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Chemielernen mit ChatGPT

Auf manche Fragen fand ich bisher keine Antwort. Das Chemiebuch, das ich las, hat sie nicht thematisiert oder schlecht erklärt. Und das Internet erklärt sie nur bis zu einem gewissen Punkt. Genau das, was ich wissen will, finde ich gar nicht oder nur nach mühseliger Suche.

Warum kann Luft Wasser nur bis zu einer bestimmten Temperatur gut „tragen“ und lässt es dann eher zum Kondensieren wieder los? Warum liegt der Schmelzpunkt von Wasser bei 0°C und der von Quecksilber bei -39 Grad? Hat das was mit der molekularen Ebene zu tun? Warum verhalten sich verschiedene Elemente unterschiedlich? Und warum gibt es überhaupt verschiedene Elemente? Warum sind wir hier?

Und jetzt habe ich mal was Interessantes gemacht. Ich habe die Fragen nach dem Warum an ChatGPT gestellt, ihr wisst schon, die gerade supergehypte KI, die selbst Texte schreibt und uns alle ersetzen wird. Was mag da wohl bei herauskommen?

Frage: Warum schmilzt Wasser bei 0 Grad?

ChatGPT: „0 Grad ist ein kritischer Punkt, an dem sowohl die kinetische Energie der Wassermoleküle als auch die Wechselwirkungen zwischen ihnen es ermöglichen, sich frei zu bewegen und eine flüssige Form anzunehmen.“

Hm… Nicht ganz das, was ich wissen wollte. Okay, genauer gefragt:

Frage: Warum schmilzt Wasser bei 0 Grad und nicht bei -50 Grad?

ChatGPT: „Wasser schmilzt bei 0 Grad Celsius und nicht bei -50 Grad Celsius, weil es eine bestimmte Energiemenge benötigt, um von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand überzugehen. Diese Energiemenge wird als Schmelzwärme bezeichnet.

Die Schmelzwärme hängt von der Art des festen Stoffes ab und ist eine Konstante, die für jedes Material festgelegt ist. Für Wasser beträgt die Schmelzwärme 334 J/g. Das bedeutet, dass es 334 Joule Energie benötigt, um ein Gramm Wasser von festen Eis in flüssiges Wasser zu verwandeln.

Wenn wir die Temperatur von Wasser auf -50 Grad Celsius absenken, werden die Moleküle noch immer nicht die notwendige Energie haben, um von ihrem festen Zustand in einen flüssigen Zustand zu übergehen. Daher bleibt das Wasser weiterhin gefroren.

Erst bei einer Temperatur von 0 Grad Celsius oder darüber kann das Wasser die notwendige Schmelzwärme erlangen und schmelzen.“

Ist eine ziemlich holprige Erklärung, aber die KI ist tatsächlich genau auf die von mir als Beispiel genannte Temperatur (-50°C) eingegangen. Bemerkenswert!

Frage: Warum ist der Schmelzpunkt von Wasser höher als bei Quecksilber?

ChatGPT: „Der Schmelzpunkt von Wasser ist höher als bei Quecksilber aufgrund der Art der Bindungen zwischen den Teilchen. Im Gegensatz zu Wasser, bei dem es sich um eine polare Substanz handelt, bei der die Wasserstoffatome eine starke Bindung mit den Sauerstoffatomen bilden, ist Quecksilber eine nicht-polarisierte Substanz. Daher ist die intermolekulare Anziehungskraft in Quecksilber geringer als in Wasser, was bedeutet, dass es bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt.“

Die Antwort finde ich jetzt nicht ganz plausibel. Die intermolekulare Anziehungskraft ist in Quecksilber geringer, okay. Aber das erklärt noch nicht, warum der Schmelzpunkt niedriger liegt. (Oder doch? ?)

Genauer gefragt:

Frage: Warum liegt der Schmelzpunkt von Quecksilber bei -39 Grad?

ChatGPT: „Der Schmelzpunkt von Quecksilber liegt bei -39 Grad Celsius, weil Quecksilbermoleküle eine andere Anordnung und eine andere Art von Wechselwirkungen haben als Wassertropfen. Diese Unterschiede beeinflussen, wie viel Energie benötigt wird, um Quecksilber von seinem festen Zustand in einen flüssigen Zustand zu überführen.

Im Allgemeinen hängt die Energiemenge, die benötigt wird, um einen festen Stoff in einen flüssigen Zustand zu überführen, von der Art der Bindungen zwischen den Atomen und Molekülen innerhalb des Stoffes ab.

Bei Quecksilber bestehen die Bindungen zwischen den Atomen aus Metallbindungen, die sehr anders sind als die Van-der-Waals-Bindungen, die bei Wasser vorhanden sind. Die Art und Stärke dieser Bindungen bestimmt, wie viel Energie benötigt wird, um Quecksilber von seinem festen Zustand in einen flüssigen Zustand zu überführen.

Daher liegt der Schmelzpunkt von Quecksilber bei -39 Grad Celsius, da es diese bestimmte Energiemenge benötigt, um von seinem festen Zustand in einen flüssigen Zustand zu überführen.“

Besser! Bis auf den letzten Absatz…

Frage: Warum kann warme Luft mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft?

ChatGPT: „Warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft, weil sich mit steigender Temperatur auch die Kapazität der Luft erhöht, Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf zu tragen. Dies ist auf das größere Volumen und die höhere kinetische Energie der Teilchen in warmer Luft zurückzuführen. Wenn sich die Teilchen mehr bewegen, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass sie Kollisionen mit Wasserdampfmolekülen haben und diese aufnehmen können. Dementsprechend nimmt kalte Luft bei niedrigeren Temperaturen weniger Feuchtigkeit auf, weil sich die Teilchen weniger bewegen und weniger Feuchtigkeit tragen können.

