Chemie

die Lehre von den Stoffen und Stoffumwandlungen. Sie befasst sich mit dem Aufbau (Synthese), der Zerlegung (Analyse) und den Veränderungen (Reaktionen) von Stoffen und zählt zu den exakten Naturwissenschaften. In klassischer Weise unterscheidet man die anorganische Chemie, die alle Elemente außer Kohlenstoff umfasst, die organische Chemie, die auch Chemie der Kohlenstoffverbindungen heißt, und die physikalische Chemie, die sich mit den physikalischen Gesetzen bei chemischen Reaktionen beschäftigt. Darüber hinaus gibt es Spezialgebiete, bei denen alle drei Hauptformen vertreten sind: analytische Chemie, physiologische Chemie, pharmazeutische Chemie, gerichtliche Chemie, Nahrungsmittelchemie, Agrikulturchemie, Elektrochemie, Kunststoffchemie, Kolloidchemie u. a.

Die Grundbausteine aller chemischen Verbindungen sind die chemischen Elemente, die im Periodensystem der Elemente tabellarisch aufgeführt sind. Charakteristisch für die Chemie ist die Formelsprache, die es aufgrund der Elementsymbole erlaubt, selbst schwierige Reaktionsabläufe ohne Worterklärungen in Form von chemischen Gleichungen zu beschreiben, wobei die Ausgangs- und Endprodukte nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ erfasst sind (Stöchiometrie). – Die verwirrende Fülle bekannter und die rasch ansteigende Zahl neuer chemischer Verbindungen aus allen Teilgebieten der Chemie, der Biochemie und der Pharmazie machen eine genaue Kennzeichnung der Stoffe notwendig. Das System der chemischen Fachbezeichnungen (Nomenklatur) hat als Basis die wissenschaftlichen Namen der Elemente, die zur Kennzeichnung von chemischen Verbindungen in mannigfacher Weise miteinander verknüpft sind. Daneben werden auch eine Reihe von gewöhnlichen Namen (Trivialnamen) für altbekannte Stoffe wie Schwefelsäure, Kochsalz, Essigsäure u. a. beibehalten. Wichtige Stoffklassen sind: Oxide, Basen, Säuren, Salze. Die organische Chemie, die heute über 3 Mio. chemische Verbindungen umfasst, kann diese Fülle nur mit Hilfe lateinischer und griechischer Buchstaben, Silben und Ziffern treffend kennzeichnen, da rund 90% aller organischen Verbindungen nur aus den drei Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Charakteristisch sind hier neben kettenförmigen Verbindungen Ringsysteme verschiedener Art (Benzol, Naphthalin, Anthracen, Pyrrol, Furan).

Schon im Altertum, also lange bevor es eine Wissenschaft der Chemie gab, hatten die Menschen aller Kulturkreise Methoden und Verfahren, die wir heute als chemische Reaktionen bezeichnen, empirisch erarbeitet und über Generationen hinweg weitergegeben. Das Zeitalter der Alchemie, etwa vom 13. bis zum Anfang des 16. Jahrhunderts, kennzeichnet das Streben nach dem Stein der Weisen. Als Begründer der wissenschaftlichen Chemie gilt Paracelsus.