Le Chatelier (Jumping beans)
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Apfelschlacht
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Freunde der Apfelschlacht finden in Scratch eine einfache `Animation zur Apfelschlacht`_. Scratch-Animationen kann man nach Belieben anpassen.
 

.. _`Animation zur Apfelschlacht`: https://scratch.mit.edu/projects/699992524/


Interaktive Simulationen
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.. image:: _static/jumping_beans/simulationen-2.png
   :alt: JumpingBeans
   :width: 600px
   :align: center
   :target: https://simulation.molek.ch/jumping_beans/jumping_beans_interaktiv.html

Das *Jumping-Beans-Modell* wie auch der *Einfluss des Druckes bei Reaktionen zwischen Gasen* lassen sich mit anwendungsfreundlichen interaktiven Simulationen selber erkunden: `Interaktve Simulation Jumping Beans`_ (`Anleitung`_, `Unterlagen JB`_) und `Interaktive Simulation Druckabhängigkeit`_ (`Unterlagen NOx`_). 

Die folgenden Abschnitte erklären, was man dabei alles entdecken kann bzw. welche Zusammenhänge diese Modelle zu erklären vermögen. In den jeweiligen Unterlagen findet sich eine .nlogo-Datei, die in der `NetLogo`_-App bearbeitet oder auf der `NetLogo`_-Webseite hochgeladen und angepasst werden kann (open source). 

.. _`Interaktve Simulation Jumping Beans`: http://simulation.molek.ch/jumping_beans/jumping_beans_interaktiv.html
.. _`Interaktive Simulation Druckabhängigkeit`: http://simulation.molek.ch/stickoxide/stickoxide_gleichgewicht.html
.. _`Anleitung`: http://simulation.molek.ch/jumping_beans/Anleitung.pdf
.. _`Unterlagen JB`: http://simulation.molek.ch/jumping_beans/jumping_beans_unterlagen.zip
.. _`Unterlagen NOx`: http://simulation.molek.ch/stickoxide/stickoxide_unterlagen.zip
.. _`NetLogo`: https://ccl.northwestern.edu/netlogo/

Eine einfachere interaktve Version des Jumping beans Modells ist die Simulation `Reversible reactions`_ bei PhET_. 

.. _`Reversible reactions`: https://phet.colorado.edu/de/simulations/reversible-reactions
.. _PhET: https://phet.colorado.edu/


Das Modell der Jumping beans
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Atome und Moleküle sind in ständiger Bewegung. Dank dieser thermischen Bewegung laufen chemische Reaktionen überhaupt ab. Die Heftigkeit dieser Bewegung bestimmt, wie schnell Reaktionen ablaufen oder wie sich chemische Gleichgewichte einstellen. Diese dynamischen Vorgänge sind bisweilen sehr kompliziert.  

Das Jumping Beans-Modell hilft, solche dynamischen Vorgänge auf atomarer Ebene besser zu verstehen. Es besteht aus einer Landschaft mit verschiedenen Niveaus, in der einzelne Atome oder "Bohnen" herumhüpfen. Je nachdem, wie stark ihre Hüpfbewegung ist, verteilen sie sich anders in der Landschaft. Wie dieses Modell sich auf chemische Reaktionen übertragen lässt, erklärt der erste Abschnitt **Idee**.  

Als Mass für die Verteilung der "Bohnen" auf das linke und rechte Niveau dient der Quotient Q, der bei den meisten Simulationen dargestellt ist. Q ist das Verhältnis der Teilchenzahlen der Edukte und Produkte: 

.. math::
	
   Q = \frac{Anzahl\ Teilchen\ rechts}{Anzahl\ Teilchen\ links}

Dieser Quotient Q unterliegt starken zufälligen Schwankungen. Die Kurven sind rau und holprig. Das liegt daran, dass die Teilchenzahl in den meisten Simulationen sehr klein ist. In der **zweiten Simulation** ist die Teilchenzahl sehr viel grösser (die Simulation beginnt mit 1000 Teilchen), und so sind die Schwankungen viel kleiner. Bei richtigen chemischen Reaktionen sind die Teilchenzahlen noch sehr viel grösser, und so erhält man dann auch regelmässige und glatte Kurven.     


Übrigens: `Mexican jumping beans`_ (Springbohnen) sind Bohnenartige Früchte, die von einer Mottenlarve bewohnt werden. Wenn man diese Bohnen leicht erhitzt, begint die Larve im Inneren so heftig zu zucken, dass die "Bohne" `herumhüpft`_.  


.. _`Mexican jumping beans`:  https://de.wikipedia.org/wiki/Sebastiania_pavoniana

.. _`herumhüpft`: https://www.youtube.com/watch?v=3lkdidU79TY
 
Videos
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.. raw:: html
   :file: ./_static/jumping_beans/container.html
   
   
Materialien
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Unterlagen: `Python-Programme, Unterlagen für Lernende, Powerpoint`_

.. _`Python-Programme, Unterlagen für Lernende, Powerpoint`: ./materialien.html