Atome, Moleküle und Ionen
Diese Reihe von Lektionen umfasst die grundlegenden Prinzipien jener chemischen Substanzen, mit denen der Zögling sich befassen wird, und vermittelt das primäre Wissen, welches für die Manipulation der Materie durch ein ordentliches chemisches Verständnis der physischen Welt erforderlich ist.
Frühe Vorstellungen der Atomtheorie
Bis zum Abschluss dieses Kapitels soll der fleißige Zögling zu einem vollen Verständnis des Folgenden geführt werden: Die grundlegenden Postulate von Herrn Daltons Atomtheorie bezüglich der unteilbaren Natur der Materie mit Präzision darzulegen. Diese selben Prinzipien anzuwenden, um eine klare Erklärung der Gesetze der konstanten und der multiplen Proportionen zu liefern und dadurch aufzuzeigen, wie Elemente sich in festen und einfachen Verhältnissen zu chemischen Verbindungen vereinigen.
Die Entwicklung der Atomtheorie
Nach Abschluss dieser gegenwärtigen Lektion soll der Zögling in der Lage sein, Folgendes zu vollbringen: Die bemerkenswerten Meilensteine in der Förderung unseres modernen Verständnisses der Atomtheorie nachzuzeichnen und so den Fortschritt der Wissenschaft durch die Zeitalter hinweg zu markieren. Die aus den Experimenten von Herrn J.J. Thomson, Herrn Robert Millikan und Lord Rutherford gewonnenen Beweise zusammenzufassen und abzuwägen sowie deren Entdeckungen bezüglich der Beschaffenheit der Materie zu interpretieren. Mit Klarheit jene drei unterschiedlichen subatomaren Teilchen zu beschreiben, welche in ihren verschiedenen Anordnungen das Gefüge des Atoms bilden. Die Natur der Isotope zu definieren und illustrative Beispiele für dieselben anhand verschiedener chemischer Elemente anzuführen.
Atomstruktur und Symbolik
Nach Abschluss dieser Abhandlung soll der Zögling zu folgenden Übungen befähigt sein: Mit Genauigkeit jene Symbole zu transkribieren und zu interpretieren, welche die Ordnungszahl, die Massenzahl und die elektrische Ladung eines Atoms oder Ions bezeichnen. Den Standard der atomaren Masseneinheit zu definieren und zu begreifen, was unter der durchschnittlichen Atommasse der Elemente zu verstehen ist. Mittels mathematischer Untersuchung die durchschnittliche Atommasse und die Isotopenhäufigkeit, wie sie in der Natur vorkommen, zu berechnen.
Chemische Formeln
Nach Abschluss dieser Unterweisung soll der Zögling folgende Fertigkeiten erlangt haben: Die Zusammensetzung von Molekülen unter Verwendung von Molekül- und Verhältnisformeln darzustellen und dabei zwischen der wahren Anzahl der Atome und ihren einfachsten numerischen Proportionen zu unterscheiden. Die Bindungsanordnung der Atome innerhalb einer Substanz durch den Entwurf von Strukturformeln darzustellen und so zu illustrieren, wie die Bestandteile in chemischer Vereinigung verbunden sind.
Das Periodensystem
Nach Abschluss dieses Studiums soll der Zögling die folgenden Prinzipien beherrschen: Das Periodengesetz mit gebührender Klarheit darzulegen und die elegante Anordnung der Elemente, wie sie im Periodensystem aufgeführt sind, zu erklären. Die allgemeinen Eigenschaften und Temperamente der verschiedenen Elemente allein aufgrund ihres zugewiesenen Platzes innerhalb der genannten Tabelle vorherzusagen. Zwischen Metallen, Nichtmetallen und Metalloiden zu unterscheiden und diese entweder durch ihre inhärenten physischen Eigenschaften oder durch ihre geografische Lage auf der chemischen Karte zu identifizieren.
Molekulare und ionische Verbindungen
Nach Abschluss dieser Lektion soll der Zögling die folgenden wissenschaftlichen Erkenntnisse erworben haben: Die Natur ionischer und molekularer (kovalenter) Verbindungen zu definieren und dabei zwischen jenen Substanzen zu unterscheiden, die durch die Übertragung elektrischer Kraft entstehen, und jenen, die durch das Teilen chemischer Teile gebildet werden. Die Art der Verbindung vorherzusagen, die sich wahrscheinlich aus den Elementen bilden wird, indem deren relative Positionen im Periodensystem beobachtet werden. Mit mathematischer Gewissheit die korrekten Formeln für einfache ionische Verbindungen zu bestimmen und dabei sicherzustellen, dass die elektrischen Ladungen in der Vereinigung vollkommen ausgeglichen sind.
Chemische Nomenklatur
Nach Abschluss dieses letzten Moduls soll der Zögling in der folgenden Disziplin als kundig gelten: Die ordnungsgemäße Nomenklatur für die verschiedenen Arten anorganischer Verbindungen unter Anwendung eines systematischen und strengen Ansatzes herzuleiten, um sicherzustellen, dass jede Substanz mit wissenschaftlicher Exaktheit benannt wird.