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Das Lehrstück basiert auf den Grundsätzen der Lehrkunstdidaktik nach Berg/Klafki/Schulze, deren Ziel es ist, exemplarisch-genetisch-dramaturgisch ausgestaltete Unterrichtseinheiten zu kulturell und schulisch zentralen, epochenübergreifenden Menschheitsthemen zu entwickeln. Zu Beginn erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand einer Versuchsreihe mit dem Eisen-Thiocyanat-System den Grundgedanken des chemischen Gleichgewichts. Die Lektüre eines Ausschnitts aus Goethes Roman "Die Wahlverwandtschaften" zeigt, dass schon vor 200 Jahren ähnliche Fragen über chemische Reaktionen diskutiert wurden. Auf den Spuren des französischen Chemikers Claude Louis Berthollet lassen sich einige Entwicklungsschritte im damaligen Denken über chemische Reaktionen konkret mitverfolgen: Aus Beobachtungen an Salzseen in Ägypten entwickelte Berthollet erste Ansätze des Gleichgewichtsbegriffs. Im Unterricht führt die rechnerische Analyse eines Modellsystems vertiefend zum heutigen Verständnis von Gleichgewicht zurück, und ein Gespräch über Gleichgewichtsbegriffe ausserhalb der Chemie rundet das Lehrstück ab.

Chemieunterricht ohne chemisches Potential ist wie Elektrizitätslehre ohne Spannung, Wärmelehre ohne Temperatur, Mechanik ohne Geschwindigkeit oder Hydraulik ohne Druck. Diese Aussage mag ja als Provokation tönen, verbirgt aber eine weitreichende Anschauung der einheitlichen begrifflichen Struktur der Naturwissenschaften. Im Workshop wird, anhand des von G. Job und F. Herrmann vorgeschlagen didaktischen Zugangs (Karlsruher Physikkurs), den Teilnehmern die Gelegenheit geboten, sich mit dem chemischen Potential auseinanderzusetzen. Anhand zahlreicher, praxisbezogener und einfacher Beispiele werden insbesondere die folgenden drei Ziele angestrebt. Es wird versucht zu zeigen, dass i) zur Benützung des Begriffs chemisches Potential das herkömmliche thermodynamische Gerüst überhaupt nicht nötig ist; ii) die Verwendung des Begriffs chemisches Potential eine kohärente und einfache Beschreibung der verschiedensten Teilgebiete der Chemie wie zum Beispiel chemisches Gleichgewicht, Säure-Basesysteme, Redoxsysteme, Stoffumwandlungen, Phasenumwandlungen, Trennverfahren, Wärmebilanz chemischer Reaktionen gewährleistet; iii) die explizite Verwendung des Begriffs chemisches Potential gewisse strukturelle und begriffliche Analogien mit anderen Bereichen der Naturwissenschaften zu erfassen und zu nützen erlaubt.

