1168 Suchergebnisse

Vanadium ist ein stahlgraues Schwermetall der 5. Nebengruppe. Neben der häufig in Verbindungen anzutreffenden Oxidationsstufe V tritt das Element auch in niederen Oxidationsstufen z. B. II in [V(H₂O)₆]^{2 +}-Verbindungen (violett) oder III in [V(H₂O)₆]^{3 +}-Verbindungen (grün) auf. Meist wird aus den Vanadiumerzen z. B. Vanadinit, Pb₅(PO₄)₃Cl, Ferrovanadium gewonnen, das zur Stahlveredelung (Vanadinstahl) eingesetzt wird. Vanadiumoxide finden als Katalysatoren z. B. bei der Herstellung von Schwefelsäure Verwendung.

Vanille kennt jeder. Es handelt sich um ein beliebtes Gewürz für Süß- und Backwaren. Anhand des Geruches kann jeder dieses Gewürz erkennen. Für das Aroma ist besonders das enthaltene Vanillin verantwortlich.

Die Moleküle des Vanillins zeichnen sich in der Struktur durch eine ganz besondere funktionelle Gruppe aus. Dabei handelt es sich um die Aldehydgruppe (-CHO). Diese strukturelle Besonderheit ist im Namen durch die Endung -al gekennzeichnet. Stoffe mit einer oder mehreren Aldehydgruppen im Molekül heißen Aldehyde.

Aldehyde und Ketone sind wichtige Verbindungsklassen der organischen Chemie. Die wichtigsten Vertreter sind die Alkanale und Alkanone. Als funktionelle Gruppe enthalten die Moleküle beider Stoffklassen die Carbonylgruppe (-C=O).
Aldehyde und Ketone zeichen sich u.  a. durch intensive Grüche aus. Sie finden deshalb Anwendung als Geruchs- und Aromastoffe. Sowohl Aldehyde als auch Ketone lassen sich zu Alkoholen reduzieren. Im Gegensatz dazu lassen sich nur Aldehyde leicht oxidieren, wobei Carbonsäuren entstehen.

* 10.07.1902 in Königshütte (Schlesien)
† 20.06.1958 in Köln

Kurt Alder war ein deutscher Chemiker. Er erforschte die Stereochemie von organischen Verbindungen und fand neue Möglichkeiten zur Synthese von Polymeren. Eines der wichtigsten Syntheseverfahren ist auch heute noch die „Diels-Alder-Reaktion“, eine Synthese von Dienen; Kohlenwasserstoffen mit zwei Doppelbindungen. Das Insektizid „Aldrin“, nach Alder benannt, ist heute wegen seiner starken Giftigkeit in Deutschland verboten. Kurt Alder erhielt gemeinsam mit seinem Lehrer Otto Diels 1950 den Nobelpreis für Chemie.

Alkane bestehen aus den zwei Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. In ihren Molekülen bilden die Valenzelektronen aller Kohlenstoffatome mit dem Valenzelektronen eines Wasserstoffatoms oder eines anderen Kohlenstoffatoms ein gemeinsames Elektronenpaar. Trotz der relativ einfachen Struktur gibt es unzählige verschiedene Alkane.

Einige sind gasförmig, andere sind flüssig, dickflüssig oder sogar wachsartig bis fest. Sie bilden kürzere oder längere, weit verzweigte aber ebenso auch unverzweigte Ketten aus. In der Natur kommen sie neben einigen anderen Kohlenwasserstoffen im Erdöl und im Erdgas vor, man kann sie aber auch gezielt herstellen.

Die Alkansäuren gehören zu den Carbonsäuren. Es handelt sich um eine Gruppe von organischen Säuren, die sich von den Alkanen herleiten lassen und nur eine Carboxylgruppe im Molekül besitzen. Zu dieser Stoffgruppe gehören einige der bekanntesten Carbonsäuren. Sie sind ähnlich aufgebaut und bilden eine homologe Reihe.

