Quelltext der Seite Chemie

[[Datei:ThermiteFe2O3.JPG|mini|alt=Ein Foto von einer weißen Flamme, aus der Rauch aufsteigt und leicht bläuliche, ansonsten ebenfalls weiße Funken fliegen. Die Flamme steigt aus einem flachen Kegel aus Erde auf, ist etwa 30 Zentimeter hoch und beleuchtet das Gras rund um den Kegel.|[[Thermitreaktion]]]]
'''Chemie''' ([[bundesdeutsches Hochdeutsch]]: [{{IPA|çeˈmiː}}]; [[Süddeutschland|süddeutsch]], [[Schweizerdeutsch]], [[österreichisches Hochdeutsch]]: [{{IPA|keˈmiː}}]) ist diejenige [[Naturwissenschaft]], die sich mit dem Aufbau, den [[Eigenschaft]]en und der Umwandlung von [[Chemischer Stoff|Stoffen]] (Substanzen) beschäftigt. Ein Stoff besteht aus [[Atom]]en, [[Molekül]]en und/oder [[Ion]]en.
[[Datei:Parnas wagner.jpg|mini|alt=In einem mit Fliesen verkleideten Gasabzug steht eine Glasapparatur. Von rechts nach links:Ein von unten elektrisch beheizter Rundkolben, in dem eine klare Flüssigkeit siedet. Der Dampf der Flüssigkeit wird in einen kleineren Kolben mit einer roten Flüssigkeit geleitet. Von dort führt ein Glasrohr zuerst senkrecht hochsteigend und dann schräg abfallend in einen weiteren Kolben und taucht dort in eine blaue Flüssigkeit ein, die von den aufsteigenden Blasen aufgewühlt ist. Das Rohr ist mit einem zweiten Rohr ummantelt, das das entstehende Gas oben in einen senkrecht stehenden Kugelkühler leitet. Der Kühler ist an die Wasseranschlüsse im Gasabzug angeschlossen. Kondensierte Flüssigkeit tropft aus dem Kühler in ein offenes Becherglas. Eine Plastikpipette ist in das Becherglas gestellt. Im Vordergrund ist eine unbeschriftete Glasflasche mit einer klaren Flüssigkeit und ein Gummiball als Pipettierhilfe.|Versuchsapparatur im Gasabzug eines Chemielabors]]

Zentrale Begriffe der Chemie sind [[Chemische Reaktion|chemische Reaktionen]] und [[chemische Bindung]]en. Durch chemische Reaktionen werden chemische Bindungen gebildet oder gespalten. Dabei verändert sich die Elektronenaufenthaltswahrscheinlichkeit in den Elektronenhüllen der beteiligten Stoffe und damit deren Eigenschaften. Die Herstellung von Stoffen (''[[Synthese (Chemie)|Synthese]]'') mit von der Menschheit benötigten Eigenschaften ist heute das zentrale Anliegen der Chemie.

Traditionell wird die Chemie in Teilgebiete unterteilt. Die wichtigsten davon sind die [[organische Chemie]], die [[kohlenstoff]]haltige Verbindungen untersucht, die [[anorganische Chemie]], die alle Elemente des [[Periodensystem]]s und deren Verbindungen behandelt, sowie die [[physikalische Chemie]], die sich mit den grundlegenden Phänomenen, die der Chemie zu Grunde liegen, beschäftigt.

Die Chemie in ihrer heutigen Form als exakte Naturwissenschaft entstand im 17. und 18. Jahrhundert allmählich aus der Anwendung rationalen Schlussfolgerns, basierend auf Beobachtungen und [[Experiment]]en der [[Alchemie]]. Einige der ersten bedeutenden [[Chemiker]] waren [[Robert Boyle]], [[Humphry Davy]], [[Jöns Jakob Berzelius]], [[Joseph Louis Gay-Lussac]], [[Joseph Louis Proust]], [[Marie Lavoisier|Marie]] und [[Antoine Laurent de Lavoisier|Antoine Lavoisier]] und im 19. Jahrhundert [[Justus von Liebig]].

Die [[chemische Industrie]] zählt zu den wichtigsten Industriezweigen. Sie stellt Stoffe her, die zur Herstellung von Alltagsgegenständen (z.&nbsp;B. [[Grundchemikalien]], [[Kunststoffe]], [[Lack]]e), Lebensmitteln (auch als Hilfsmittel dazu wie [[Düngemittel]] und [[Pestizid]]e) oder zur Verbesserung der Gesundheit (z.&nbsp;B. [[Arzneimittel|Pharmazeutika]]) benötigt werden.

== Wortherkunft ==
[[Datei:Pieter Brueghel the Elder-The Alchemist.jpg|mini|Gravur von [[Pieter Brueghel der Ältere|Pieter Brueghel dem Älteren]]: Der Alchemist]]
Die Bezeichnung ''Chemie'' entstand aus dem von χέω, „gießen“,<ref>[[Franz Dornseiff]]: ''Die griechischen Wörter im Deutschen.'' Berlin 1950, S.&nbsp;40.</ref> abgeleiteten altgriechischen {{lang|grc|χύμεία|chymeía}} bzw. {{lang|grc|χημεία|chēmeía}}<ref>Nach Liddell-Scott's griechischem Wörterbuch ist Chymeia die primäre Schreibweise und mit Chemeia synonym. [https://lsj.gr/wiki/%CF%87%CF%85%CE%BC%CE%B5%CE%AF%CE%B1#English_.28LSJ.29 Online]</ref> „[Kunst der Metall-]Gießerei“ <!-- laut wem?--> im Sinne von „Umwandlung“. Die heutige Schreibweise ''Chemie'' wurde vermutlich erstmals von [[Johann Joachim Lange]] im Jahre 1750–1753<ref>Hans Schimank: ''Der Chemiker im Wandel der Zeiten.'' Verlag Chemie, Weinheim 1972, S. 214.</ref> eingeführt und ersetzte zu Beginn des 19. Jahrhunderts das seit dem 17. Jahrhundert bestehende Wort ''Chymie'', das wahrscheinlich eine Vereinfachung und Umdeutung des seit dem 13. Jahrhundert belegten Ausdrucks ''Alchemie'' „Kunst des Goldherstellens“ war, welches wiederum selbst eine mehrdeutige [[Etymologie]] aufweist (zu den [[Konnotation]]en vergleiche die Etymologie des Wortes ''[[Alchemie]]'':<ref>Kluge Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache, 24. Auflage, ISBN 3-11-017473-1</ref><ref>Laut Kluge gehört „Chemie“ zu griechisch χύμα „Guss“, woraus griechisch-lateinisch ''chymia'' entstand und daraus deutsch „Chymie“. Die Form χημεία, woher „Chemie“ stammt, beruht auf der gleichen Aussprache von η und ī im späteren Griechisch. Siehe [[Friedrich Kluge]], [[Alfred Götze (Philologe)|Alfred Götze]]: ''[[Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache]].'' 20. Auflage. Hrsg. von [[Walther Mitzka]]. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 117 (''Chemie'') und 257 f. (''gießen'', zur Wurzel *''chy-'' in ''chéein'' „gießen“ und in ''cheũma'', wofür später ''chýama'' „Guss“ stand, sowie in ''chylós'' „Saft“).</ref> Das Wort wurzelt wohl in [[Arabische Sprache|arabisch]] {{lang|ar-Latn|al-kīmiyá}}, welches unter anderem „[[Stein der Weisen]]“ bedeuten kann, eventuell aus altgriechisch {{lang|grc|χυμεία|chymeía}} „Gießung“ oder aus [[Koptische Sprache|koptisch]]/[[Altägyptische Sprache|altägyptisch]] {{lang|cop-Latn|kemi}} „schwarz[e Erden]“, vergleiche hierzu auch [[Kemet (Altes Ägypten)|Kemet]]).