1 Gasmoleküle und ihre Bewegungen -- 1.1 Das ideale Gasgesetz pV = nRT -- 1.2 Der Partialdruck -- 1.3 Molekulare Herleitung des idealen Gasgesetzes -- 1.4 Mittlere kinetische Energie und Gleichverteilungssatz -- 1.5 Reale Gase und Molekülgröße -- 1.6 Die quantenmechanische Beschreibung von atomaren Teilchen -- 1.7 Translationsenergie -- 1.8 Rotationsenergie -- 1.9 Schwingungsenergie -- 1.10 Elektronische Energie -- 1.11 Rotationsspektren von Gasmolekülen -- 2 Kristalle und ihr atomarer Aufbau -- 2.1 Kristallgestalt und Symmetrie -- 2.2 Kristallgitter und Elementarzelle -- 2.3 Die Röntgenbeugung -- 2.4 Reflexintensitäten und Strukturfaktoren -- 2.5 Fouriersynthese der Elektronendichte -- 2.6 Ionenkristalle -- 2.7 Metalle -- 2.8 Valenzkristalle -- 2.9 Molekülkristalle -- 3 Flüssigkeiten -- 3.1 Flüssigkeitsstruktur und Beugung -- 3.2 Van der Waalssche Wechselwirkungen -- 3.3 Schwingungsspektren von Flüssigkeitsmolekülen -- 3.4 nmr-Spektroskopie -- 4 Lösungen -- 4.1 Elektrolytlösungen und ihre Leitfähigkeit -- 4.2 Die Hydratation der Ionen -- 4.3 Die Ionenwolke und der Aktivitätskoeffizient -- 4.4 Dissoziationsgleichgewichte -- 4.5 Photometrie und Elektronenspektren -- 4.6 Makromolekulare Lösungen -- 5 Statistische Beschreibung der Materie -- 5.1 Die MB-Verteilung -- 5.2 Die innere Energie eines idealen Gases -- 5.3 Die MB'sche Geschwindigkeitsverteilung -- 5.4 Die MB-Statistik als Grenzfall zweier Quantenstatistiken -- 5.5 Die Entropie -- 6 Die Thermodynamik -- 6.1 Zustandsfunktionen und Energieerhaltungssatz -- 6.2 Wärme und Volumenarbeit -- 6.3 Die Enthalpie und die spezifische Wärme bei konstantem Druck -- 6.4 Entropie und 2. Hauptsatz -- 6.5 Die freie Enthalpie -- 7 Phasengleichgewichte -- 7.1 Das Zustandsdiagramm einkomponentiger Systeme -- 7.2 Zustandsdiagramme zweikomponentiger Systeme -- 7.3 Das chemische Potential von Komponenten in Mischphasen -- 7.4 Ideale und nichtideale Mischungen -- 7.5 Kolligative Eigenschaften von Lösungen -- 8 Die thermodynamische Behandlung chemischer Reaktionen -- 8.1 Die Reaktionswärme -- 8.2 Die Standardbildungsenthalpie -- 8.3 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie -- 8.4 Die freie Reaktionsenthalpie -- 8.5 Die Gleichgewichtskonstante -- 8.6 Statistische Interpretation der Gleichgewichtskonstanten -- 9 Das elektrochemische Gleichgewicht -- 9.1 Die elektrochemische Zelle -- 9.2 Die EMK und das Elektrodenpotential -- 9.3 Konzentrationszellen mit und ohne Überführung -- 9.4 Spezielle Elektroden und ihre Anwendung -- 9.5 Membrangleichgewichte und elektrochemisches Potential -- 9.6 Das Donnangleichgewicht -- 10 Phasengrenzfläche -- 10.1 Die elektrische Doppelschicht -- 10.2 Elektrodenkinetik -- 10.3 Festkörperkontakte -- 10.4 Adsorption von Gasmolekülen an Festkörperoberflächen -- 10.5 Adsorptionsgleichgewicht und Langmuirisotherme -- 11 Chemische Kinetik -- 11.1 Die phänomenologischen Begriffe der chemischen Kinetik -- 11.2 Diffusionsvorgänge -- 11.3 Die Geschwindigkeitskonstante -- 11.4 Theorie des Übergangszustandes -- Tabellenanhang -- Sachwortverzeichnis.

