Einführung in die Allgemeine und die Anorganische Chemie: Einleitung
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Was ist Chemie
[Bearbeiten]Das ist sowohl schwer als auch einfach zu beantworten.
Meist wird gesagt, die Chemie ist die Lehre von der Materie und ihrer Veränderung durch Reaktion.
Das sagt alles und auch nichts.
Viele stellen sich die aus Büchern und Fernsehen bekannten Ansichten von Chemielabors und Chemieanlagen vor. Das ist aber nur die Spitze des Eisberges. Die Chemie in unserem Leben ist viel mehr! Sie beschreibt mit ihren Formeln die Natur und ihre Bestandteile, und das mit etwas mehr als 100 verschiedenen Bestandteilen (den Elementen).
Wie wäre es nun mit ein paar Beispielen ?
Das überall bekannte Rosten von Eisen ist auch ein chemischer Vorgang, bei dem das metallische Eisen unter Mithilfe von Wasser mit dem Sauerstoff der Luft zu Eisenoxid reagiert.
Wir selbst sind wandelnde biologische Chemiefabriken, fügen Nahrungsmittel in Reaktor 1 (unseren Mund) hinein, dosieren Stärke aufschließende Chemikalien zu, die helfen Brennstoff (Zucker) für die Chemieanlage freizusetzen. Im nächsten Reaktor (Magen) wird Säure zugesetzt, und so weiter. Dabei werden aus den aufgenommenen Stubstanzen (zumeist Nahrungsmittel) durch deren Zerlegung die Komponenten Zucker, Fette, Aminosäuren usw. in der Form freigesetzt, die vom Körper aufgenommen und als Bau- bzw. Brennmaterial verwertet werden kann. Weiteres kann in entsprechender Literatur zur Funktion unseres Verdauungsapparates nachgelesen werden. Nur so ist es unserem Körper möglich zu überleben. Da ständig Mechanismen daran arbeiten Material (z.B. Knochen oder Gewebe) ab- und wieder aufzubauen benötigen wir auch im Ruhezustand Energie.
Was passiert, wenn mit z.B. Holz Feuer gemacht wird? Ganz einfach, hier wird das Gemisch Holz, das hauptsächlich aus verschiedenen Kohlen-Wasserstoffen besteht so lange erhitzt, bis die ersten leicht entzündlichen Anteile aus dem Holz ausgasen. Diese lassen sich dann bei Zutritt von Sauerstoff (aus der Luft) entzünden . Unter Mithilfe des Luftsauerstoffs haben wir eine einfache Oxidation:
CnH2n+2 ---> n CO2 + 2n+1 H2O
wobei bei ungenügend vorhandenem Sauerstoff auch folgenden passieren kann:
CnH2n+2 ---> n CO + 2n+1 H2O --> jetzt wurde der Kohlenstoff nicht vollständig verbrannt
Aber jetzt keinen Schreck kriegen, das mit den Formeln und den chemischen Reaktionen kommt noch.
Bei der Formel handelt es sich um eine Vereinfachung für Kohlenwasserstoffe, im vorliegenden Fall die Alkane, die nach einem bestimmten Prinzip aufgebaut sind. n kann eine ganze Zahl sein:
| n | Verbindung | Formel |
|---|---|---|
| 1 | Methan | CH4 |
| 2 | Ethan | C2H6 |
| 3 | Propan | C3H8 |
| 4 | Butan | C4H10 |
und so weiter.
Bei den Namen hier bleibt einem nix anderes übrig, als auswendig lernen, da es erst ab Pentan ( = 5 ) eine logische Folge gibt.
Raucher setzen täglich etliche chemische Reaktionen in Gang:
1. Oxidation von Butan (Feuerzeuggas),
2. Oxidation von diversen Tabakblättern (beim Rauchen).
Aber hier ist damit auch schon Schluss, die Kohlenwasserstoffe gehören zur organischen Chemie. Möglicherweise werde ich sie noch mal kurz bei den "Chemischen Reaktionen" erwähnen, mal sehen.
Eines sei dem Interessierten oder dem der die Chemie lernen muss mitgegeben:
Hier ist - zumindest am Anfang - sehr vieles auswendig zu lernen. Das ist zwar oft nervig, aber um irgendwann dann zu einem "chemischen" Verständnis zu finden kommt man nicht darum herum. Wenn man diese Durststrecke geschafft hat, kommt im Laufe der Zeit dann auch noch die eine oder andere Gesetzmäßigkeit dazu, die logisch auf erlerntem Aufbaut. Mich hat die Chemie und ihre Zusammenhänge mit unserer Umwelt so fasziniert, dass ich diesen Weg auch beruflich eingeschlagen habe.