Bis zum Anfang des 19. Jahrhunderts galten die Begriffe „Scheidekunde“ und „Scheidekunst“ als Alternativen für das Wort Chemie.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.duden.de/rechtschreibung/Scheidekunde |titel=Scheidekunde |hrsg=[[Duden]] |abruf=2014-02-03}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.duden.de/rechtschreibung/Scheidekunst |titel=Scheidekunst |hrsg=Duden |abruf=2014-02-03}}</ref><ref>Crusius (1788): Einleitung zur allgemeinen Scheidekunst, S. 313.</ref>

== Geschichte ==
[[Datei:Flamel-figures.png|mini|Die „alchemistischen Figuren“ des [[Nikolaus Flamel]]]]
{{Hauptartikel|Geschichte der Chemie}}

Die [[Chemie im Altertum|Chemie in der Antike]] bestand im angesammelten praktischen Wissen über Stoffumwandlungsprozesse und den naturphilosophischen Anschauungen der Antike. Die [[Chemie im Mittelalter]] entwickelte sich aus der [[Alchemie]], die in China, Europa und Indien schon seit Jahrtausenden praktiziert wurde.

Die Alchemisten beschäftigten sich sowohl mit der erhofften Veredlung der Metalle (Herstellung von [[Gold]] aus unedlen Metallen, siehe auch [[Transmutation]]) als auch mit der Suche nach Arzneimitteln. Insbesondere für die Herstellung von Gold suchten die Alchemisten nach einem [[Elixier]] (Philosophen-Stein, [[Stein der Weisen]]), das die unedlen („kranken“) Metalle in edle („gesunde“) Metalle umwandeln sollte. Im medizinischen Zweig der Alchemie wurde ebenfalls nach einem Elixier gesucht, dem Lebenselixier, einem Heilmittel für alle Krankheiten, das schließlich auch Unsterblichkeit verleihen sollte. Kein Alchemist hat allerdings je den Stein der Weisen oder das Lebenselixier entdeckt.

Bis zum Ende des 16. Jahrhunderts basierte die Vorstellungswelt der Alchemisten in der Regel nicht auf wissenschaftlichen Untersuchungen, sondern auf Erfahrungstatsachen und empirischen Rezepten. Alchemisten führten eine große Auswahl Experimente mit vielen Substanzen durch, um ihre Ziele zu erreichen. Sie notierten ihre Entdeckungen und verwendeten für ihre Aufzeichnungen die gleichen [[Symbol]]e, wie sie auch in der [[Astrologie]] üblich waren. Die mysteriöse Art ihrer Tätigkeit und die dabei oftmals entstehenden farbigen [[Flamme]]n, [[Rauch]] oder [[Explosion]]en führten dazu, dass sie als [[Zauberer|Magier]] und [[Hexe]]r bekannt und teilweise verfolgt wurden. Für ihre Experimente entwickelten die Alchemisten manche [[Apparat (Verfahrenstechnik)|Apparaturen]], die auch heute noch in der [[Chemieingenieurwesen|chemischen Verfahrenstechnik]] verwendet werden.

[[Datei:AlbertusMagnus.jpg|mini|Albertus Magnus; Fresko (1352), Treviso, Italien]]
Ein bekannter Alchemist war [[Albertus Magnus]]. Er befasste sich als [[Kleriker]] mit diesem Themenkomplex und fand bei seinen Experimenten ein neues [[chemisches Element]], das [[Arsen]]. Erst mit den Arbeiten von [[Paracelsus]] und [[Robert Boyle]] (''The Sceptical Chymist'', 1661) wandelte sich die Alchemie von einer rein [[Aristotelismus|aristotelisch]] geprägten zu einer mehr empirischen und experimentellen Wissenschaft, die zur Basis der modernen Chemie wurde.

[[Datei:Chemielabor des 18. Jahrhunderts, Naturhistorisches Museum Wien.jpg|mini|Chemielabor des 18. Jahrhunderts]]
Die [[Chemie in der Neuzeit]] erhielt als [[Wissenschaft]] entscheidende Impulse im 18. und 19. Jahrhundert: Sie wurde auf die Basis von Messvorgängen und [[Experiment]]en gestellt, v.&nbsp;a. durch Gebrauch der [[Waage]], sowie auf die Beweisbarkeit von [[Hypothese]]n und Theorien über Stoffe und Stoffumwandlungen.

