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Modell (Chemie)
Modelle werden in der Chemie ausgehend von makroskopischen oder mikroskopischen Beobachtungen und Versuchsergebnissen erdacht und benutzt, mit denen auf …
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Bedeutung chemischer Modelle
Chemische Modelle werden aus makroskopischen oder mikroskopischen Beobachtungen und Versuchsergebnissen entwickelt. Mit ihnen können Eigenschaften und Reaktionen von Atomen, Ionen, Molekülen und Stoffen erschlossen und Teilchen sowie Reaktionen veranschaulicht werden.
Aussagen über den submikroskopischen Bereich – also den Bereich sehr kleiner Teilchen – haben Modellcharakter, weil dieser Bereich meist nicht unmittelbar zugänglich ist. Modelle sind deshalb sowohl in der Forschung als auch besonders im Chemieunterricht und im Chemiestudium wichtig.
Arten und Beispiele von Modellen
Ideelle Modelle oder Denkmodelle sind gedankliche Konstrukte. Materielle Modelle, auch Sachmodelle genannt, machen solche Denkmodelle anschaulich und zählen grundsätzlich zu den Medien.
Wichtige Bereiche sind Teilchenmodelle zum Aufbau der Materie und Modellvorstellungen zur chemischen Bindung. Die kovalente Bindung kann beispielsweise als Denkmodell verstanden und in einfacher Form durch ein Kugel-Stab-Modell oder eine Elektronenformel dargestellt werden. Eine Ionenbindung lässt sich durch ein Gittermodell veranschaulichen. Für die räumliche Anordnung von Atomen in einem Molekül können Kalottenmodelle oder Orbitalmodelle verwendet werden.
Anforderungen und Einsatz
Modelle sollen anschaulich, einfach und transparent sein. Sie sollen Möglichkeiten zur Weiterentwicklung bieten und kohärent sein: Modelle einer übergeordneten Struktur müssen zu den Modellen der untergeordneten Struktur passen.
Auch Reaktionsgleichungen, Reaktionstypen, Reaktionsmechanismen und kinetische Betrachtungen sind Modellvorstellungen von abgelaufenen Reaktionen. Sie werden mithilfe geeigneter Medien beschrieben und dargestellt. Kinetische Betrachtungen können durch Simulationen, zum Beispiel Computersimulationen, unterstützt werden.
Experimente haben oft ebenfalls Modellcharakter, da sie die Realität in der Regel vereinfachen. Außerdem können sie als Funktionsmodell dienen, um anwendungsbezogene und technische Abläufe zu veranschaulichen.