DECHEMAX-Schülerclub für Chemische Technik und Biotechnologie

Doping im Hörsaal?

Was hat eine Vielzahl von Rauschmitteln gemeinsam? Sie sollen einem nach der Einnahme ein gutes Gefühl vermitteln, andere sprechen auch von sogenannten Trips. So berichten viele nach der Einnahme der Tanzdroge Ecstasy, dass sie damit den ganzen Abend durchtanzen können ohne Müdigkeit zu verspüren. Die Einnahme von LSD soll dagegen mehr oder weniger angenehme Halluzinationen hervorrufen. Ihr seht, dass diese Drogen hauptsächlich eingenommen werden, um sich kurzzeitig besser zu fühlen, den Alltag zu vergessen oder besser gesagt, ihm zu entkommen. Während es solche Rauschmittel schon sehr lange gibt, rücken nun immer häufiger Mittel in den Vordergrund, die den leistungsorientierten Alltag erleichtern sollen.

In den 60er Jahren sorgte die Entwicklung des Medikamentes Ritalin noch für wenig Aufsehen. Ursprünglich wurde es entwickelt, um "schlappe Manager und depressive Hausfrauen" (O-Ton aus der Werbung des Herstellers) munter und glücklich zu machen. Ende der 60er Jahren fanden amerikanische Wissenschaftler in Experimenten heraus, dass Ritalin bei als schwierig und zappelig geltenden Kinder das Konzentrationsvermögen verbessert. Die Hersteller erweiterten daraufhin ihre Werbekampagne und begannen Ritalin als Konzentrationshilfe für Kinder zu vermarkten. "1971: Ein schwieriges Kind, eine gestresste Mutter; 1974: ein erfolgreicher Grundschüler" war einer der bekannten Werbesprüche, die auf die Wunderwirkung von Ritalin abzielten. Damals wie heute ist die Wirkungsweise von Ritalin nicht endgültig geklärt.

Aktuell ist Ritalin in allen Industriestaaten ein heißes Thema. Überall nimmt der Leistungsdruck immer mehr zu, die Angst, in Prüfungen zu versagen ist allgegenwärtig, so dass immer mehr Studenten zur Ritalinpille greifen, um kurzzeitig besser lernen zu können und bessere Klausuren zu schreiben.


Frage 1 (Klassenstufe 7-11)




Überprüfe die nachfolgenden Aussagen auf ihre Richtigkeit.
Kreuze die beiden richtigen Antworten an.

1. Der Wirkstoff von Ritalin ist Methylbutyrat.
2. Ritalin ist in Deutschland ein Medikament zur Behandlung von ADHS.
3. Ritalin ist ein Amphetamin und der Designerdroge Speed ähnlich.
4. Ritalin ist seit 1971 rezeptfrei in Apotheken erhältlich.

Lösung:
1. falsch, richtig heißt es Methylphenidat
2. richtig
3. richtig
4. falsch, denn seit 1971 ist Ritalin rezeptpflichtig

Zusatzfrage Klasse 9 bis 11


Chemiker sind, wenn es um schriftliche Arbeiten geht, faule Leute. Das sieht man am besten anhand der Formeln in der Organischen Chemie.
Das Ritalinmolekül hat die Formel C14H19NO2. Wenn man sich die chemische Formel von Ritalin anschaut, sehen wir auf den ersten Blick nicht ein einziges C-Atom und nur ein Wasserstoffatom, welches am rechten Sechsring an ein Stickstoffatom gebunden ist. Die restlichen 18 Wasserstoffatome anzuzeichnen haben sich die Chemiker genauso gespart wie die C-Atome, aber wo sind diese nun genau?
In dieser Aufgabe gilt es, die "unsichtbaren" Wasserstoffatome zu zählen. Dazu brauch man allerdings ein paar Vorinformationen. Jeder Strich in einer organischen Formel steht für eine Bindung. Auf den Ecken der Bindungen sitzen immer Kohlenstoffatome (wenn nichts anderes, wie z.B. N oder O da steht), die immer 4-bindig sind. Das ist die wichtigste Information, wenn man die Wasserstoffatome zählen möchte:
Man überprüft bei jedem Kohlenstoffatom, wie viele Bindungen von diesem ausgehen und da Kohlenstoff immer 4-bindig ist, müssen die restlichen Bindungen mit Wasserstoffatomen besetzt sein. Das lose Ende eines Striches steht für eine CH3-Gruppe.

Insgesamt hat das Ritalinmolekül 19 Wasserstoffatome. Versucht diese zuerst als kleine Vorübung zu finden. ritalin


Bestimme die Anzahl der Wasserstoffatome des folgenden Moleküls!
Molekuel



Lösung:
15 H-Atome
Das Molekül, das ein wenig an eine Maus erinnert, ist übrigens 3,4-Methylendioxy-N-methylamphetamin, besser bekannt als Ecstasy.

Zusatzfrage für die Klasse 11


Nachfolgend seht ihr eine Statistik über den Ritalinverbrauch in Kilogramm pro Jahr. Dabei kann man deutlich erkennen, dass der Verbrauch in den letzten Jahren enorm zugenommen hat. Ebenfalls fällt auf, dass die Steigung linear ist. Ritalinverbrauch
(Dass die Steigung so schön linear ist, liegt daran, dass wir die Zahlen für diese Aufgabe ein wenig verändert haben. Tatsächlich ist der Anstieg seit 2002 exponentiell und viel stärker.)

a) Erstelle für den Ritalinverbrauch pro Jahr eine lineare Gleichung des Typs y = mx + b.



Lösung:







b) Berechne mit dieser Gleichung den voraussichtlichen Ritalinverbrauch für das Jahr 2010.



Lösung:
Im linearen Gleichungssystem der Form y = mx + b ist m die Steigung und b die Verschiebung auf der y-Achse

Dabei gibt es mehrere Lösungsansätze
2 davon wollen wir euch hier exemplarisch zeigen:
(1)
Wir definieren das Jahr 2002 als das Jahr 0. So würde der Term mx bei Jahr 2002 (0) gleich Null sein. Da b die Verschiebung auf der y-Achse ist, ist b gleich dem Wert aus 2002 = 722.
Die Steigung des Ritalinverbrauchs steigt laut Statistik jedes Jahr um 123 kg / Jahr an. Diese 123 kg / Jahr entsprechen unserer Steigung m.

Somit ergibt sich die Gleichung: y = 123x + 722

Um den Ritalinverbrauch im Jahr 2010 zu bestimmen, darf man bei diesem Lösungsansatz nicht x = 2010 einsetzen, da wir zuvor gesagt haben, dass das Jahr 2002 als Basis (Null) dient. Vom Jahr 2002 bis 2010 sind es genau acht Jahre. Diese setzen wir nun für x ein.

y = 123 * 8 + 722 = 1706

(2)
Allgemeiner geht auch folgender Lösungsansatz:

Man berechnet den Wert b. Es ist bekannt, dass im Jahr 2002 (x= 2002) der Ritalinverbrauch 722 kg beträgt (y= 722).

y = mx + b
722 = 123 * 2002 + b | T
722 = 246246 + b | - 246246
722 - 246246 = b | T

b = - 245524

Daraus ergibt sich die Gleichung:

y = 123x - 245524
Hier ist das Einsetzen des Jahres 2010 direkt möglich:

y = 123 * 2010 - 245524 = 1706
(so richtig logisch ist dieser Lösungsansatz natürlich nicht, da das heißen würde, dass im Jahr 0 der Ritalinverbrauch negativ war.

 

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