Die Arbeiten von [[Justus von Liebig]] über die Wirkungsweise von [[Dünger]] begründeten die [[Agrochemie|Agrarchemie]] und lieferten wichtige Erkenntnisse über die [[anorganische Chemie]]. Die Suche nach einem synthetischen Ersatz für den [[Farbstoff]] [[Indigo]] zum Färben von [[Textilie]]n waren der Auslöser für die bahnbrechenden Entwicklungen der [[Organische Chemie|organischen Chemie]] und der [[Pharmazie]]. In beiden Gebieten hatte Deutschland bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts eine absolute Vorrangstellung. Dieser Wissensvorsprung ermöglichte es beispielsweise, den zur Führung des [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieges]] notwendigen [[Sprengstoff]] statt aus importierten [[Nitrate]]n mithilfe der [[Katalyse]] aus dem [[Stickstoff]] der [[Luft]] zu gewinnen (siehe [[Haber-Bosch-Verfahren]]).

Die [[Autarkie]]&shy;bestrebungen der Nationalsozialisten gaben der Chemie als Wissenschaft weitere Impulse. Um von den Importen von [[Erdöl]] unabhängig zu werden, wurden Verfahren zur Verflüssigung von [[Steinkohle]] weiterentwickelt ([[Fischer-Tropsch-Synthese]]). Ein weiteres Beispiel war die Entwicklung von synthetischem [[Kautschuk]] für die Herstellung von Fahrzeug[[reifen]].

In der heutigen Zeit ist die Chemie ein wichtiger Bestandteil der Lebens[[kultur]] geworden. Chemische Produkte umgeben uns überall, ohne dass wir uns dessen bewusst sind. Allerdings haben [[Unfall|Unfälle]] der chemischen Groß[[industrie]] wie beispielsweise die von [[Sevesounglück|Seveso]] und [[Bhopalunglück|Bhopal]] der Chemie ein sehr negatives [[Image]] verschafft, so dass [[Slogan]]s wie „Weg von der Chemie!“ sehr populär werden konnten.

Die [[Forschung]] entwickelte sich um die Wende zum 20. Jahrhundert so weit, dass vertiefende Studien des Atombaus nicht mehr zum Bereich der Chemie gehörten, sondern zur [[Atomphysik]] bzw. [[Kernphysik]]. Diese Forschungen lieferten dennoch wichtige Erkenntnisse über das Wesen der chemischen Stoffwandlung und der chemischen Bindung. Weitere wichtige Impulse gingen dabei auch von Entdeckungen in der [[Quantenmechanik|Quantenphysik]] aus ([[Atomorbital|Elektronen-Orbitalmodell]]).

== Allgemeines ==
[[Datei:Brom amp.jpg|mini|hochkant|[[Brom]] mit Dampf]]
[[Datei:Verbrennung eines Zuckerwürfels.png|mini|''links:'' Teilweise karamellisierter [[Würfelzucker]], ''rechts:'' Verbrennung eines Zuckerwürfels mit [[Asche]] als Katalysator]]
Die Chemie befasst sich mit den Eigenschaften der Elemente und Verbindungen, mit den möglichen Umwandlungen eines Stoffes in einen anderen, macht Vorhersagen über die Eigenschaften für bislang unbekannte Verbindungen, liefert Methoden zur Synthese neuer Verbindungen und Messmethoden, um die chemische Zusammensetzung unbekannter Proben zu entschlüsseln.

Obwohl alle Stoffe aus vergleichsweise wenigen „Bausteinsorten“, nämlich aus etwa 80 bis 100 der 118 bekannten [[Chemisches Element|Elemente]] aufgebaut sind, führen die unterschiedlichen Kombinationen und Anordnungen der Elemente zu einigen Millionen sehr unterschiedlichen Verbindungen, die wiederum so unterschiedliche Materieformen wie Wasser, Sand, Pflanzen- und Tiergewebe oder Kunststoff aufbauen. Die Art der Zusammensetzung bestimmt schließlich die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Stoffe und macht damit die Chemie zu einer umfangreichen Wissenschaft. Neben den Schulkenntnissen können besonders Interessierte und Studenten der Chemie ihre Kenntnisse durch die [[chemische Literatur]] vertiefen.

Fortschritte in den verschiedenen Teilgebieten der Chemie sind oftmals die unabdingbare Voraussetzung für neue Erkenntnisse in anderen Disziplinen, besonders in den Bereichen [[Biologie]] und [[Medizin]], aber auch im Bereich der [[Physik]] und der [[Ingenieurwissenschaft]]en. Außerdem erlauben sie es häufig, die Produktionskosten für viele Industrieprodukte zu senken. Beispielsweise führen verbesserte [[Katalysator]]en zu schnelleren Reaktionen und dadurch zur Einsparung von Zeit und Energie in der Industrie. Neu entdeckte Reaktionen oder Substanzen können alte ersetzen und somit ebenfalls von Interesse in der Wissenschaft und Industrie sein.

* Für die Medizin ist die Chemie bei der Suche nach neuen Medikamenten und bei der Herstellung von [[Arzneimittel]]n unentbehrlich.
* Die Ingenieurwissenschaften suchen häufig, je nach Anwendung, nach maßgeschneiderten Materialien (leichte Materialien für den Flugzeugbau, beständige und belastbare Baustoffe, hochreine [[Halbleiter]]…). Deren Synthese ist eine der Aufgaben der Chemie.
* In der Physik werden zum Beispiel zur Durchführung von Experimenten oft hochreine Stoffe benötigt, deren Herstellung spezielle Synthesemethoden erfordern.