Das trifft den Nagel ehrlich gesagt auf den Kopf, vor allem der von mir gefettete Textteil!

Frage: Warum verhalten sich verschiedene Elemente unterschiedlich?

ChatGPT: „Verschiedene Elemente verhalten sich unterschiedlich aufgrund ihrer Atomstruktur und der Arten der chemischen Bindungen, die sie bilden. Jedes Element ist durch eine einzigartige Anordnung von Protonen, Neutronen und Elektronen im Kern und in den Orbitals gekennzeichnet. Diese Atomstruktur bestimmt die Art und Stärke der Bindungen, die ein Element mit anderen Atomen eingehen kann, was wiederum seine chemischen Eigenschaften und sein Verhalten bestimmt. Darüber hinaus bestimmt die Elektronenkonfiguration eines Elements auch seine Elektronegativität, die entscheidend für die Polarisierung von Molekülen und die Art der intermolekularen Wechselwirkungen ist. All diese Faktoren kombiniert bestimmen, warum verschiedene Elemente unterschiedlich reagieren und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.“

Ziemlich gute Erklärung! Mit dem Vorwissen, das ich aus dem Chemiebuch habe, habe ich das jetzt gut verstanden.

Frage: Aus welchem Material bestehen Atomkerne?

ChatGPT: „Atomkerne bestehen hauptsächlich aus Protonen und Neutronen, die als Nukleonen bezeichnet werden. Protonen haben eine positive Ladung, während Neutronen keine Ladung haben. Protonen und Neutronen sind aus Quarks zusammengesetzt, die die grundlegendsten Bausteine ​​des Universums darstellen. Atomkerne können auch andere Teilchen wie Neutrinos enthalten, die jedoch sehr selten sind und in den meisten praktischen Anwendungen vernachlässigt werden können.“

Das ist eigentlich eine gute Erklärung, aber nicht ganz das, was ich wissen wollte. Ich wollte wissen, ob ein Proton aus dem Kern des Sauerstoff-Atoms aus dem gleichen Zeug ist wie ein Proton aus dem Wasserstoff-, Sauerstoff- oder sonst einem Atomkern. Also frage ich das doch einfach mal:

Frage: Bestehen Nukleonen verschiedener Elemente aus unterschiedlichem Material?

ChatGPT:Nein, Nukleonen, also Protonen und Neutronen, bestehen immer aus demselben Material. Protonen und Neutronen sind aus den gleichen Teilchen, Quarks, zusammengesetzt. Es gibt jedoch Unterschiede in der Anzahl von Protonen und Neutronen in den Kernen verschiedener Elemente, was dazu führt, dass die Kernmassen und damit auch die Eigenschaften der Elemente unterschiedlich sind. Daher kann man sagen, dass obwohl die Nukleonen selbst immer aus demselben Material bestehen, ihre Anordnung und Anzahl in den Kernen verschiedener Elemente unterschiedlich ist, was zu den unterschiedlichen Eigenschaften der Elemente führt.“

Hollar, die Waldfee! Der Anfang ist genau das, was ich wissen wollte!

Ihr seht mich hellauf begeistert! Ich stelle Fragen nach dem Warum und bekomme endlich Antworten, teilweise sogar richtig gute. Antworten auf Fragen, die mir ein Chemielehrer in der Schule nicht beantworten wollte (konnte?) oder Fragen, für die du von Mitschülern ausgelacht wurdest. KI wird also nicht nur meinen Job des Erklärbärs ersetzen, sondern auch den des Nachhilfelehrers. Und Google? Muss sich einen armdicken Pelzmantel anziehen! Denn Antworten auf das Warum, geschweige denn überhaupt irgendwelche brauchbaren Antworten, bekommst du da schon nicht.

Mobile Werbung oder auch: What the bloody hell?!

Ich hab sogar mal draufgeklickt:

Da faked eine Seite namens Heyschuh einen Tagesschau-Beitrag, erfindet irgend eine absurde Geschichte mit Markus Lanz und verlinkt am Ende auf eine Krypto-Seite. What the actual fuck?! Wer kommt denn bitte auf so eine Idee?

Yeah, du bist positiv auf Corona getestet! ???

Oder was genau will einem dieses Werbeplakat sagen?

Ihr macht misch feddisch, Leute! Zum Glück hat Oatly echten Sinn für Humor:

Ich bin übrigens ganz nebenbei in den letzten Wochen von Kuhmilch weg. Endgültig? Zumindest dauerhaft. Aber die Oatly Barista muss es als Ersatz schon sein.

Es gab tatsächlich einen Alternative Song aus den 90ern, dessen Namen ich noch nicht kannte. ? Das ist doch das einzige unnütze Wissen, das ich mir in mühevoller Kleinstarbeit mit Stunden von MTV und Viva am Nachmittag aufgebaut habe!

Drum sei es hiermit nachgeholt:

Elastica: Connection (1995):

2 Antworten auf „Chemielernen mit ChatGPT“

Ich bin eigentlich nicht so ein begeisterungsfähiger Mensch, aber dieses ChatGPT Ding ist der Wahnsinn. Das ist erst der Anfang von einer ganz großen Sache. Dagegen sind Bücher kaufen im Internet und Internet aufs Handy bringen bescheidene Neuerungen.

Ja, das ist ein ziemlicher Durchbruch, der vieles durcheinanderwirbeln wird. Bin gespannt, wer von uns allen in 5 Jahren seinen Job noch hat…

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