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Vertiefe Dein Fachwissen mit Online-Kursen zur Chemie
Egal, ob Du Chemie studierst oder unabhängig davon mehr über chemische Zusammenhänge wissen willst – um Dir die faszinierende Welt der Chemie näherzubringen, zeigen wir Dir in unserem Verzeichnis zahlreiche interessante Videokurse.
Um unsere Welt zu verstehen, sind Grundlagen der Chemie essentiell, denn fast jeder Lebensbereich ist unmittelbar mit Chemie verbunden: Jedes Material, das uns umgibt, jede Substanz, mit der wir in Berührung kommen, ist auf Basis chemischer Reaktionen entstanden. Die Herstellung nahezu aller Verbrauchsgüter basiert auf chemischen Prozessen.
Betrachtet man die elementare Stellung dieser zentralen Wissenschaft, so ist erstaunlich, wie wenig wir über chemische Vorgänge eigentlich Bescheid wissen.
Doch worum genau geht es in der Chemie?
Chemie als zentrale, fächerübergreifende Naturwissenschaft
Die Chemie beschäftigt sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen. Sie hat in ihrer Spezialisierung eine Vielzahl an Disziplinen entwickelt.
Wenn Du noch keine näheren Kenntnisse der Chemie besitzt, startest Du am besten mit der allgemeinen und Anorganischen Chemie.
Dabei lernst Du die wichtigsten Prinzipien der Chemie kennen. Was ist Materie und Energie, was sind Atome, Moleküle und Ionen? Du lernst, chemische Reaktionen und Stöchiometrie zu verstehen, das Periodensystem der Elemente und die Grundlagen chemischer Bindungen. Du wirst begreifen, welche intermolekularen Kräfte bei Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen am Werk sind, bekommst Einblicke in die Eigenschaften von Lösungen, in chemische Kinetik, chemische Gleichgewichte und Säure-Base-Reaktionen. Mit diesem Grundlagenverständnis kannst Du anschließend tiefer in die Welt der Chemie eintauchen.
Neben der Anorganischen Chemie ist die Organische Chemie – die sich mit Kohlenstoffverbindungen befasst – der zweite große Bereich der Chemie und ein Universum für sich: Sämtliche Kunststoffe sind beispielsweise Kohlenstoffverbindungen und gehen auf Erdöl als Ausgangsmaterial zurück.
Neben diesen beiden Hauptgebieten gibt es jedoch zahlreiche weitere Disziplinen.
Zahlreiche Einzeldisziplinen der Chemie
Die Physikalische Chemie beispielsweise konzentriert sich auf Phänomene, die der Chemie zu Grunde liegen. Verwandte Disziplinen sind u. a. die Thermodynamik und die Elektrochemie – hoch relevant etwa bei der Entwicklung leistungsfähiger Batterien für die Elektromobilität, für Smartphones und Mikroelektronik.
Wenn Du verstehen willst, wie und warum Stoffwechselvorgänge im Körper ablaufen, hilft Dir die Biochemie weiter. Als Grenzdisziplin zur Biologie untersucht die Biochemie die Reaktionen in lebenden Organismen und befasst sich mit der Strukturaufklärung und Synthese von Biomolekülen.
Die Analytische Chemie ist ein weiteres, riesiges Anwendungsfeld. Die Analytik gewährleistet zum Beispiel, dass Lebensmittel frei von Giften und Schadstoffen sind und fungiert so als "Ticket zum Verkauf". Analytische Chemie ermöglicht uns auch, die Reinheit von Arzneistoffen sicherzustellen oder die Schadstoffbelastungen von Luft, Wasser und Böden zu ermitteln. Laboranalytik für Blutuntersuchungen und klinische Tests sind in unserer Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Die Instrumentelle Analytik bedient sich dabei komplexer Geräte wie Gaschromatographie (GC) und Massenspektrometrie (MS). In der Bioanalytik werden beispielsweise Antikörper eingesetzt, um Bakterien oder Viren im nachzuweisen.
Auch in Industrie und Wirtschaft gefragt
Wenn es um die Produktion großer Mengen an Substanzen geht, kommt die Technische Chemie oder Industrielle Chemie zum Einsatz. Hier werden in gigantischen Anlagen im Tonnenmaßstab Grundchemikalien für die Industrie hergestellt. Reaktionen im Labormaßstab sind oft nicht ohne Weiteres skalierbar – zum Beispiel aus Kostengründen oder weil die benötigten Mengen nicht schnell genug oder automatisiert hergestellt werden können. Die Technisch Chemie findet hierfür Lösungen.