== Wirtschaftliche Bedeutung der Chemie ==
[[Datei:BASF Hochhaus.jpg|mini|Hochhaus des Chemiekonzerns [[BASF]]]]
Die [[chemische Industrie]] ist – gerade auch in Deutschland – ein sehr bedeutender [[Wirtschaftszweig]]: In Deutschland lag der [[Erlös|Umsatz]] der 20 umsatzstärksten deutschen Chemieunternehmen 2017 bei über 250 Milliarden Euro,<ref name=":0">{{Internetquelle |url=https://www.vci.de/die-branche/zahlen-berichte/die-umsatzstaerksten-deutschen-chemieunternehmen.jsp |titel=Die umsatzstärksten deutschen Chemieunternehmen - Verband der Chemischen Industrie e.&nbsp;V. (VCI) |sprache= |abruf=2018-11-08}}</ref> die Zahl der Beschäftigten lag nach der Wiedervereinigung Deutschlands bei über 700.000 und ist Stand 2017 auf über 900.000 angewachsen.<ref name=":0" /> Sie stellt einerseits [[Grundchemikalie]]n wie beispielsweise [[Schwefelsäure]] oder [[Ammoniak]] her, oft in Mengen von Millionen von Tonnen jährlich, die sie dann zum Beispiel zur Produktion von [[Dünger|Düngemitteln]] und [[Kunststoff]]en verwendet. Andererseits produziert die chemische Industrie viele komplexe Stoffe, unter anderem pharmazeutische Wirkstoffe ([[Arzneistoff]]e) und [[Pflanzenschutzmittel]] ([[Pestizid]]e), maßgeschneidert für spezielle Anwendungen. Auch die Herstellung von [[Computer]]n, [[Kraftstoff|Kraft-]] und [[Schmierstoff]]en für die [[Automobil]]&shy;industrie und vielen anderen technischen Produkten ist ohne industriell hergestellte Chemikalien unmöglich.

== Ausbildung ==
=== Schulunterricht ===
{{Hauptartikel|Chemieunterricht|Chemiedidaktik}}
[[Datei:ChemieunterrichtRSMaidhof1926unbII.jpg|mini|alt=Schwarz-Weiß-Foto von fünf Personen in Labormänteln, die um zwei Tische stehen, auf denen gefüllte Reagenzglas-Halter und Bunsen-Brenner stehen. Sie halten mit Haltezangen die Reagenzgläser und Schmelztiegel in die Flammen. Im Hintergrund ist eine Tafel mit Ergebnissen zu sehen.|Chemieunterricht an der [[Wirtschaftliche Frauenschule|Wirtschaftlichen Frauenschule]] in Maidhof 1926]]
Es ist Aufgabe des Chemieunterrichts, einen Einblick in stoffliche Zusammensetzung, [[Stoffgruppe]]n und stoffliche Vorgänge der Natur zu geben. Stoffumwandlungen in der belebten und unbelebten Natur beruhen ebenfalls auf chemischen Reaktionen und sollten als solche erkannt werden können. Ebenso sollte aus der Vermittlung [[naturwissenschaft]]licher Erkenntnisse Verständnis für die moderne Technik und eine positive Einstellung dazu aufgebaut werden, da gerade die Chemie durch Einführung neuer Produkte einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Lebensbedingungen des Menschen geleistet hat. Nicht zuletzt dient der Chemieunterricht auch dazu, die Schüler zu mündigen Verbrauchern zu erziehen. Er wird aus diesem Grund nach Lehrplänen (Curricula) und pädagogischen Konzepten gestaltet (Chemiedidaktik).

=== Beruf ===
Es ist möglich, als [[Chemielaborant]] in Betrieb und Berufsschule im so genannten Dualen System ausgebildet zu werden. Ein weiterer Ausbildungsberuf für die Arbeit im Chemielabor ist der [[Chemisch-Technischer Assistent|Chemisch Technische Assistent]] (CTA). Der [[Chemikant]] (auch Chemie- und Pharmatechnologe oder früher Chemiefacharbeiter) ist ein Ausbildungsberuf für Mitarbeiter in der chemischen Industrie.

Viele Universitäten bieten einen [[Chemiestudium|Studiengang Chemie]] an. Ein Großteil der [[Chemiker]] schließt im Anschluss an das Studium eine [[Promotion (Doktor)|Promotion]] an.

== Ansehen ==
Die öffentliche Wahrnehmung der Chemie hat sich im Laufe der Zeit gewandelt. Herrschte in den Industriestaaten des 19. Jahrhunderts noch Begeisterung für die technologischen Möglichkeiten, die die moderne Chemie eröffnete, trübte sich dieses Bild unter dem Eindruck des Ersten Weltkriegs mit seinem umfangreichen Einsatz an Explosivstoffen und [[Chemische Waffe|chemischen Waffen]]. Im weiteren Verlauf des 20. Jahrhunderts fügten der [[Contergan-Skandal]], die [[Katastrophe von Bhopal]] und [[Umweltproblem]]e dem öffentlichen Bild von der Chemie weiteren Schaden zu. Teilweise ging die chemische Industrie mit [[Schmutzkampagne]]n gegen kritische Wissenschaftler vor, etwa gegen [[Rachel Carson]] nach Veröffentlichung ihres Buches ''[[Der stumme Frühling|Silent Spring]]'' 1962 oder gegen [[Frank Sherwood Rowland]] und [[Mario J. Molina]] nach Veröffentlichung ihrer Studie zum [[Ozonloch]] 1974.<ref>Matthew R. Hartings, Declan Fahy: ''Communicating chemistry for public engagement''. In: ''Nature Chemistry'', 2011, Band 3, S. 674–677. [[doi:10.1038/nchem.1094]]</ref>

Die öffentliche Wahrnehmung der Chemie ist im deutschsprachigen Raum tendenziell negativ geprägt. Die auf Laien abgehoben wirkende, teils unverständliche Formelsprache für [[chemische Verbindung]]en sowie [[Reaktionsgleichung]]en und die Berichterstattung mit Fokus auf [[Chemiekatastrophe]]n und [[Umweltproblem|Umweltskandalen]] hat womöglich zu einer negativen Konnotation geführt. Insbesondere in Europa ist heute unter anderem aufgrund der strikten Gesetzgebung ([[Chemikaliengesetz (Deutschland)|Chemikaliengesetz]], [[Gefahrstoffverordnung]]) eine weitgehend sichere Handhabung von [[Chemikalie]]n gewährleistet.<ref name="chfi">Guido Kickelbick: ''Chemie für Ingenieure.'' Pearson Deutschland 2008, ISBN 978-3-8273-7267-3, S.&nbsp;19.</ref> Um das Ansehen der Chemie zu verbessern, wurde das Jahr 2003 von verschiedenen Trägerorganisationen zum „[[Wissenschaftsjahr#Jahr der Chemie 2003|Jahr der Chemie]]“ erklärt. 2011 wurde von der UN (in Zusammenarbeit mit der [[UNESCO]] und der [[IUPAC]]) zum „Internationalen Jahr der Chemie“ erklärt.<ref>Deutsche UNESCO-Kommission e.&nbsp;V.: [https://www.unesco.de/bildung/bildungsbiografie/schulbildung/welttag-der-lehrerin-und-des-lehrers Internationales Jahr der Chemie 2011].</ref>

