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Die Chemie, die Wissenschaft von der Beschaffenheit der Materie, hat die Menschen seit jeher beschäftigt. Der Grieche Aristoteles versuchte als Erster, den stofflichen Aufbau des Universums zu beschreiben. Er lehrte, dass die Materie aus vier Grundstoffen bestehe: Erde, Wasser, Luft und Feuer. Heute kennen wir schon über hundert verschiedene Elemente: Aus ihnen setzt sich unser gesamtes Universum mit allen Sternen, Planeten und Lebewesen zusammen.
Dr. Rainer Köthe gibt in diesem WAS IST WAS-Band eine Einführung in die Grundbegriffe der Chemie. Was ist ein Stoff? Was unterscheidet Atome und Moleküle? Wie sind Atome aufgebaut? Woraus bestehen Lebewesen? Diese und eine Fülle weiterer Fragen werden hier sach- und fachkundig beantwortet.
Sommario
Vom Feuer zur chemischen Industrie
Was sind chemische Vorgänge? 4
Was ist eine chemische Reaktion? 6
Was nützt uns die Chemie? 6
Seit wann nutzen Menschen die Chemie? 7
Welche Geheimrezepte kannten die ägyptischen Priester? 8
Welche Erklärungen hatten die alten Griechen für die Stoffvielfalt? 9
Wonach suchten die Alchemisten? 10
Welche Bedeutung hatten die Alchemisten für die moderne Chemie? 12
Wie entstand die chemische Industrie? 13
Atome und Moleküle
Was sind Elemente? 14
Wie unterscheiden sich Gemisch und Verbindung? 15
Was ist ein Atom? 16
Wie sind Atome aufgebaut? 17
Wie unterscheiden sich die Atome unterschiedlicher Elemente? 17
Was ist das Periodensystem der Elemente? 18
Was sind Moleküle? 20
Wodurch halten Moleküle zusammen? 21
Was ist eine chemische Formel? 22
Wie groß können Moleküle werden? 22
Warum gibt es feste, flüssige und gasförmige Stoffe? 23
Was geschieht bei einer chemischen Reaktion? 24
Was ist ein Katalysator? 24
Chemische Elemente
Grundstoffe der Welt
Was geschieht bei einer Verbrennung? 26
Aus welchen Gasen besteht die Luft? 28
Welche Elemente formen die Erdkruste? 28
Wonach stinken faule Eier? 30
Wie wird Eisen gewonnen? 30
Was ist der Unterschied zwischen Eisen und Stahl? 31
Was haben Ruß und Diamanten gemeinsam? 33
Wie sind Kohle und Erdöl entstanden? 33
Die Chemie der Lebewesen
Woraus bestehen unsere Nahrungsmittel? 36
Welche ist die wichtigste chemische Reaktion? 38
Woraus besteht unser Körper? 39
Chemie bestimmt die Welt
Was trägt die Chemie zu unserer Ernährung bei? 40
Was machen Chemiker? 42
Was sind Pflanzenschutzmittel? 43
Hilft uns die Chemie, gesund zu bleiben? 44
Woraus bestehen Kunststoffe? 45
Wie gefährlich ist die Chemie? 46
Glossar 48
Info autore
Dr. Rainer Köthe, geboren 1948, studierte Physikalische Chemie und Biochemie. Er arbeitete als Wissenschaftsredakteur beim "stern" und als Chefredakteur beim Naturmagazin "kosmos" und ist Autor zahlreicher Sachbücher.
Prefazione
Der altgriechische Philosoph Aristoteles hat als erster versucht,
den stofflichen Aufbau der Schöpfung zu beschreiben. Nach
seiner Lehre bestand die Materie aus vier Grundstoffen, die er
"Elemente" nannte: Erde, Wasser, Luft und Feuer. Damit
hat er eigentlich nur die Zustände beschrieben, in denen
sich Stoffe befinden können, und zwar fest, flüssig
und gasförmig. Wegen ihrer eindrucksvollen Hitze und Leuchtkraft
galten ihm brennende Stoffe als ein eigenes Element.
Solche Sicht entspricht ganz und gar nicht dem, was man heute
"Chemie" nennt. Man hat den Denkern des Altertums vielleicht
mit Recht vorgeworfen, sie hätten über die Natur nur
nachgedacht, aber keine Experimente und Versuche angestellt, um
ihre Ideen zu beweisen. In der Tat hat unsere moderne Wissenschaft
erst ihren großartigen Aufschwung erlebt, als die Forscher
begannen, gezielte Fragen an die Natur zu stehen. Jedes Experiment
im Labor oder in der Natur ist nämlich eine geschickt gestellte
Frage. Das Ergebnis des Experimentes ist dann die Antwort.
Dabei hat der Mensch im Umgang mit den Stoffen in seiner Umwelt
schon seit je gekocht, gebrutzelt, geschmolzen, geschüttelt,
gemischt und gesiebt. Die mehr oder minder saubere Reindarstellung
der Metalle ist schon sehr alt; sie gelang durch Zufallsentdeckungen,
aber auch durch gezieltes Experimentieren im heutigen Sinne.
Die Bezeichnung "Chemie" selbst stammt von diesem handwerklichen
Experimentieren: das griechische Wort "chyma" heißt
auf deutsch "Metallguß".
Der alte Begriff "Element" hat heute eine viel wichtigere
Bedeutung: ein Element ist einer der über 90 chemischen Grundstoffe,
aus denen sich die Schöpfung aufbaut. Die chemischen Elemente
sind die Steine eines riesigen Baukastens, mit denen man ein ganzes
Universum mit Sonnen und Planeten, aber auch mit Lebewesen wie
uns selbst zusammensetzen kann. Die Fülle des Stoffes macht
dieses Buch so spannend.
Heinz Haber
