicht.

Zitat:
Man sieht den Reaktionsprodukton von weißem oder rotem Phosphor nicht an, aus welcher Modifikation sie synthetisiert wurden, deswegen ist man berechtigt, von dem selben Element zu sprechen. Beide geben die selben Verbindungen.
Jetzt bist du aber zu schnell. Beim Phosphor mag das wahr sein. Mein Beispiel der Ozonolyse zeigt aber, dass es auch ganz anders sein kann. Es ist nämlich so, dass man den Unterschied in den Reaktionsprodukten dann und nur dann nicht sehen kann wenn zur Aktivierung die Struktur des Allotrops zur Gänze aufgebrochen und vernichtet wird, wie z.B. beim Verbrennen von Graphit und Diamant. Aber aus Graphit kann ich Graphitoxid machen, aus Diamant nicht. Mit Fullerenen macht man heutzutage Fullerenchemie und auch der schönste Diamant ist kein Ersatz.
Andererseits führt die Verbrennung von Isopropanol zu den gleichen Verbindungen wie die Verbrennung von n-Propanol. Das beweist aber nicht, dass sie chemisch gleich waren. Sie waren es nicht, sie waren Isomere, verschiedenen Verbindungen, nicht nur physisch sondern auch chemisch verschieden. So verhalten sich die Allotrope auch, sie sind chemisch unterschiedlich, das was sie gemein haben ist die Tatsache, dass sie aus den gleichen Atomen aufgebaut wurden, aber ihre chemisch-stoffliche Reaktivität kann deutlich verschieden sein.
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Entschuldigung, das sollte kein Angriff sein. Nur scheint mir die Aussage ein bisschen radikal.
Zitat:
Am besten sagst du konkret, was du unter einem Atom verstehst.

Siehe dein Zitat. Die kleinste, (chemisch) nicht weiter zerlegbare Einheit. Dass da die chemischen Eigenschaften noch vorhanden sind ist ausgeschlossen. Freie Atome verhalten sich ganz anders als die Atome in einer Menge (bulk) des Stoffes. Beispielsweise würde es sich liebend gerne irgendwo anlagern und dabei viel Energie frei werden, als ob es kondensiert - und nichts anderes wäre es auch.
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Okay ich habe im Verlaufe dieser Diskussion einiges dazugelernt. Ich halte also fest, daß allotrope Modifikationen nicht nur physikalisch sondern auch chemisch unterschiedliche Eigenschaften haben und dass das chemische Verhalten von Stoffen nicht nur von der Zusammensetzung sondern auch von der Größe und Form der Atomaggregate abhängt. Und die Definition des Atoms in der von Xyrofl gegebenen Form, dass es die kleinste Einheit ist, unterhalb derer die chemischen Eigenschaften komplett verloren gehen, ist offenbar mit den empirischen Befunden besser in Übereinstimmung, als die Aussage daß die Eigenschaften bis dahin erhalten bleiben.

Dennoch ist der Begriff des chemischen Elements als nicht weiter in andere Stoffe zerlegbarer Stoff doch sinnvoll, oder? Sprecht ihr in eurem Alltag nicht mehr von Elementen und Verbindungen?

Ich habe ja bisher immer versucht, auf der makroskopischen Linie zu argumentieren. Jetzt begebe ich ich auch auf die atomare Ebene und hänge mich folgender Definition an, die ebenfalls nicht von mir stammt: Ein chemisches Element ist ein Stoff, der aus nur einer Art von Atomen (mit der gleichen Kernladungsmasse, um Isotope einzuschließen) besteht.
Das Probem, das ich mit dieser Definition habe ist, dass ich nicht weiss wie man sie operationalisieren kann. Wie kann man prüfen, ob nur eine Sorte Atome vorhanden ist? Chemisch geht das vermutlich nicht, nur mit physikalischen Methoden.

