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Ozon ist eine dreiatomige Modifikation des Sauerstoffs und chemisch viel reaktiver als der viel häufiger vorkommende Disauerstoff. Ozon besitzt einen charakteristischen Geruch, den man z. B. gut in Copyshops wahrnehmen kann.
Es entsteht u. a. in der oberen Atmosphäre unter Einwirkung von UV-Strahlung aus Sauerstoffmolekülen und bildet die schützende Ozonschicht der Erde. Diese ist für uns wichtig, weil sie biologisch schädliche UV-Strahlung von der Erdoberfläche fernhält.
In Bodennähe ist die Ozonkonzentration dagegen normalerweise gering. Im Sommer verursachen Autoabgase jedoch eine verstärkte Bildung von Ozon, das wesentlichen Anteil am Fotosmog hat. Hier ist es nicht erwünscht, weil es Augen und Schleimhäute reizt und die Atmungsorgane schädigt.

In der Kriminalistik hinterlassen die Täter fast immer Spuren, die jedoch oft nur mit speziellen physikalische und chemische Analysemethoden sichtbar gemacht und ausgewertet werden können.
Dabei reicht die Palette von einfachen chemischen Reaktionen zum Nachweis von Giften über die Sichtbarmachung von Fingerabdrücken bis hin zu komplizierten physikalischen und biochemischen Methoden.
Insbesondere die Analyse des Erbguts, der sogenannte genetische Fingerabdruck erlaubt die eindeutige Überführung von Straftätern aller Coleur. Aber auch Dopingsünder im Sport, verantwortungslose Väter und Umweltsünder können mithilfe unterschiedlicher Analysenmethoden, z. B. chromatografischer oder elektrophoretischer Verfahren, identifiziert werden.

Salzsäure hat als Magensäure in diesem Verdauungsorgan wichtige Funktionen. Chemisch gesehen handelt es sich bei der Salzsäure um eine sehr starke Säure. Sie ist ätzend und reagiert mit vielen Stoffen, beispielsweise mit unedlen Metallen. Aber auch organische Substanz werden angegriffen. Ein Schluck aus einer Salzsäureflasche hätte gefährlichen Folgen für den Betroffenen! Wie gelangt so eine ätzende Substanz in unseren Magen und warum wird er nicht zerstört?

Natronlauge, die wässrige Lösung von Natriumhydroxid, wird als sehr preiswerte und außerordentlich wichtige Grundchemikalie in fast allen Bereichen der chemischen Industrie vielseitig eingesetzt. So können wir uns den Alltag ohne Produkte wie Papier, Zellstoff, Seife oder Aluminiumfolie nicht vorstellen. All dies sind Dinge, die es ohne Natronlauge nicht geben würde.

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 Feinstaub (PM10) bezeichnet man feste und flüssige Partikel mit einem Durchmesser von bis zu 10 µm in der Luft. Hauptquellen für den Feinstaub in Ballungsgebieten sind menschliche Aktivitäten. So werden die Staubbelastungen in den Großstädten hauptsächlich durch die Industrie, den Straßenverkehr, und Hausfeuerungsanlagen verursacht.
Auch auf natürliche Weise werden große Mengen an Staub erzeugt. Obwohl die Belastung seit 1990 auf ein Zehntel des damaligen Wertes gefallen ist, geistert das „Feinstaubgespenst“ durch die Medien, weil eine seit Anfang 2005 gültige EU-Richtlinie in deutschen Großstädten nicht eingehalten wird. Die gesundheitlichen und klimatischen Folgen der Feinstaubbelastung sowie der Sinn möglicher Gegenmaßnahmen werden in diesem Beitrag erläutert.

Die Biologie ist eine Naturwissenschaft. Sie untersucht Erscheinungen des Lebens von Pflanzen, Tieren und Menschen, seiner Entstehung, seinen Gesetzmäßigkeiten, Erscheinungsformen und Entwicklungen.

Das Wort „Biologie“ ist von den griechischen Wörtern „bios“ = Leben und „logos“ = Lehre abgeleitet und bedeutet Lehre von Leben.

Die Biologie untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z.B. mit solchen Tätigkeiten, wie dem Beobachten, Vergleichen, Beschreiben, Mikroskopieren oder Experimentieren, verbunden sind.

Traditionell wird die Biologie in eine Reihe von Teilgebiete eingeteilt. Solche Teilgebiete der Biologie sind die Systematik (Taxonomie), die Morphologie, die Anatomie, die Physiologie, die Genetik (Vererbungslehre), die Evolution, die Zellenlehre (Zytologie), die Verhaltensbiologie, die Ökologie, die Anthropologie (Menschenkunde), die Botanik (Pflanzenkunde) und die Zoologie (Tierkunde).

Die Methansäure wird aufgrund ihres Vorkommens in den Giftsekreten der Ameisen auch Ameisensäure genannt.