Irrationale Ablehnung von Chemie wird in jüngerer Vergangenheit unter dem Schlagwort [[Chemophobie]] diskutiert. Diese richtet sich allerdings in erster Linie gegen chemische Stoffe, weniger gegen die Chemie als Wissenschaft oder die forschenden Chemiker selbst. Für das Vereinigte Königreich war eine Untersuchung der [[Royal Society of Chemistry]] 2015 zu dem überraschenden Ergebnis gekommen, dass die Chemie in der Öffentlichkeit einen weitaus weniger schlechten Ruf genießt, als dies von Chemikern selbst gemeinhin angenommen wird.<ref name="RSC2021a">Royal Society of Chemistry: ''Public attitudes to chemistry''. Research report TNS BMBR, 2015. Online auf der [https://www.rsc.org/globalassets/04-campaigning-outreach/campaigning/public-attitudes-to-chemistry/public-attitudes-to-chemistry-research-report.pdf Website der RSC], abgerufen am 26. Juni 2021, S. 19–24.</ref> Wesentlich hierfür ist eine [[Assoziation (Psychologie)|assoziative]] Trennung zwischen Chemikern und der Chemie einerseits und chemischen Stoffen andererseits. Schädliche Auswirkungen der chemischen Industrie werden nicht den Chemikern zugeschrieben, sondern den Entscheidungsträgern in den Unternehmen. Während den Forschern eher noble Motive zugestanden und sie nur wenig mit den Endprodukten ihrer Arbeit in Verbindung gebracht werden, wird die [[Profit]]orientierung der Unternehmen, die potentiell schädlichen Entscheidungen zugrunde liegt, kritisch gesehen.<ref>Royal Society of Chemistry: ''Public attitudes to chemistry''. Research report TNS BMBR, 2015. Online auf der [https://www.rsc.org/globalassets/04-campaigning-outreach/campaigning/public-attitudes-to-chemistry/public-attitudes-to-chemistry-research-report.pdf Website der RSC], abgerufen am 26. Juni 2021, S. 54.</ref> Der Chemie als Wissenschaft standen die meisten Befragten neutral bis positiv, wenn auch distanziert gegenüber. 59 % gingen davon aus, dass der Nutzen der Chemie größer ist als mögliche schädliche Effekte, und 72 % erkannten die Bedeutung chemischer [[Forschung und Entwicklung]] zum [[Wirtschaftswachstum]] an.<ref name="RSC2021a" />

== Berühmte Chemiker ==
[[Datei:Marie Curie (Nobel-Chem).jpg|mini|hochkant|[[Marie Curie]] ist eine von acht Frauen, die den Nobelpreis für Chemie erhalten haben]]
* [[Liste bedeutender Chemiker (chronologisch)|Bedeutende Chemiker (chronologisch)]] (nach Geburtsdatum geordnet)
* [[Liste bedeutender Chemiker (alphabetisch)|Bedeutende Chemiker (alphabetisch)]]
* [[Liste bedeutender Chemiker (Kategorien)|Bedeutende Chemiker (Kategorien)]] (nach den Fachgebieten geordnet, dort alphabetisch)
* [[Liste der Nobelpreisträger für Chemie]]

== Fachrichtungen ==
{{Siehe auch|:Kategorie:Teilgebiet der Chemie}}

Traditionell wird die Chemie in die ''organische'' und ''anorganische'' Chemie unterteilt, etwa um 1890 kam die ''physikalische'' Chemie hinzu.

Seit der [[Harnstoffsynthese]] 1828 von [[Friedrich Wöhler]], bei der die organische Substanz [[Harnstoff]] aus der anorganischen Verbindung [[Ammoniumcyanat]] hergestellt wurde, verwischen sich die Grenzen zwischen Stoffen aus der unbelebten (den „anorganischen“ Stoffen) und der belebten Natur (den organischen Stoffen). So stellen Lebewesen auch eine Vielzahl anorganischer Stoffe her, während im Labor fast alle organischen Stoffe hergestellt werden können.

Die traditionelle, aber auch willkürliche Unterscheidung zwischen anorganischer und organischer Chemie wurde aber dennoch beibehalten. Ein Grund besteht darin, dass die organische Chemie stark vom [[Molekül]] bestimmt wird, die anorganische Chemie jedoch oft von [[Ion]]en, [[Kristall]]en, [[Komplexchemie|Komplexverbindungen]] und [[Kolloid]]en. Ein weiterer ist, dass sich die Reaktionsmechanismen und Stoffstrukturen in der Anorganik und Organik vielfach unterscheiden.

Eine weitere Möglichkeit ist es, die Chemie nach der Zielrichtung in die untersuchende, 'zerlegende' Analytische Chemie und in die aufbauende, produktorientierte Präparative- oder Synthetische Chemie aufzuspalten. In der Lehrpraxis der Universitäten ist die Analytische Chemie oft als Unterrichtsfach vertreten, während die Präparative Chemie im Rahmen der organischen oder anorganischen Chemie behandelt wird.

Es gibt noch weitere Fachgebiete (etwa die '''Forensische Chemie''' als Teilgebiet der angewandten Chemie<ref>Hochschule Fresenius: {{Webarchiv|url=https://www.hs-fresenius.de/chemie-biologie/schwerpunkt-forensische-chemie/ |wayback=20180506040001 |text=Angewandte Chemie (B.Sc.) – Schwerpunkt Forensik }}.</ref>).

=== Allgemeine Chemie ===
[[Datei:Periodic table (German).svg|mini|Periodensystem der Elemente]]
{{Hauptartikel|Allgemeine Chemie}}

Unter Allgemeiner Chemie werden die Grundlagen der Chemie verstanden, die in fast allen chemischen Teilgebieten von Bedeutung sind. Sie stellt somit das begriffliche Fundament der gesamten Chemie dar: den Aufbau des [[Atom]]s, das [[Periodensystem|Periodensystem der Elemente]] (PSE), die [[Chemische Bindung]], die Grundlagen der [[Stöchiometrie]], [[Säuren]], [[Basen (Chemie)|Basen]] und [[Salze]] und [[chemische Reaktion]]en.

