Die organische Chemie – ein Gigant

Die organische Chemie – ein Gigant Übung

• Benenne die Teilgebiete der Chemie.

  Tipps

  Was wird benötigt, um die Stoffmenge eines Stoffes zu analysieren?

  In welchem Bereich geht es um die chemischen Verbindungen in unserem Körper?

  Lösung

  Obwohl alle Teilgebiete die gemeinsame Grundlage Chemie haben, ist Chemie so umfangreich, dass jedes dieser Teilgebiete seine Berechtigung hat.

  Anorganische Chemie

  In diesem Teilgebiet beschäftigt man sich hauptsächlich mit den kohlenstofffreien Verbindungen, zum Beispiel mit der Zusammensetzung von Metallen oder Kristallen.

  Organische Chemie

  Hier wird die Chemie der Kohlenstoffe und Kohlenwasserstoffverbindungen betrachtet. Dieses Gebiet ist sehr umfangreich und umfasst sehr viele Bereiche unseres alltäglichen Lebens.

  Physikalische Chemie

  Hier bewegt man sich in dem Grenzgebiet zwischen Physik und Chemie. Man versucht mit Hilfe experimenteller Methoden die Eigenschaften von Stoffen und deren Umwandlung zu beobachten und zu beschreiben. Es wird versucht, chemische Abläufe in allgemeingültige Formeln und Gleichungen umzuwandeln, um zum Beispiel die zeitliche Dauer einer chemischen Reaktion bei bestimmten Stoffkonzentrationen einschätzen zu können oder auch um die Ausdehnung der Metallstreben einer Brücke im Hochsommer berechnen zu können.

  Analytische Chemie

  In diesem Teilgebiet geht es um die Identifizierung und Mengenbestimmung von verschieden Substanzen. Das bedeutet, hier werden Nachweise entwickelt und man versucht herauszufinden, wie man zum Beispiel die Menge einer bestimmten Substanz im Boden oder im Körper ermittelt. Dies tut man zum Beispiel um zu messen, ob ein Mensch an Eisenmangel leidet oder auch um die Wirkung eines Medikamentes genau auf den menschlichen Körper einzustellen.

  Keines der Gebiete kommt ohne Kenntnisse der anderen Gebiete aus. Manchmal sind die Übergänge sogar sehr fließend, wie bei Organometallverbindungen, für welche sowohl organische aber auch anorganische Chemie benötigt wird. Die einzelnen Gebiete sind also stark untereinander vernetzt.

• Entscheide, in welchen Bereichen die organische Chemie wichtig ist.

  Tipps

  Auch Polyester sind organische Substanzen.

  Lösung

  Die organische Chemie ist ein sehr umfangreiches Gebiet. Weil die Produkte dieser Industrie so vielfältig sind, haben sie Anteil an vielen anderen Industriezweigen.

  Bekleidungsindustrie: Viele Bekleidungsstücke sind heute aus Polyester, Nylon oder anderen Kunstfasern. Dadurch, dass die Polymere durch unterschiedliche Struktur und Verbindungen auch unterschiedliche Eigenschaften haben, lässt sich mit ihnen sowohl das atmungsaktive T-Shirt des Sportlers machen, als auch die feuerfeste Jacke des Feuerwehrmannes herstellen.

  Arzneimittel: Auch wenn nicht alle Wirkstoffe organischer Natur sind, so sind alle Prozesse in unserem Körper Prozesse der organischen Chemie, auf die alle Medikamente abgestimmt werden müssen. Die Wirkung von Naturheilstoffen ist ebenfalls ein Beobachtungsgebiet der organischen Chemie sowie die veränderte Wirkung bei der Einnahme von zusätzlichen Medikamenten.

  Kunststoffindustrie: Egal ob die Schaumfüllung von Bettmatratzen, die Gummisohle deiner Turnschuhe oder das Gehäuse von vielen technischen Geräten, all diese Produkte entstammen der organischen Chemie. Die Kunststoffindustrie ist sehr groß, da wir heute von Kunststoffen umgeben sind. Sieh dich einmal bewusst um, wie viele Gegenstände Kunststoffe enthalten oder wie viele Produkte von der Kunststoffindustrie sind.

• Bestimme die Bereiche der organischen Chemie, zu denen die Produkte gehören.

  Tipps

  Viele moderne Stoffe werden aus Polyester gefertigt. Ist das ein Kunststoff oder Naturstoff?