Mir ist auch noch ein Problem mit der dritten von Xyrofl eingangs erwähnten Definition der Synthese aufgefallen. Ein Problem, das vielleicht in dem zitierten Artikel (ich habe ihn immer noch nicht gelesen) sogar diskutiert wird. Danach verstehen wir unter einer Synthese den "absichtsvollen Aufbau von Molekülen" - eine Definition die mir sehr zusagt und die ich nur um den Zusatz "aus mindestens zwei verschiedenen Arten von Atomen" ergänzen würde, um den sprachlichen Lapsus der Synthese von Elementen auszuschließen.
Aber was ist dann mit z.B. der Photosynthese? Oder anderen biochemischen Vorgängen ("Biosynthese der Alkaloide" etc.). Das sind keine planmäßigen Vorgänge (wenn wir nicht davon ausgehen, dass Gott all das absichtsvoll so eingerichtet hat). Es scheint serh schwierig zu sein eine wasserfeste Begriffsdefinition zu finden.

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lemmi hat Folgendes geschrieben:
Wie kann man prüfen, ob nur eine Sorte Atome vorhanden ist? Chemisch geht das vermutlich nicht, nur mit physikalischen Methoden.

Ob ein Stoff nur aus einer Sorte von Atomen oder mehreren besteht, konnte man doch schon vor über 100 Jahren mit rein chemischen Mitteln feststellen...auch als man noch nicht wusste, dass Elemente aus mehreren Isotopen zusammengesetzt sein können. Simple Elementaranalyse. Wink Das Beispiel zeigt doch wunderbar, dass eine physikalische Definition von Elementen unnötig kompliziert wäre. Eine chemische Definition war und ist sinnvoller. Du kannst also bei deiner makroskopischen Sichtweise bleiben.

Wenn hier der Begriff Synthese schon so weit gefasst wird, will ich aber auch, dass die einfachen Salze und anorganischen Präparate ins Unterforum "Synthesen" verschoben werden. Wogegen sich NI2 aber sträubt. Mr. Green Und das obwohl in dieses Forum früher auch Darstellungen von Elementen reingepackt wurden. Wink

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lemmi hat Folgendes geschrieben:
Okay ich habe im Verlaufe dieser Diskussion einiges dazugelernt. Ich halte also fest, daß allotrope Modifikationen nicht nur physikalisch sondern auch chemisch unterschiedliche Eigenschaften haben und dass das chemische Verhalten von Stoffen nicht nur von der Zusammensetzung sondern auch von der Größe und Form der Atomaggregate abhängt. Und die Definition des Atoms in der von Xyrofl gegebenen Form, dass es die kleinste Einheit ist, unterhalb derer die chemischen Eigenschaften komplett verloren gehen, ist offenbar mit den empirischen Befunden besser in Übereinstimmung, als die Aussage daß die Eigenschaften bis dahin erhalten bleiben.

Dennoch ist der Begriff des chemischen Elements als nicht weiter in andere Stoffe zerlegbarer Stoff doch sinnvoll, oder? Sprecht ihr in eurem Alltag nicht mehr von Elementen und Verbindungen?

Ich habe ja bisher immer versucht, auf der makroskopischen Linie zu argumentieren. Jetzt begebe ich ich auch auf die atomare Ebene und hänge mich folgender Definition an, die ebenfalls nicht von mir stammt: Ein chemisches Element ist ein Stoff, der aus nur einer Art von Atomen (mit der gleichen Kernladungsmasse, um Isotope einzuschließen) besteht.


Ich glaube das Grundproblem ist hier die Vermischung bzw. der Versuch der Gleichsetzung von Modell und (makrsokopisch beobachtbarer) Realität.

Unsere Vorstellung vom Atom als (mehr oder weniger) Kugel die die kleinste Einheit bildet ist schon so festgesesen in den Gehirnen dass wir das als eine selbstverständliche und objektive Realität betrachten und so in unsere beobachtbare Realität hinein extrapolieren. Aber man darf nie vergessen was uns z.B. der Welle-Teilchen-Dualismus oder die Schrödingergleichung gelehrt hat - die Dinge "sind" nicht so oder so. Wellengleichungen sind eine mathematische (und vorbehaltlich ihrer falsifizierung auch objektive) Realität die man auf eine bestimmte Art zu interpretieren gelernt hat die gut mit der beobachtbaren, manifsten Realität zusammenpasst, aber sie sind und bleiben ein Modell und nicht die Realität - oder wie Rene Margritte es ausgedrückt hat:



In dem Sinne ist es OK damit zu leben dass es zwei "Welten" an Erklärungen gibt, die unterscheidliche Ebenen zu sein scheinen:
- die beobachtbare makro-physikalische Welt mit ihren allotropen Modifikationen der Elemente, mit den kuriosen Eigenschaften von Nanopartikeln an der Grenze der Makro- und Atomwelt, mit all den daraus resultierenden Kopfschmerzen wie man diesen Zoo denn in einfachen Worten unter einen Hut bringen kann
- das mathematisch abstrakte Modell des Atoms mit seinen Quantenzahlen, Kernbausteinen, Orbitalen etc.