Alkene sind Bestandteil des Erdgases bzw. Erdöls. Sie enthalten eine Doppelbindung im Molekül, d. h. zwischen zwei Kohlenstoffatomen im Molekül sind zwei gemeinsame Elektronenpaare ausgebildet. Alkene zählen daher zu den sogenannten „ungesättigten“ Kohlenwasserstoffen. Wegen dieser Doppelbindung sind sie im Vergleich zu den Alkanen sehr reaktiv, da die Doppelbindung leicht angegriffen werden kann und typische Reaktionen bedingt. Alkene bilden homologe Reihen.

Die Alkine sind recht reaktionsfähige Kohlenwasserstoffe. Sie zählen zu den ungesättigten Verbindungen, da in ihren Molekülen zwischen zwei Kohlenstoffatomen eine Dreifachbindung vorliegt.
Die Alkine bilden homologe Reihen. Ein wichtiger Vertreter dieser Stoffgruppe ist das Ethin, das durch seine Verwendung als Schweiß- und Schneidgas als Acetylen bekannt ist.

In diesem Artikel werden die Eigenschaften und Verwendungszwecke unterschiedlicher einwertiger Alkohole (außer Methanol und Ethanol) beschrieben. Ab dem Propanol können erste Konstitutionsisomere auftreten. Bis zum Hexanol werden derartige Isomere dargestellt.

Schon an diesen wenigen Beispielen sind grundsätzliche Gemeinsamkeiten, aber auch wesentliche Unterschiede in Eigenschaften und Verwendung erkennbar.

Außerdem lassen sich Kenntnisse über homologe Reihen anwenden. An dem Beispiel der Alkanole mit endständiger Hydroxylgruppe wird darauf genauer eingegangen.

Die mehrwertigen Alkohole treten in der Natur wesentlich häufiger auf als die einwertigen Alkohole. Die einfachsten und sehr bedeutenden Vertreter sind das Ethan-1,2-diol (Ethylenglykol) und das Propan-1,2,3-triol (Glycerol). Mehrwertige Alkohole haben nicht nur in der Natur, sondern auch in der chemischen Industrie und in der Technik Bedeutung.

Die Eigenschaften der mehrwertigen Alkohole werden ganz entscheidend von der Anzahl der Hydroxylgruppen bestimmt.

Amine sind organische Stickstoffverbindungen mit der Amino-Gruppe ${\text{(-NH}}_{\text{2}}\text{)}$ als funktioneller Gruppe. Sie weisen ähnliche chemische Eigenschaften wie Ammoniak auf und können vereinfacht als Abkömmlinge (Derivate) des Ammoniaks betrachtet werden.
Amine haben sowohl in der chemischen Industrie als auch in der Natur große Bedeutung. Einige sind lebensnotwendig, andere sehr giftig. In der Industrie werden Amine als Ausgangsstoffe oder Zwischenprodukte wichtiger technischer Verfahren genutzt.

Als Aminosäuren bezeichnet man organische Verbindungen die über mindesten je ein Amino-Gruppe und mindestens eine Carboxy-Gruppe verfügen. Die in der Natur am häufigsten vorkommenden Aminosäuren sind die $\alpha$-Aminosäuren, sie werden auch als Bausteine des Lebens bezeichnet. 22 dieser Aminosäuren werden als biogene Aminosäuren bezeichnet. Aus diesen werden Proteine aufgebaut und sie werden in der DNA codiert.

Die 22 biogenen Aminosäuren enthalten zum Teil weitere funktionelle Gruppen. Aminosäuren liegen in einer zwitterionischen Struktur vor, es sind Ampholyte.

