Chemie ist… Feuer!

Feuer basiert auf einer chemischen Reaktion
Bild: Kay Bengelsdorf / pixelio.de

Nach meinen Gedanken darüber, warum die Chemie unter allen Naturwissenschaften als besonders abstrakt gilt, habe ich beschlossen, eine neue Reihe in diesem Blog einzuführen, unter dem Namen: „Chemie ist…“.

Beginnen möchte ich mit einem Thema, das die Menschheit seit dem Beginn der Menschwerdung beschäftigt – dem Feuer! Natürlich sind das Licht und die Wärme des Feuers physikalische Erscheinungen. Feuer entsteht aber immer durch eine Verbrennung von Stoffen, also durch eine chemische Reaktion. Und gerade die Verbrennung hat als chemischer Prozess nicht nur die Menschwerdung begleitet, sondern auch die Entstehung der Chemie als Naturwissenschaft selbst.

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Feuer entsteht immer durch eine chemische Reaktion. Bild: www.JenaFoto24.de / pixelio.de

Aber was ist nun Feuer? Wenn eine Substanz – beispielsweise Kohle – verbrennt, reagiert der schwarze Kohlenstoff der Briketts mit dem Sauerstoff der Luft. Dabei entsteht Wärme, das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid und auch harmloser Wasserdampf. Und natürlich entsteht auch Licht, aber das liegt daran, dass die Verbrennung nicht vollständig ist. Wer noch mit einem Kachelofen heizt kennt das Problem, dass Feuer immer auch Ruß entwickelt der sich im Kamin und in der Umgebung absetzt. Ruß ist unverbrannter Kohlenstoff, der eigentlich ungewollt entsteht. Durch die Hitze der Verbrennung sind die entstehenden Rußpartikel aber so energiegeladen, dass sie Licht ausstrahlen. Deshalb rußt auch jede Kerze, denn ohne Ruß gäbe es keine Flamme. Und aus diesem Grund leuchten die Flammen von Spiritus- oder Gas-Brennern kaum, weil dort die Verbrennung fast vollständig stattfindet und kein leuchtender Ruß entsteht.

Natürlich hat das Feuer und die Verbrennung auch schon immer Menschen fasziniert, und erst recht die Alchemisten und später die Chemiker. Und das Verstehen der Verbrennung markiert genau den Übergang von der Naturphilosophie Alchemie zur Naturwissenschaft Chemie. Noch im 18. Jahrhundert dachte man, dass bei der Verbrennung eines Stoffes eine unsichtbare Substanz entweicht. Diese Substanz wurde „Phlogiston“ genannt, nach dem griechischen „phlogistós“ („verbrannt“). Als später die Gase entdeckt wurden (zu denen natürlich auch das Kohlenstoffdioxid zählt), war die Theorie des Phlogistons irgendwann nicht mehr haltbar. Antoine Lavoisier hatte durch genaue Messungen bewiesen, dass nichts ohne Sauerstoff verbrennen kann. Seit diesem Zeitpunkt besteht die Chemie als Naturwissenschaft. Mit ihren knapp 230 Jahren ist sie damit noch sehr jung; vor allem im Vergleich zur Physik, die auf stolze 5.000 Jahre zurückblicken kann.

In diesen paar Jahrhunderten war die Chemie der Verbrennung, also der Oxidation und Reduktion, immer ein Antrieb der Forschung. Man kann sagen, dass uns das Verstehen des Feuers erlaubt hat, zum Beispiel die Batterien und den LED-Bildschirm zu erfinden, die in dem Laptop sind mit dem ich gerade schreibe. Und auch die die Entwicklung neuer Medikamente und Therapien gegen Krankheiten baut auf dem Wissen auf, dass unser Körper auch Stoffe verbrennt – denn wir atmen ja Sauerstoff ein und Kohlenstoffdioxid aus – zum Glück aber ganz ohne Feuer!

Titelbild: Kay Bengelsdorf / pixelio.de

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