In zweiterer Welt ist alles sehr klar und präzise definiert, aber es passt grundsätzlich nicht zum Begriff "Stoff"! Denn der entstammt der ersteren (Begriffs-)Welt und resultiert aus der Anwendung bestimmter Randbedingungen (p, T, V, n) auf das Modell "Atom". Der Atombegriff und chemische Eigenschaften können, müssen aber folglich nicht unbedingt miteinander zu tun haben. Der Begriff "Element" kann sich nun wahlweise an beiden orientieren, tendenziell würde ich ihn aber eher am Atombegriff festmachen da er eine absolutere Referenz bietet.

Belassen wir es dabei wie es im Periodensystem steht - das Element "Br" steht da aus gtuen Gründen als abstrakter und generischer Begriff und nicht als Br2; Phosphor ist "P" und nicht P4 oder Px. Das ist keine "dumme" Vereinfachung duch Weglassung sondern Reduktion auf das Wesentliche! Die Modifikationen sind ausschließlich Manifestationen die bestimmten Bedinungen (p, T) geschuldet sind, bei 1.000.000 K und 10-6 mBar spätestens (als Symbol für "bei unendlich hoher Temperatur und unendlich großer Verdünnung") gibt es vermutlich jedes Element nur noch als einzelne Atome und das ist dann wohl auch die beste Annäherung an das Abstraktum "Element" (das denke ich durchaus invariant gegen p und T sein sollte - oder kann man ein anderes Element erhalten indem man etwas erhitzt?). Und wie dann auch klar ersichtlich ist - mit chemischen Eingenschaften hat das alles nichts mehr zu tun, denn auch dein geliebtes Reagenzglas hat sich dann bereits in seine Atome aufgelöst Smile

So gesehen würde ich einen Schritt in die andere Richtung machen und behaupten: alles was wir makroskopisch bebachten ist eine Verbindung (naja, vielleicht gerade mal die Edelgase nicht...) - denn auch bei der Verbindung gibt es ein breites Kontinuum an Spielarten - von der klassichen, stabilen kovalenten Bindung á la N2 bis zur mitunter recht losen koordinativen Bindung... Jeder Festkörper ist mehr als nur eine dichte aber sonst zusammenhanglose Packung an Atom-Kügelchen (wie uns Kristallographen weis machen wollen) - wie sonst könnte man sich Dinge wie "Leitungsband" oder "Valenzband" erklären? der Kupferdraht ist also wohl eher eine Verbindung aus sehr, sehr vielen Cu Atomen... auch jedes Graphit-Gitter das wir beobachten und angreifen können stellen wir uns zwar gerne als "unendlich ausgedehnt" vor, aber es hat einmal ein Ende- wo ist da der Unterschied zu einem einfachere Molekül das (fast nur) aus C besteht? Alles nur Manifestationen des selben Elements die in dem Fall durch Variation von "n" entstehen.

So gesehen wurde im Versuch der Anlass zu der Diskussion gab gleichzeitig das Element Br dargestellt und dabei (bei gegebenem p, T) unvermeidlich die Verbindung Br2 synthetisiert, nicht entweder-oder Smile Das nenne ich mal gelebten Dualismus...