Im Gegensatz zu anderen naturwissenschaftlichen Disziplinen gibt es in der Chemie den Terminus Technicus „Allgemeine Chemie“ (eine „Allgemeine Physik“ gibt es nicht). Insofern steht die Allgemeine Chemie am Anfang jeder näheren Beschäftigung mit der Chemie.

=== Anorganische Chemie ===
[[Datei:Zeolite-ZSM-5-vdW.png|mini|alt=Eine Computergrafik aus grauen und roten Kugeln. Die Kugeln sind teilweise ineinander geschoben und bauen so eine räumliche Struktur auf. Graue Kugeln sind paarweise durch jeweils eine rote Kugel verbunden. In der Struktur sind fünf zylindrische Hohlräume, um die herum sich das Netzwerk der Kugeln legt. Die Hohlräume sind untereinander symmetrisch angeordnet und ihr Durchmesser ist in etwa genau so breit wie der Abstand zwischen zwei Hohlräumen.|[[Zeolithe (Stoffgruppe)|Zeolithe]] (mikroporöse Stoffe)]]
{{Hauptartikel|Anorganische Chemie}}

Diese auch Anorganik genannte Richtung umfasst, einfach ausgedrückt, die Chemie aller Elemente und Verbindungen, die nicht ausschließlich Kohlenstoffketten enthalten, denn diese sind Gegenstände der organischen Chemie. Die anorganische Chemie beschäftigt sich beispielsweise mit den [[Mineralsäuren]], [[Metalle]]n, und anderen kohlenstofffreien Verbindungen, aber auch mit [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]], den Säuren [[Cyanwasserstoff]] (Blausäure) und [[Kohlensäure]] sowie mit deren Salzen. Verbindungen, die sich nicht genau einteilen lassen fallen in den Bereich der [[Organometallchemie]]. Die [[Bioanorganische Chemie]] überschneidet sich hingegen thematisch mehr mit der Biochemie.

In der klassischen Anorganik geht es um kleine Moleküle oder überhaupt um Salze bzw. Metalle, daher reicht eine Summenformel meist aus. In der [[Komplexchemie]], wo es dennoch Isomere gibt, werden verständlicherweise wie in der organischen Chemie systematische Namen und Strukturformeln benötigt. Oft orientieren sich diese dabei sogar an denen von ähnlich aufgebauten Substanzen in der organischen Chemie (siehe beispielsweise [[Silane]]). Die moderne anorganische Chemie befasst sich damit der Strukturbildung ([[Strukturchemie]]) von Molekülen und Festkörpern ([[Festkörperchemie]]), um zum Beispiel neue Werkstoffe mit speziellen physikalischen und chemischen zu erschaffen oder dem komplexen Verhalten von Teilchen in Lösungen ([[Kolloidchemie]]).

''Historische Definition:'' Die Anorganische Chemie befasst sich mit den chemischen Elementen und Reaktionen der Stoffe, die nicht von organischem [[Leben]] (mithilfe der hypothetischen [[Lebenskraft]]) erzeugt werden.

=== Organische Chemie ===
[[Datei:Kohlenwasserstoffe.png|mini|140px|Kalottenmodelle einiger Kohlenwasserstoffe]]
{{Hauptartikel|Organische Chemie}}
Die organische Chemie (auch Organik) ist die Chemie des Elementes [[Kohlenstoff]] und nur wenigen anderen Elementen, besitzt dennoch die größte Vielfalt an chemischen Verbindungen. Durch die Vielzahl an Strukturelementen enthält schon alleine die Chemie der [[Kohlenwasserstoffe]] eine gewaltige Zahl an unterschiedlichen Substanzen, die sich nur in unterschiedlichen Bindungsarten, Anordnungen ([[Isomerie]]) oder überhaupt nur an der Struktur ([[Stereochemie]]) unterscheiden. Hinzu kommt noch, dass häufig auch Fremdatome im Kohlenwasserstoffgerüst eingebaut sind. Um diese Unzahl an Verbindungen einwandfrei zu identifizieren, genügen keine Summenformeln mehr. Aus diesem Grund gibt es die [[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]-[[Nomenklatur (Chemie)|Nomenklatur]], die jeder Substanz (auch jeder anorganischen) einen eindeutigen, systematischen Namen zuweisen, obwohl gerade bei organischen Stoffen oft Trivialnamen (gewohnte Bezeichnungen; z.&nbsp;B.: Essigsäure) vorhanden sind. Die organische Chemie teilt daher ihre Verbindungen in [[funktionelle Gruppen]] mit ähnlichen chemischen Eigenschaften ein und wird anhand von vergleichbaren [[Reaktionsmechanismus|Reaktionsmechanismen]] gelehrt.

''Historische Definition'': Früher wurde gedacht, dass organische Substanzen, wie schon das Wort „organisch“ sagt, nur von Lebewesen hergestellt werden können. Dies wurde einer so genannten „vis vitalis“, also einer „Lebenskraft“ zugeschrieben, die in diesen Substanzen verborgen sei. Diese Theorie war lange Zeit unangefochten, bis es [[Friedrich Wöhler]] 1828 gelang, erstmals eine anorganische Substanz im Labor in eine organische umzuwandeln. Wöhlers berühmte [[Harnstoff#Geschichte|Harnstoffsynthese]] aus [[Ammoniumcyanat]] durch Erhitzen auf 60&nbsp;°C.

Die Strukturaufklärung und Synthese von natürlichen Stoffen ist Bestandteil der [[Naturstoffchemie]]. Heutzutage ist der Erdölverarbeitende Sektor ([[Petrochemie]]) wirtschaftlich von Bedeutung, da er Ausgangsstoffe für zahlreiche großtechnische Synthese liefert.