Ascorbinsäure ist eine ringförmige Verbindung, die besser unter dem Namen Vitamin C bekannt ist. Obwohl der Stoff keine Carbonsäure ist, kann das Molekül zwei Protonen abgeben. Darauf und auf der reduzierenden Wirkung basiert der Einsatz als Konservierungsstoff in der Lebensmittelindustrie.
Dieser ist für die Industrie auch deshalb so interessant, weil Vitamin C einen essenziellen Stoff für den menschlichen Organismus darstellt. Ascorbinsäure ist an der Biosynthese von Hormonen und anderen Eiweißen beteiligt, stärkt das Immunsystem und wirkt als Radikalfänger. Die empfohlene tägliche Aufnahme von Vitamin C beträgt 70-100 mg, unter bestimmten Umständen sogar mehr. Allerdings sollte diese nicht im Zusammenhang mit Süßigkeiten, sondern durch vitaminreiche Obst- und Gemüsesorten aufgenommen werden.

Aspirin® ist das eingetragene Warenzeichen der Firma Bayer für Acetylsalicylsäure. Im Körper wirkt es in erster Linie schmerzstillend und fiebersenkend. Man kennt Aspirin heute als ein Medikament, für das nahezu täglich neue Anwendungen hinzukommen. Es scheint eines dieser Wunderarzneimittel zu sein, die jeder in seinem Medizinschrank beherbergt und die mehr versprechen, als im Beipackzettel steht.

Die eigentliche Geschichte des Aspirins begann schon sehr früh, nämlich im 5. Jahrhundert vor Christus, als der Vater der modernen Medizin, HIPPOKRATES lebte. Woher er die Wirkung von Aspirin kannte und wie es mit dieser Substanz weiterging, ist im folgenden Artikel zu erfahren.

Benzaldehyd ist der einfachste aromatische Aldehyd mit der Summenformel $C_2{H}_{5}CHO$. Es ist eine nach bitteren Mandeln riechende farblose Flüssigkeit. Benzaldehyd ist sehr reaktionsfreudig. Es ist in Ethanol und Ether gut löslich, in Wasser weniger.

Durch Autoxidation geht es leicht zu Benzoesäure über. Benzaldehyd ist in bitteren Mandeln und Kernen verschiedener Früchte zu finden, es kann aber auch technisch produziert werden. Verwendet wird es zur Herstellung von parfümierten Seifen, pharmazeutischen Präparaten, speziellen Farbstoffen, sowie Geruchs- und Geschmacksstoffen in Lebensmitteln.

Der Kohlenwasserstoff Benzen wurde 1825 von M. Faraday entdeckt. Die theoretische Erklärung der aromatischen Struktur gelang erst im 20. Jh. mithilfe der modernen Wellenmechanik. Durch den aromatischen Zustand ist das Benzen relativ reaktionsträge. Typische Reaktionen von Benzen sind elektrophile Substitutionen am Aromaten. Benzen ist ein bedeutender Ausgangsstoff für die chemische Industrie. Es ist der Prototyp aromatischer Verbindungen.

* 11.10.1884 in Goldschmieden (heute zu Breslau gehörig)
† 31.03.1949 in Buenos Aires

FRIEDRICH BERGIUS war ein deutscher Chemiker. Er entwickelte ein Verfahren zur Hochdruckhydrierung von Kohle, befasste sich mit der Holzverzuckerung und der Umwandlung von Ethen zu Glycol (Ethandiol). 1931 erhielt FRIEDRICH BERGIUS gemeinsam mit CARL BOSCH (1874-1940) den Nobelpreis für Chemie.

In keinem Land der Welt gibt es mehr Brotsorten, die regelmäßig im Handel angeboten werden, als in Deutschland: mehr als 200. Dieser großen Variationsbreite liegen wenige, jahrtausendealte Grundrezepte der Herstellung zugrunde.

* 24.03.1903 in Bremerhaven-Lehe
† 18.01.1995 in München

ADOLF BUTENANDT war einer der bedeutendsten Biochemiker des 20. Jahrhunderts.
Seine Arbeiten zur Erforschung der chemischen Struktur und zur Wirkungsweise der Sexualhormone, z. B. Androsteron, Progesteron oder Testosteron, waren Bahn brechend.
Er klärte den Tryptophan-Stoffwechsel bei Insekten auf und isolierte in fast zwanzigjähriger Arbeit den Insektenlockstoff des Seidenspinners (Bombyx mori) das Bombykol.
BUTENANDT bekam 1939 (überreicht 1949) gemeinsam mit L. RUZICKA den Nobelpreis für Chemie.