1. Beweise für die Atomtheorie -- 1.1. Beweis mit Hilfe des Äquivalenzgesetzes und des Faradayschen Gesetzes der Elektrolyse -- 1.2. Beweis mit Hilfe der Untersuchung radioaktiver Substanzen -- 1.3. Beweis mit Hilfe der Untersuchung von Gasentladungen -- 1.4. Beweis mit Hilfe des Elektronenmikroskopes -- 2. Die Erscheinungsformen der Materie -- 2.1. Kristalline Festkörper -- 2.2. Gase -- 2.3. Flüssigkeiten -- 2.4. Gläser -- 2.5. Flüssige Kristalle -- 2.6. Gummiartige Stoffe -- 3. Atombau. Kernchemie -- 3.1. Allgemeiner Bau der Atome -- 3.2. Zusammensetzung des Kerns -- 3.3. Kernbindungsenergie. Äquivalenz von Masse und Energie -- 3.4. Kernumwandlungen -- 3.5. Radioaktivität -- 4. Grenzen der klassischen Mechanik. Auf- und Abstieg der älteren Quantentheorie -- 4.1. Klassische Behandlung des Wasserstoffatoms -- 4.2. Entdeckung der Quantentheorie -- 4.3. Die Theorie von Bohr und Sommerfeld -- 4.4. Zweifel an der älteren Quantentheorie -- 5. Wellenmechanik -- 5.1. Die Entwicklung der Wellenmechanik -- 5.2. Physikalische Auslegung der Wellenmechanik. Die Unbestimmtheitsrelation und Wellenfunktionen -- 5.3. Einige leicht überschaubare Probleme -- 6. Atomare und molekulare Struktur -- 6.1. Energiezustände im Wasserstoffatom und seine Orbital-Formen -- 6.2. Drehimpuls -- 6.3. Wasserstoffähnliche Ionen -- 6.4. Elektronenspin -- 6.5. Kernspin -- 6.6. Das Heliumatom -- 6.7. Lithium. Das Pauli-Verbot -- 6.8. Die Atome Beryllium bis Neon. Die Hundsche Regel -- 6.9. Die Atome Natrium bis Argon -- 6.10. Das Periodensystem -- 6.11. Ionisierungsenergien und Elektronenaffinitäten -- 6.12. Die kovalente Bindung -- 6.13. Kovalenz bei den Elementen Li-Ne. Anhebung von Elektronen und Hybridisierung -- 6.14. Stereochemie und Hybridisierung -- 6.15. Die semipolare oder koordinative Bindung -- 6.16. Mehrfachbindungen -- 6.17. Dipolmomente -- 6.18. Zwischenmolekulare Kräfte. Wasserstoffbrückenbindung -- 6.19. Andere Atome. Inerte Elektronenpaare -- 6.20. Elektronencoangelverbindungen.Die Dreizentrenbindung -- 6.21. Die Struktur des Benzols. Resonanz -- 6.22. Fluoride des Xenons -- 6.23. Metalle -- 6.24. Freie Radikale -- 6.25. Isomerie -- 7. Gleichgewichte. Statistische Mechanik und Thermodynamik -- 7.1. Die statistische Grundlage der Chemie -- 7.2. Das statistische Element beim Gleichgewichtszustand -- 7.3. Intensive und extensive Eigenschaften -- 7.4. Umkehrbare und nicht umkehrbare Naturvorgänge -- 7.5. Grundbegriffe der statistischen Mechanik -- 7.6. Ein einfaches Beispiel -- 7.7. Die Eigenfunktion -- 7.8. Die empirische Annäherung an das Gleichgewicht. Thermodynamik -- 7.9. Entropie -- 7.10. Die Hauptsätze der Wärmelehre -- 7.11. Wärmekraftmaschinen, Wärmepumpen und Perpetuum mobile -- 7.12. Thermodynamisches Gleichgewicht -- 7.13. Chemisches Gleichgewicht -- 8. Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen -- 8.1. Das Geschwindigkeitsgesetz -- 8.2. Die Arrheniusgleichung -- 8.3. Reaktionsgeschwindigkeit und Gleichgewichtskonstanten -- 8.4. Monomolekulare Reaktionen -- 8.5. Reaktionen hoher Molekularität -- 8.6. Die Theorie vom Übergangszustand -- 8.7. Reaktionswege -- 8.8. Reaktionstypen -- 8.9. Kettenreaktionen -- 8.10. Vinyl-Polymerisation -- 8.11. Photochemie -- 8.12. Radiochemie -- 8.13. Oberflächenreaktionen und Katalyse -- Anmerkungen des Übersetzers -- Namen- und Sachverzeichnis.

Die möglichen strategischen Schläge in einem arabisch-israelischen Krieg werden nicht nur nuklearer, sondern auch konventioneller und chemischer Art sein. Beide Seiten können einen Erstschlag ausführen und mit einem Vergeltungsschlag antworten. Dadurch wird ein Gleichgewicht geschaffen, das die Möglichkeit eines Erstschlags verhindert. Dieses Gleichgewicht wird duch die Art der Zusammenarbeit zwischen den arabischen Staaten und durch die mögliche Unterstützung ausländischer Mächte, wahrscheinlich der Vereinigten Staaten für Israel, beeinflußt. (DÜI-Sra)

Für den Zeitraum von Beginn der 70er Jahre bis 1982 vermittelt der Beitrag einen daten- und faktenreichen Überblick über Entwicklung und Stand des militärischen Kräfteverhältnisses resp. Gleichgewichts zwischen NATO und Warschauer Pakt (strategische Nuklearstreitkräfte, atomare Kurz- und Mittelstreckenraketen, chemische Waffen, konventionelle Streitkräfte), über die Rüstungskontrollgespräche/verhandlungen (START, ABM, INF, MBFR, Abrüstung chemischer Waffen, Atomteststop-Verträge) sowie über die Herausforderungen für die westliche Verteidigungsgemeinschaft in den 80er Jahren (Verzicht auf den Ersteinsatz von Atomwaffen, Modernisierung der konventionellen Streitkräfte, Arbeitsteilung innerhalb der NATO auf dem Gebiet der konventionellen Verteidigung, Beitrag der US-Truppen für die Sicherheit Europas). In einem kurzen Anhang werden einige militärische Lehren aus dem Falkland-Konflikt gezogen. (BIOst-Klk)