=== Physikalische Chemie ===
[[Datei:Walther Nernst.jpg|mini|hochkant|[[Walther Nernst]]]]
{{Hauptartikel|Physikalische Chemie}}
Bei der physikalischen Chemie handelt es sich um den Grenzbereich zwischen [[Physik]] und Chemie. Während in der präparativen Chemie (Organik, Anorganik) die Fragestellung zum Beispiel ist: „Wie kann ich einen Stoff erzeugen?“, beantwortet die physikalische Chemie stärker quantitative Fragen, zum Beispiel „Unter welchen Bedingungen findet eine Reaktion statt?“ ([[Thermodynamik]]), „Wie schnell ist die Reaktion?“ ([[Kinetik (Chemie)|Kinetik]]). Sie liefert auch die Grundlage für analytische Verfahren ([[Spektroskopie]]) oder technische Anwendungen ([[Elektrochemie]], [[Magnetochemie]] und [[Nanochemie]]). In Überschneidung mit der Meteorologie auch [[Atmosphärenchemie]].

Die an Bedeutung gewinnende theoretische Chemie, Quantenchemie oder Molekularphysik versucht, Eigenschaften von Stoffen, chemischer Reaktionen und [[Reaktionsmechanismus|Reaktionsmechanismen]] anhand von physikalischen Modellen, wie zum Beispiel der [[Quantenmechanik]] oder [[Quantenelektrodynamik]] und numerischen Berechnungen zu ergründen.

Die Physikalische Chemie wurde um 1890 vor allem von [[Svante Arrhenius]], [[Jacobus Henricus van ’t Hoff]] und [[Wilhelm Ostwald]] begründet. Letzterer war auch erster Herausgeber der 1887 gemeinsam mit van ’t Hoff gegründeten [[Zeitschrift für Physikalische Chemie|Zeitschrift für physikalische Chemie]] und hatte in [[Universität Leipzig|Leipzig]] den ersten deutschen Lehrstuhl für Physikalische Chemie inne.

Das erste eigenständige Institut für Physikalische Chemie wurde 1895 von [[Walther Nernst]], der sich bei Ostwald habilitiert hatte, in [[Georg-August-Universität Göttingen|Göttingen]] gegründet. Weitere spezifisch der Physikalischen Chemie gewidmete Institute folgten dann in rascher Folge in Leipzig (1897), [[Technische Universität Dresden|Dresden]] (1900), [[Karlsruher Institut für Technologie|Karlsruhe]] (1903), Breslau, [[Humboldt-Universität zu Berlin|Berlin]] (1905) und andernorts.

[[Chemiker]] und [[Physiker]], die vorwiegend im Bereich der Physikalischen Chemie tätig sind, werden auch als Physikochemiker bezeichnet.

=== Biochemie ===
{{Hauptartikel|Biochemie}}
Die Biochemie ist die Grenzdisziplin zur [[Biologie]] und befasst sich mit der Aufklärung von [[Stoffwechsel]]-Vorgängen, Vererbungslehre auf molekularer Ebene ([[Genetik]]) und der Strukturaufklärung und der Synthese ([[Molekulardesign]]) von großen Biomolekülen. Die Anwendung der Biochemie im technischen Bereich wird als [[Biotechnologie]] bezeichnet. Sie überschneidet sich mit den angrenzenden Disziplinen [[Pharmazeutische Chemie]] und [[Medizinische Chemie]].

=== Theoretische Chemie ===
[[Datei:Linus Pauling 1962.jpg|mini|hochkant|[[Linus Carl Pauling|Linus Pauling]]]]
{{Hauptartikel|Theoretische Chemie}}

Theoretische Chemie ist die Anwendung nichtexperimenteller (üblicherweise mathematischer oder computersimulationstechnischer) Methoden zur Erklärung oder Vorhersage chemischer [[Phänomen]]e. Die Theoretische Chemie kann grob in zwei Richtungen unterteilt werden: Einige Methoden basieren auf Quantenmechanik ([[Quantenchemie]]), andere auf der statistischen Thermodynamik ([[Statistische Mechanik]]). Wichtige Beiträge zur theoretischen Chemie bzw. [[Physikalische Chemie|physikalischen Chemie]] leisteten [[Linus Carl Pauling]], [[John Anthony Pople]], [[Walter Kohn]] und [[John C. Slater]].

=== Präparative Chemie ===
Dieses Teilgebiet der Chemie ist gewissermaßen das Gegenteil der [[Analytische Chemie|analytischen Chemie]] und befasst sich mit [[Synthese (Chemie)|Synthesen]] von [[Chemische Verbindung|chemischen Verbindungen]]. Die anderen Teilbereiche sind im Wesentlichen präparativ ausgerichtet, da es eine Hauptaufgabe der Chemie ist, Verbindungen entweder im kleinen Maßstab oder in großen Mengen, wie im Rahmen der [[Technische Chemie|technischen Chemie]], zu synthetisieren. Insofern ist die präparative Chemie ein wesentlicher Bestandteil der Chemikerausbildung. Sie spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle in sich mit der Chemie überschneidenden Gebieten, wie der [[Pharmazeutische Chemie|pharmazeutischen Chemie]] bzw. [[Pharmazeutische Technologie|pharmazeutischen Technologie]].

=== Analytische Chemie ===
{{Hauptartikel|Analytische Chemie}}
Die Analytische Chemie beschäftigt sich mit der [[Qualitative Analyse|qualitativen Analyse]] (''welche'' Stoffe sind enthalten?) und der [[Quantitative Analyse|quantitativen Analyse]] (''wie viel'' von der Substanz ist enthalten?) von Stoffen. Während die klassische analytische Chemie noch stark auf aufwendige [[Trennungsgang|Trennungsgänge]], um verschiedene Substanzen zu isolieren und [[Nachweisreaktionen]] im Reagenzglas aufbaute, so werden heutzutage diese Fragestellungen in der [[Instrumentelle Analytik|instrumentellen Analytik]] mit hohem apparativen Aufwand bearbeitet.

Auch hier wird in [[Anorganische analytische Chemie]] und [[Organische analytische Chemie]] unterteilt. Hier haben sich zahlreiche Spezialgebiete herausgestellt, beispielsweise die [[klinische Chemie]] in Überschneidung mit der Medizin (vergleiche [[Laboratoriumsmedizin|Labormedizin]]) und [[Toxikologie]] (als '''toxikologische Chemie''')<ref>Vgl. E. Mannheim: ''Toxikologische Chemie.'' 3., verbesserte Auflage, hrsg. von Fr. X. Bernhard. Berlin (= ''[[Sammlung Göschen]].'' Band 465.</ref>) oder die [[Lebensmittelchemie]]. Für manche Verfahren in der [[Mikrochemie]] und [[Spurenanalytik]] werden nur noch kleinste Substanzmengen benötigt.

