Erste Schritte: Chemie

Hier wird erklärt, wie Sie Strukturformeln mit SMILES erstellen, Reaktionsgleichungen schreiben, Reaktionsmechanismen von Hand skizzieren und automatisch bewerten lassen, passende Quiz-Fragen stellen, Funktionen plotten und Berechnungen direkt in Python durchführen.

Strukturformeln

Kopieren Sie den SMILES-String aus PubChem oder ChemDraw:

<molecule smiles="CN1C=NC2=C1C(=O)N(C(=O)N2C)C" />

Das ist ein ganz normales Bild — Ihre Schüler können also direkt mit dem Stift darauf zeichnen.

Formeln mit LaTeX

Mathe schreiben Sie mit LaTeX (KaTeX) — inline mit einem $, zum Beispiel der pH-Wert $\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]$, oder freigestellt mit zwei:

$c = \frac{n}{V}$

Reaktionsgleichungen bauen darauf auf, nur mit einem eigenen Befehl statt Hand-LaTeX — siehe unten.

Reaktionsgleichungen

Statt LaTeX von Hand zusammenzubasteln, schreiben Sie mit \ce{}:

$$\ce{N2(g) + 3 H2(g) <=> 2 NH3(g)}$$

$\ce{N2(g) + 3 H2(g) <=> 2 NH3(g)}$

Pfeile, Aggregatzustände, Ladungen — alles direkt in der Klammer.

Strukturformel direkt beschriften und bewerten lassen

Da die Strukturformel ein Bild ist, können Schüler mit dem Stift direkt darauf zeichnen. Probieren Sie es selbst aus: Markieren Sie in der Strukturformel unten die Carbonsäure- und die Estergruppe.

<molecule smiles="CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O" name="Acetylsalicylsäure" />

<ai-feedback prompt="Prüfe, ob die Carbonsäure- und die Estergruppe in der Strukturformel von Acetylsalicylsäure korrekt markiert wurden." />

Acetylsalicylsäure

Gleiches Prinzip wie beim Mechanismus unten, nur direkt auf der Struktur statt auf leerer Fläche.

Reaktionsmechanismen skizzieren und bewerten

Eine leere Fläche zum Zeichnen, plus ein Knopf, der die KI die Skizze beurteilen lässt. Probieren Sie es selbst aus: Skizzieren Sie den SN2-Mechanismus für die Reaktion von Bromethan mit Hydroxid-Ionen (Substitution zu Ethanol).

<spacer pattern="checkered" height="200" />

<ai-feedback prompt="Prüfe, ob die Elektronenpfeile für die SN2-Reaktion von Bromethan mit Hydroxid-Ionen korrekt gesetzt sind und ob der Mechanismus zu Ethanol als Produkt führt." />

Die KI bekommt die Zeichnung als Bild zusammen mit dem Seitentext und gibt dem Schüler direkt Rückmeldung dazu.

Quiz-Fragen

<question id="koffein-n" type="single" points="1">
Wie viele Stickstoffatome hat Koffein?
<answer feedback="Zählen Sie die N-Atome im Ringsystem nochmal.">2</answer>
<answer correct="true">4</answer>
<answer feedback="Das sind mehr, als tatsächlich in der Struktur sind.">6</answer>
</question>

Die richtige Antwort markieren Sie mit correct="true" — die Frage bewertet sich selbst, sobald der Schüler klickt.

Funktionen plotten

Für Titrationskurven, Reaktionsgeschwindigkeiten oder Zerfallskurven:

Titrationskurve

Berechnungen in Python

Für Stöchiometrie oder Konzentrationsberechnungen, die sich selbst prüfen:

def molmasse_wasser():
    # H2O: 2 x H + 1 x O
    pass

Der Editor lässt Schüler den Code selbst ausführen, der Check dahinter bewertet ihn — for muss dabei zur id des Editors passen.

Das ist nur ein Ausschnitt — Eduskript kann noch einiges mehr. Die vollständige Übersicht aller Komponenten finden Sie im User Manual.