Zitat:
Das Probem, das ich mit dieser Definition habe ist, dass ich nicht weiss wie man sie operationalisieren kann. Wie kann man prüfen, ob nur eine Sorte Atome vorhanden ist? Chemisch geht das vermutlich nicht, nur mit physikalischen Methoden.


was ist das Problem daran? Physik ist eine sehr nette und nützliche Hilfswissenschaft... Mr. Green

Zitat:
Danach verstehen wir unter einer Synthese den "absichtsvollen Aufbau von Molekülen" - eine Definition die mir sehr zusagt und die ich nur um den Zusatz "aus mindestens zwei verschiedenen Arten von Atomen" ergänzen würde, um den sprachlichen Lapsus der Synthese von Elementen auszuschließen.
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Ich denke auch ohne einen Gottbegiff einführen zu müssen kann man Leben (auf jeder Stufe) als etwas per se absichtsvolles betrachten. Du bist mehr als eine zufällige Anhäufung von Atomen unter denen eine spontane chemische Reaktion abläuft. Hoffe ich zumindest Smile Und falls nicht - kompliment, eine sehr gelungene Zufalls-Anordnung, geradezu ein servierter Royal Flush Wink

Warum muss der "Plan" von einer Person (Persönlichkeit) stammen? Kann ein Plan nicht auch einem System per se innewohnen, als fundamentale Eigenschaft? Warum ist der Mensch, die Photosynthese oder das Virus mit mehr "Plan" behaftet als zB die Tatsache dass Quecksilber bei Raumtemperatur flüssig und elektrisch leitend ist? Es mögen andere Komplexitätsstufen sein, aber rein vom Prinzip her...
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Pok hat Folgendes geschrieben:
Ob ein Stoff nur aus einer Sorte von Atomen oder mehreren besteht, konnte man doch schon vor über 100 Jahren mit rein chemischen Mitteln feststellen...auch als man noch nicht wusste, dass Elemente aus mehreren Isotopen zusammengesetzt sein können. Simple Elementaranalyse. Wink


also die recht simplen Methoden der Elementaranalyse die sich damit begnügen zu behaupten man hätte ein Element wenn man es mit den "haushaltsüblichen" Mitteln nicht mehr weiter quälen kann sind doch recht... im Nebel tappen. Reiner Zufall und ein bisschen gute Kombinationsgabe dass dabei doch meist etwas brauchbares rauskam...

Wobei: historisch und rein als Fingerübung für das Gehirn wäre es sehr spannend nachzuvollziehen welche Logikkette Leute von Lavoisier bis Curie dazu brachte etwas schlüssig als "Element" zu betiteln.
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"Zufall" bei einer Erfolgsquote von 100 %? Ich hatte in die Elementaranalyse auch die (Flammen)spektroskopie miteinbezogen. Weiterhin simpel. So kann man ausnahmslos jedes Element identifizieren. Auch unbekannte Elemente, wenn sich die Linienstärke nach z.B. zigfachen Kristallisationen leicht ändert. So haben die das damals gemacht. Flammenspektroskopie zähle ich zu den chemischen Methoden aus zwei Gründen. 1. Das machen Chemiker und keine Physiker. 2. Es geht um Elektronen, den Machtbereich der Chemiker, nicht um Atomkerne.

Natürlich ist die Flammenspektroskpie ein Übergangsgebiet zwischen Chemie und Physik. Nur weil die Lichtaussendung nicht mit einer chemischen Reaktion zu erklären ist, bedeutet das aber noch lange nicht, dass die Flammenspektroskopie "nur" oder "eindeutig" zu den physikalischen Methoden gehört. Das ist willkürlich. Sonst wäre auch die Beobachtung eines Stückes Schwefel eine physikalische Methode. Diese Beobachtung gehört aber eindeutig ins Reich der Chemiker. Die befassen sich nämlich nicht nur mit den chemischen Reaktionen, sondern auch mit den Stoffeigenschaften.

Völlig egal, ob man die Spektroskopie zu den chemischen oder physikalischen Methoden zählt: sie ist eine Methode, mit der man die Identität eines Elements makroskopisch und sinnlich erfassen kann - genauso wie (oder vielleicht sogar noch besser als) bei der klassischen Elementaranalyse, wo man Fällungsreaktionen usw. durchführt. Um das Makroskopische ging es lemmi ja vorrangig offenbar. Und diese Sichtweise muss man überhaupt nicht verwerfen, um zu einer eindeutigen Aussage zu kommen "Element" oder "Verbindung".

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Semantik des Synthesebegriffs
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