=== Technische Chemie ===
[[Datei:Fritz Haber.png|mini|hochkant|[[Fritz Haber]], 1918]]
{{Hauptartikel|Technische Chemie}}
Die Technische Chemie beschäftigt sich mit der Umsetzung von chemischen Reaktionen im Labormaßstab auf großmaßstäbliche Industrieproduktion. Chemische Reaktionen aus dem Labor lassen sich nicht ohne weiteres auf die großindustrielle Produktion übertragen. Die technische Chemie beschäftigt sich daher mit der Frage, wie aus einigen Gramm Produkt im Labor viele Tonnen desselben Produktes in einer Fabrik entstehen.

Etwas abstrakter ausgedrückt: Die technische Chemie sucht nach den optimalen Bedingungen für die Durchführung technisch relevanter Reaktionen; dies geschieht empirisch oder mehr und mehr durch eine mathematische Optimierung auf der Grundlage einer modellhaften Beschreibung des Reaktionsablaufs und des Reaktors.

: Vorbereitung → Reaktion → Aufbereitung

Nahezu jede Produktion in der chemischen Industrie lässt sich in diese drei Schritte gliedern. Zunächst müssen dabei die [[Edukt]]e vorbereitet werden. Sie werden eventuell erhitzt, zerkleinert oder komprimiert. Im zweiten Schritt findet die eigentliche Reaktion statt. Im letzten Schritt wird schließlich das Reaktionsgemisch aufbereitet. Mit der Vorbereitung und der Aufbereitung beschäftigt sich die chemische Verfahrenstechnik. Mit der Reaktion im technischen Maßstab beschäftigt sich die [[Chemische Reaktionstechnik]].

=== Kosmochemie ===
{{Hauptartikel|Kosmochemie}}
Die Kosmochemie befasst sich mit chemischen Vorgängen im [[Weltraum]]. Ihr Gegenstand sind chemische Substanzen und Reaktionen, die im interstellaren Raum, auf interstellaren Staubkörnern und auf [[Himmelskörper]]n wie z.&nbsp;B. [[Planet]]en, [[Komet]]en, [[Planetoid]]en und [[Satellit (Astronomie)|Monden]] ablaufen können.

{{Navigationsleiste Teilbereiche der Chemie}}

== Organisationen ==
* [[American Chemical Society]]
* [[Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie]]
* [[Gesellschaft Deutscher Chemiker]]
* [[International Union of Pure and Applied Chemistry]] (IUPAC)
* [[Royal Society of Chemistry]]
* [[Société Chimique de France]]

== Quellen und weiterführende Informationen ==
{{Portal|Chemie}}

== Literatur ==
=== Lexika ===
* [[Römpp Lexikon Chemie]]

=== Sachbücher ===
* [[Gerhard Quinkert]]: ''Spuren der Chemie im Weltbild unserer Zeit.'' In: J. Mittelstraß, G. Stock (Hrsg.): ''Chemie und Geisteswissenschaften: Versuch einer Annäherung.'' Akademie Verlag, Berlin 1992.
* Charles E. Mortimer: ''Chemie – Das Basiswissen der Chemie''. Thieme, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-484308-0.
* Joachim Kranz, Manfred Kuballa: ''Chemie im Alltag.'' Cornelsen Scriptor, Berlin 2003, ISBN 3-589-21692-1.
* Michael Wächter: ''Kleine Entdeckungsgeschichte(n) der Chemie im Kontext von Zeitgeschichte und Naturwissenschaften'', Verlag Königshausen und Neumann, Würzburg 2018, ISBN 978-3-8260-6510-1

=== Datensammlungen ===
* Karl-Heinz Lautenschläger, Wolfgang Weber: ''Taschenbuch der Chemie'', Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer GmbH & Co., Ausgabe 22., vollständig überarbeitete Auflage, 2018, ISBN 978-3-8085-5763-1
* Wächter, Michael: ''Tabellenbuch der Chemie. Daten zur Analytik, Laborpraxis und Theorie'', Wiley-VCH, Weinheim 2012, 1. Aufl., ISBN 978-3-527-32960-1
* Aylward, Gordon H., Findlay Tristan J. V.: ''Datensammlung Chemie in SI-Einheiten'', 3. erw. und neu bearb. Aufl., Verlag Chemie, Weinheim 1999, ISBN 978-3-527-29468-8

=== Allgemeinverständliche Chemie-Zeitschriften ===
* [[Chemie in unserer Zeit]] {{ISSN|0009-2851}}

=== Chemische Fachzeitschriften (Auswahl) ===
* Accounts of Chemical Research (engl.) {{ISSN|0001-4842}}
* [[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]] {{ISSN|0044-8249}}
* Chemical Reviews (engl.) {{ISSN|0009-2665}}
* [[Journal of Chemical Education]] (engl.) {{ISSN|0021-9584}}
* [[Journal of the American Chemical Society]] (engl.) {{ISSN|0002-7863}}

== Weblinks ==
{{Commons|Chemistry|Chemie}}
{{Wikibooks|Regal:Chemie|Chemie}}
{{Wikiquote}}
{{Wikisource}}
{{Wiktionary}}
* {{DNB-Portal|/4009816-3}}
* {{dmoz|World/Deutsch/Wissenschaft/Naturwissenschaften/Chemie}}
* [https://www.gsbl.de/ gsbl.de: ''Gemeinsamer Stoffdatenpool Bund/Länder'']
* [https://www.zdf.de/suche?q=chemie&synth=true&sender=Gesamtes+Angebot&from=&to=&attrs=&abName=ab-2021-11-22&abGroup=gruppe-d: ''zdf TerraX: Chemie - Die Bausteine der Natur. Eine Produktion der Gruppe 5 Filmproduktion, Köln. ZDF 2021'']

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4009816-3|LCCN=sh/85/022986|NDL=00564393}}

[[Kategorie:Chemie| ]]
[[Kategorie:Wissenschaftliches Fachgebiet]]