Chemie

Chemie ist eine Naturwissenschaft und auch ein Unterrichtsfach in der Schule. Viele Menschen verstehen unter Chemie giftige und gefährliche Stoffe, die die Umwelt verschmutzen und Menschen und Tiere töten können. Wenn man Kinder fragt, dann werden auch Explosionen als typisch für die Chemie genannt.

Chemie gehört zu den typischen Naturwissenschaften, neben Biologie und Physik. Biologie beschäftigt sich mit der lebendigen Natur (Tiere und Pflanzen) und Physik mit der unbelebten Natur. Chemie liegt dazwischen. Chemiker beschäftigen sich nämlich mit chemischen Vorgängen, die in der Natur stattfinden, und erfinden neue Stoffe, die die Physiker für neue Geräte und Maschinen brauchen.

Was ist Chemie genau?

Ein wichtiger Chemiker namens Linus Pauling hat einmal über Chemie gesagt:

"Chemie beschäftigt sich mit den Stoffen um uns herum und untersucht ihre Eigenschaften."

• Wichtige Stoffe sind zum Beispiel Eisen, Sauerstoff, Wasser und Kohlenstoff.
• Eine wichtige Aufgabe von Chemikern ist es, neue Stoffe zu finden, die besondere Eigenschaften haben.

"Die Chemie untersucht Umwandlungen, bei denen neue Stoffe entstehen, die sogenannten chemischen Reaktionen."

• Eine chemische Reaktion hat man zum Beispiel auch beim Backen von Kuchen. Denn aus dem flüssigen Teig entstehen neue Stoffe und man hat dann den festen Kuchen.
• Auch wenn eine Kerze brennt findet eine chemische Reaktion statt. Aus dem Kerzenwachs entstehen beim Verbrennen die Abgase, wie zum Beispiel Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Flamme ist ein Anzeichen für eine chemische Reaktion.
• Eine Explosion ist übrigens auch eine chemische Reaktion.
• Die Chemiker des Mittelalters, die Alchemisten, versuchten Gold aus billigen Stoffen wie Blei herzustellen. Das ist aber keine chemische Reaktion und leider auch gar nicht möglich.

Was sind Atome?

Ein Modell eines Wassermoleküls

Das Wichtigste für die Chemiker sind die Atome. Es sind die kleinen Teilchen aus dem alles um uns herum aufgebaut ist. Wir Menschen natürlich auch. Allerdings kann man Atome mit den bloßen Augen und auch mit den stärksten Mikroskopen nicht wirklich sehen, weil sie so klein sind. Zehn Millionen Atome nebeneinander hätten etwa eine Breite von 1 mm.

Wenn Atome dauerhaft zusammenhalten hat man Moleküle. Die meisten Stoffe bestehen aus Molekülen. Das vermutlich bekannteste Molekül schreiben die Chemiker als H₂O auf – es ist das Wassermolekül. Die Schreibweise bedeutet, dass das Wassermolekül aus zwei Wasserstoffatomen H und einem Sauerstoffatom O besteht.

Ein Chemiker aber muss die Atome kennen. Er muss wissen, wie sie sich verhalten, wenn sie aufeinander treffen und wie sie zusammenhalten. Es ist aber nicht einfach zu verstehen, was man nicht sieht. Deshalb haben Kinder das Fach Chemie erst in höheren Klassen.

Was macht man im Schulfach Chemie?

Das dicke X auf dieser Flasche mit WC-Reiniger ist ein Gefahrensymbol. Es zeigt an, dass der Inhalt reizend wirkt, also zum Beispiel die Haut röten kann.

Chemie gibt es als Schulfach in Deutschland meist erst ab der 7. Klasse oder sogar noch später. Das hängt vom Bundesland ab, in dem die Schule steht. Im Schulfach Chemie macht man unter anderem Experimente. Dabei benutzt man besondere Geräte und chemische Stoffe, die der Chemielehrer ausgewählt hat.

Allerdings dürfen Schüler nicht alle Experimente machen, die sie durchführen wollen. Denn das kann sehr gefährlich werden. Der Chemielehrer kennt sich damit aus, denn er hat Chemie an der Universität studiert. Deshalb erklärt er den Schülern genau, was sie machen sollen und worauf sie zur Sicherheit achten müssen.

Chemie spielt auch im Haushalt eine wichtige Rolle. Denn viele Reinigungsmittel sind nicht ganz ungefährlich. Im Chemie-Unterricht lernen die Schüler, wie man mit solchen gefährlichen Stoffen umgeht.

Welche Aufgaben haben Chemiker?

Reagenzgläser, um kleine Mengen an Flüssigkeiten untersuchen zu können

Viele Jahre haben Chemiker daran geforscht, den Zusammenhang zwischen den Atomen und Molekülen und ihren Stoffeigenschaften zu verstehen. Inzwischen ist vermutlich das Wichtigste bekannt. Dennoch haben Chemiker immer noch wichtige Aufgaben.

• Chemiker erfinden neue Stoffe.

Chemiker wissen, wie ein Molekül aussehen muss, damit ein Stoff fest, weich oder gummiartig ist. Sie wissen auch, warum Stoffe durchsichtig oder undurchsichtig sind. Deshalb können sie genau solche Stoffe gezielt herstellen. Während früher vor allem Erdöl für die Herstellung solcher Kunststoffe verwendet wurde, benutzen die Chemiker heute eher Naturstoffe, die ein Landwirt produzieren kann.

• Chemiker untersuchen die Umwelt auf Stoffe.

Dabei gehen sie zum Beispiel diesen Fragen nach: Ist das Wasser sauber? Kann man das da essen oder sind da Gifte enthalten? Da man Gifte nicht immer sehen, schmecken oder reichen kann, muss das zur Sicherheit überprüft werden. Die Chemiker kennen die Eigenschaften aller Stoffe, also auch der Gifte. So können sie mit Hilfe spezieller chemischer Reaktionen und Geräten die Gifte nachweisen.