1670 wurde diese Säure in Waldameisen entdeckt. Ihre Summenformel lautet HCOOH. Sie zählt zur Gruppe der Carbonsäuren und stellt deren stärksten sauren Vertreter dar. Da sie auch als Aldehyd reagieren kann, nimmt sie eine Sonderstellung in der Gruppe der Carbonsäuren ein.

Fett ist nicht gleich Fett. Das stellt jeder sofort fest, der sich über gesunde Ernährung informiert. Diese Tatsache hängt mit dem Bau der Fette zusammen. Fette sind die Ester langkettiger Carbonsäuren. Diese Carbonsäuren sind mit Glycerol (Propan-1,2,3-triol, Glycerin), einem mehrwertigen Alkohol, verestert. Jede der drei Hydroxylgruppen des Glycerols kann mit einer anderen Carbonsäure reagieren, sodass ganz unterschiedliche Fette entstehen und existieren.

Eiweiße (Proteine) sind kompliziert gebaute makromolekulare Verbindungen, die vorwiegend oder ausschließlich aus Aminosäuren aufgebaut sind. Würde man diese Makromoleküle durch chemische Reaktionen in ihre Bausteine zerlegen, kommt man zu einem erstaunlichen Resultat. Nur 22 verschiedene Aminosäuren sind am Aufbau der Biopolymere beteiligt. Trotzdem ist ihre Vielfalt gewaltig. Im menschlichen Organismus findet man mehr als 100 000 verschiedene Eiweiße, die alle spezifische Funktionen erfüllen. Nach ihrer Funktion unterteilt man die Proteine in verscheidene Gruppen.

Basen sind Verbindungen, die bei chemischen Reaktionen Protonen aufnehmen. In wässrigen Lösungen bilden sie Hydroxid-Ionen und wirken demzufolge stark ätzend.
Die wichtigsten anorganischen Basen sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniak. Diese Basen und ihre wässrigen Lösungen, die Laugen, finden nicht nur Einsatz in der Industrie und Technik, sondern sind auch Bestandteile vieler Gebrauchsgüter des alltäglichen Lebens. So sind z. B. viele Reinigungsmittel alkalisch, da sich Fette und andere Verschmutzungen durch Basen leicht lösen lassen. Industriell sind Basen wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von Gläsern, Zellstoff, Düngemitteln oder Baustoffen.
Anorganische Basen schädigen die Umwelt, wenn Abwässer zu stark mit alkalischen Reinigungsmitteln oder Chemieabfällen belastet sind und dadurch das pH-Gleichgewicht in Gewässern gestört wird.

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.

Beschreiben ist meist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Beschreiben wird mit sprachlichen Mitteln zusammenhängend und geordnet dargestellt, wie ein Gegenstand oder eine Erscheinung in der Natur beschaffen ist, z. B. welche Eigenschaften ein Körper besitzt, wie ein Vorgang abläuft, wie ein technisches Gerät aufgebaut ist. Dabei werden in der Regel äußerlich wahrnehmbare Eigenschaften der Erscheinung oder des Gegenstandes dargestellt. Die Beschreibung kann durch Skizzen anschaulich gemacht werden.

Polyurethane werden durch Polyaddition von bi- oder höherfunktionellen Alkanolen und Isocyanaten gebildet. Keine andere Kunststoffgruppe eröffnet so vielfältige Einsatzgebiete. Je nach verwendetem Ausgangsstoff kann man lineare oder vernetzte Polyurethane erhalten, die vielseitige Anwendung in Schaumstoffen, Elastomeren, Lacken, Klebstoffen, Fasern etc. finden.

Phenol (Hydroxybenzen) ist der einfachste Vertreter der Stoffklasse der Phenole. Das Phenol ist giftig, kommt als reiner Stoff in der Natur selten vor, und wir deshalb größtenteils synthetisch hergestellt.

Als Phenole bezeichnet man alle vom Benzen abgeleiteten aromatischen Verbindungen, die mindestens eine OH-Gruppe direkt am aromatischen Ring enthalten. Aufgrund des Einflusses des aromatischen $\Pi$-Elektronensystems auf die freien Elektronenpaare des Sauerstoffs unterscheiden sich die Phenole in ihren Eigenschaften deutlich von den aliphatischen Alkoholen.

Beryllium ist ein seltenes silberweißes, unedles Leichtmetall. Die Metallstäube und die Verbindungen sind giftig. Es ist das leichteste Element der Gruppe der Erdalkalimetalle, das in der Technik als wichtiger Legierungsbestandteil eingesetzt wird.
Im Gegensatz zu den schwereren Elementen der II. Hauptgruppe bildet Beryllium keine -Ionen.

„Alkohol“ – die Volksdroge Nummer 1, ist chemisch betrachtet „Ethanol“, also ein einfacher aliphatischer gesättigter Alkohol.