  Lösung

  Die organische Chemie hat viele Teilgebiete, die für unseren Alltag entscheidend sind.

  Die Petrochemie beschäftigt sich mit der Herstellung von Erdöl, Erdgas und Benzin. Da wir immer noch auf fossile Brennstoffe als Energielieferanten angewiesen sind, ist das ein wichtiger Zweig der Chemie für Industriestaaten.

  Die Polymerchemie setzt sich mit der Herstellung und Entwicklung von Kunststoffen auseinander. Hier wird nicht nur Plastik hergestellt, sondern auch z.B. Nylon (für z.B. Stümpfe und Gitarrensaiten), Polyester (für Kleidung) und Silikone (z.B. für Backformen).

  In der Kolloidchemie werden Seifen und Waschmittel hergestellt und entwickelt. Dieser Bereich der organischen Chemie ist auch ein Teilbereich der physikalischen Chemie.

  In der Lebensmittelchemie befasst man sich mit der Herstellung und Zusammensetzung von Lebensmitteln. Damit sind nicht nur Konservierungsstoffe und chemische Zusatzstoffe gemeint. Alle Lebensmittel, z.B. Fleisch oder Obst, bestehen aus Chemie, denn Vitamine, Kohlenhydrate, Eiweiße sind ebenfalls chemische Verbindungen, die untersucht und erforscht werden.

• Begründe, warum die angezeigten Produkte ohne die organische Chemie nicht möglich wären.

  Tipps

  Womit werden Fahrzeuge betrieben?

  Lösung

  Betrachtet man unseren Alltag, so sind wir umgeben von Produkten der organischen Chemie. Sicherlich haben auch zu früheren Zeiten die Menschen ohne genaues Wissen über die organische Chemie gelebt, sie haben dennoch organische Chemie verwendet. Zum Beispiel benutzen die Menschen seit der Steinzeit Farben, die aus organischen Substanzen sind, wie Beeren oder Planzen. Aber durch die organische Chemie wissen wir, welche Farben gut zum Stofffärben sind und welche eben schnell ausbleichen, oder welche Farben in Lebensmitteln giftig sein können und welche Farben für das Färben von Eiern oder Gummibärchen verwendet werden können. Die Kenntnisse, die in der organischen Chemie gewonnen werden, machen uns das Leben erheblich leichter.

• Entscheide, welche Industriezweige wirklich existieren.

  Tipps

  Was wird in der Pharmaindustrie hergestellt?

  Lösung

  Obwohl auch die anderen Wissenschaften für unsere heutige Gesellschaft sehr wichtig sind, waren sie nie eigene Wirtschaftszweige. Die Physik ist sehr wichtig für den Flugzeugbau. Brillen würden ohne die Kenntnisse der Optik (auch ein Teilgebiet der Physik) nicht annähernd so gut funktionieren. Stell dir mal eine Bank vor, in der keiner rechnen kann, oder einen Architekten, der keine Kenntnisse über Statik (Mathe + Physik) besitzt.

  Pharmazie ist eng mit der organischen Chemie verbunden. Hier werden Medikamente hergestellt. Deshalb ist sie ebenfalls ein existierender Industriezweig.

• Erkläre, warum die organische Chemie als Gigant bezeichnet werden kann.

  Tipps

  Wurde unsere Welt erst nach der Entwicklung der Chemie im 18. Jh. bunt?

  Werden Obst und Fleisch im Labor hergestellt?

  Lösung

  Die Chemie als Wissenschaft gab es erst im 18. Jahrhundert. Sie ist aus der Alchemie entstanden. Dennoch sind die Erkenntnisse, die durch Chemie gewonnen wurden, der Grund, weshalb wir heute so fortschrittlich leben können. Chemische Prozesse werden aber seit Menschengedenken angewendet. Schon im alten Ägypten färbten die Menschen Stoffe mit Farben, die die organische Chemie als natürliche Färbemittel kennt. Durch jahrhundertelanges Ausprobieren haben Menschen herausgefunden, wie man Stoffe färbt und Wirkstoffe aus Planzen gewinnt. Heute wissen wir dank der organischen Chemie, wie die Wirkstoffe im Molekül aussehen, in welchen Pflanzen sie noch vorkommen und wie sich die Moleküle verändern, wenn wir ein Medikament zusammen mit Fruchtsäften oder Alkohol einnehmen.