* 08.04.1911 in Saint Paul (Minnesota)
† 08.01.1997 in Berkely (Kalifornien)

Melvin Calvin ist ein amerikanischer Chemiker. In den fünfziger Jahren klärte er mit Hilfe des radioaktiv markierten Kohlenstoffs einen Teil der Fotosynthese auf, der nach ihm mit „Calvin-Zyklus“ benannt wurde. Für diese bahnbrechenden Ergebnisse erhielt Calvin 1961 den Nobelpreis für Chemie.
Calvin isolierte das Rhesus-Antigen und erforschte die Entstehung von Krebs, die chemische Evolution auf der Erde und Theorien zur Urzeugung. Calvin war während des zweiten Weltkrieges an der Entwicklung der Atombombe in den USA mitbeteiligt.

Die Carbonsäuren weisen sehr unterschiedliche Strukturen auf, da es sich um Derivate der entsprechenden Kohlenwasserstoffe handelt. Die bekanntesten Vertreter sind sicherlich die Alkansäuren, aber auch ungesättigte Carbonsäuren oder aromatische Verbindungen gehören dazu. Das gemeinsame Strukturmerkmal besteht in der Carboxylgruppe, die bei allen Carbonsäuren die Eigenschaften mit beeinflusst.

Eine einfache Carbonsäure (Monocarbonsäure) erkennt man leicht an der Carboxylgruppe -COOH. Manche Carbonsäuren können auch mehrere Carboxylgruppen im Molekül enthalten. Daneben existieren auch Verbindungen, die neben der Carboxylgruppe noch mindestens eine andere funktionelle Gruppe aufweisen. Dazu gehören z. B. die Halogencarbonsäuren, die Hydroxy- oder die Aminosäuren.

Cellulose besteht ähnlich wie Stärke aus vielen Glucoseeinheiten. Damit gehört der Stoff zu den Polysacchariden. Trotzdem sind die Eigenschaften sehr verschieden. Cellulose ist der mengenmäßig bedeutendste Naturstoff. Sie stellt außerdem eine wichtige Speicherform für das Element Kohlenstoff (Kohlenstoffkreislauf) dar. Die von jeher große technische und wirtschaftliche Bedeutung der Cellulose begründet sich aus der Vielzahl ihrer Erscheinungsformen. Baumwolle, Hanf, Jute und Flachs sind fast reine Cellulose. Sie besitzen große Bedeutung in der Textil-, der Papier- und Bauindustrie.

Textilien schützen uns vor Witterungseinflüssen. Unsere Ansprüche an die Kleidung gehen aber viel weiter. Heute steht uns für die Fertigung von Kleidung eine große Vielfalt an Textilfasern zur Verfügung. Bis ins 20. Jahrhundert wurden ausschließlich Naturfasern auf Basis von Cellulose (Baumwolle) oder Eiweißen (Wolle) verwendet.

Mit der Entwicklung der Kunststoffchemie in den 30er-Jahren ergaben sich jedoch völlig neue Möglichkeiten, synthetische makromolekulare Stoffe zu Fasern zu verarbeiten. Diese Kunstfasern bzw. synthetischen Fasern sind aus dem modernen Alltag nicht mehr wegzudenken.

Chloroform war lange Zeit ein wichtiges Narkosemittel. Die von ihm ausgehende Gefahr (gesundheitsschädigend) wurde viele Jahre unterschätzt. Es löst sich in organischen Lösungsmitteln gut, die Flüssigkeit brennt nicht, es riecht süßlich und ist schwerer als Wasser. Chloroform zersetzt sich beim Einwirken von Sonnenlicht und Luftsauerstoff zu Chlorwasserstoff und dem äußerst giftigem Phosgen. Dennoch wird es heute noch in der Industrie verwendet.