Seine Eigenschaften ähneln stark dem des Methanols. Typische Reaktionen sind die Veresterung mit Carbonsäuren und die Oxidation zu Acetaldehyd (Ethanal), Essigsäure und Kohlenstoffdioxid. Obwohl er für Lebewesen in höheren Dosen äußerst giftig ist, kommt er in der Natur relativ häufig vor. Bei Gärprozessen, z. B. bei Fallobst, zersetzen Hefepilze zucker- oder stärkehaltige Substanzen zu Ethanol.

Die Wirkungen auf den Menschen sind bei geringen Dosen nicht gefährlich, zumindest bei Erwachsenen und Nichtschwangeren. Zu chronischen Alkoholvergiftungen und damit schweren Organschäden kommt es, wenn der tägliche Alkoholkonsum zu groß wird.
Ethanol dient in der Industrie vor allem als Lösungsmittel, Brennstoff und Ausgangsstoff zur Herstellung weiterer Chemikalien. Zunehmend wird er auch als Treibstoff verwendet.

Vitamine sind essenzielle Bestandteile der Nahrung. Sie werden nur in sehr geringen Mengen benötigt, haben aber viele Funktionen im Organismus zu erfüllen.

Die Einteilung der Vitamine erfolgt nach ihrer Löslichkeit in fettlösliche und wasserlösliche Vitamine. Die wasserlöslichen Vitamine, z. B. die Vitamine der

• B-Gruppen und
• Vitamin C

werden vom Körper nicht gespeichert und müssen deshalb täglich ersetzt werden.
Die fettlöslichen Vitamine

A, D, E und K

können im Körper, vor allem in der Leber, gespeichert und bei Bedarf an die Zellen abgegeben werden. Bei der Nahrungszubereitung ist das zu berücksichtigen.

Mit Beginn seines Auftretens in der Natur strebte der Mensch nach einer Verbesserung seiner Lebensbedingungen und nutzte dabei von Beginn an unbewusst chemische Prozesse. Begonnen hat diese Entwicklung mit der Entdeckung des Feuers durch Umwandlung von mechanischer Arbeit in Wärme. Die Beherrschung des Feuers erlaubte die Gewinnung von Metallen sowie keramischen Baumaterialien und trug somit wesentlich zur Sesshaftwerdung der Menschen bei.

Natürlich vorkommende Stoffe wurden schon in frühester Zeit als Arzneistoffe, Farbpigmente, Kosmetika oder wie das Papyrus in Ägypten als Schreibunterlage genutzt. Durch Beeinflussung natürlicher, freiwillig ablaufender Reaktionen gelang den Menschen im Altertum die Herstellung von Wein, Bier oder Essig. Auch natürliche Farbstoffe wurden schon vor Beginn der Zeitrechnung durch „chemische Handwerker“ aufgrund ihrer praktischen Erfahrungen gewonnen.

Die Frage nach dem wissenschaftlichen Hintergrund der Prozesse und dem Aufbau der Stoffe stellten sich griechische und chinesische Naturphilosophen erst kurz vor der Zeitenwende und legten damit den Grundstein für die Herausbildung der Alchemie als Vorläufer der Chemie im Mittelalter.

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.

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.

* 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.

Mit vielen Gerüchen verbinden wir eine eindeutige Situation. Es ist Frühling, wenn die Blüten die Luft mit dem charakteristischen Duft erfüllen. Der Geruch von Lebkuchen und Tannennadeln erinnert an Weihnachten. Auch der typische Zimtgeschmack in Plätzchen gehört zu dieser Zeit. Diese Empfindungen werden von bestimmten Stoffen ausgelöst. Duft- und Aromastoffe spielen eine bestimmende Rolle in unserem Leben. Mittlerweile sind viele der Stoffe gut untersucht.

Der Kaffeebaum, der ursprünglich in Äthiopien beheimatet ist, wurde bereits um 1400 n. Chr. in den terrassenförmigen Gärten des Jemen angebaut. Von hier aus gelangte der Kaffee nach Mekka und von dort in die gesamte Welt.

Der Siegeszug des Getränks ist nicht nur seinem Geschmack, sondern auch seiner anregenden Wirkung zu verdanken, die auf den Inhaltsstoff Koffein zurückzuführen ist. Koffein ist ein Alkaloid, das das Zentralnervensystem stimuliert und für eine bessere Durchblutung des Großhirns sorgt. Allerdings macht Koffein abhängig und schädigt in größeren Mengen die Gesundheit. Die letale Dosis liegt für Menschen zwischen 5 und 30 Gramm reinen Koffeins.

Teer ist eine flüssige bis feste und braune bis tiefschwarze Substanz, die aus Kohle (Braun-/Steinkohle), Holz oder anderen organischen Materialien gewonnen wird. Früher wurde Teer als Bindemittel im Straßenbelag und als Holzschutzmittel eingesetzt. Heute wird das weitestgehend vermieden, da Teer gesundheitsschädlich ist. In Deutschland ist die Verwendung im Straßenbau schon seit längerem verboten.