Ein Beispiel zur Veranschaulichung der Dimensionen, um dies es hier geht, ist die Produktion von Ammoniak über das Haber-Bosch-Verfahren: Dieser Prozess allein verbraucht etwa 1 Prozent der weltweiten Energie, die jährlich generiert wird!
Spezielle Chemiebereiche für viele Anwendungsgebiete
Weitere Chemie-Disziplinen sind u. a. die Theoretische Chemie, die Präparative Chemie (die sich als Gegenstück zur Analytik mit der Synthese chemischer Verbindungen befasst), die Pharmazeutische Chemie (hier geht es um die chemischen Eigenschaften von Arzneimitteln), die Radiochemie (Chemie radioaktiver Stoffe) oder die Verarbeitung von Erdöl in den Raffinerien der Petrochemie.
Vom Schwarzpulver zum modernen Kunststoff: Erforschung der Stoffe seit der Antike
Die Entwicklung der Chemie geht bis in die Antike zurück. Das "Griechische Feuer", das sich nicht mit Wasser löschen lässt, war etwa schon 678 n. Chr. bekannt. Im 14. Jahrhundert, wurde das Schwarzpulver von dem Mönch Berthold Schwarz in Europa entdeckt.
Im 17. und 18. Jahrhundert wurden dann viele chemische Gesetzmäßigkeiten gefunden und Theorien aufgestellt, z. B. das Gesetz von der Erhaltung der Masse oder die kinetische Gastheorie. Gleichzeitig wurden immer mehr Elemente und chemische Substanzen entdeckt: Chlor, Kobalt, Platin, Wasserstoff, die Edelgase und viele mehr.
Der Beginn der modernen Chemie liegt im 19. Jahrhundert mit der Begründung der chemischen Atomtheorie von Dalton. Es kamen u. a. die Elektrizitätslehre auf, die chemische Symbolsprache, die Gesetzte der Elektrolyse, die Spektroskopie und das Massenwirkungsgesetz.
Im 20. Jahrhundert wurden Kunststoffe hergestellt und viele wichtige Synthesen entwickelt. Die Röntgenkristallographie zur Strukturaufklärung von Molekülen wurde entwickelt und die Struktur unseres Erbgutes und komplexe Reaktionswege wie die Photosynthese der Pflanzen entschlüsselt.
Chemie im Alltag: Pflanzen, Streichhölzer, Batterien
Chemie im Alltag begegnet Dir täglich an unzähligen Stellen. Wenn Du kochst, putzt, Medikamente einnimmst, ein Feuer anzündet oder einfach nur atmest, laufen chemische Reaktionen ab.
Auch die allgegenwärtige Photosynthese der Pflanzen zur Umwandlung von Kohlendioxid und Wasser in Biomasse und Sauerstoff ist eine wichtige chemische Reaktion – bilden die Pflanzen doch für viele Tiere und auch für uns als Nahrung die Lebensgrundlage.
Und wenn Du ein Streichholz anzündest oder eine Kerze, eine Zigarette rauchst oder die Verbrennung in Motoren betrachtest – es läuft eine Verbrennungsreaktion ab, die energetische Moleküle mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser umsetzen.
Ebenso die in Batterien ablaufenden Vorgänge: sie sind Beispiele für elektrochemische Reaktionen, also Reaktionen, die mit elektrischem Strom verbunden sind. Die einfachste Form einer Batterie ist die Galvanische Zelle, die aus zwei Halbzellen mit Metallelektroden und zugehörigen Ionenlösungen besteht. Mit einer Ionenbrücke und Kabelverbindungen wird der Stromkreis geschlossen. Ohne Chemie nicht möglich!
Entdecke verschiedene Online-Kurse zum Fachgebiet Chemie
Auch wenn noch nicht zu allen Chemiebereichen Online-Kurse existieren: Zu den wichtigsten Teilgebieten findest Du in unserem E-Learning-Verzeichnis bereits diverse hochwertige Videokurse. Du hast Die Wahl zwischen einführenden Kursen in deutscher und englischer Sprache, darüber hinaus zeigen wir Dir auch einige fortgeschrittene Themen für Spezialisten.
Und im Gegensatz zu Vorlesungen oder Laborpraktika hast Du bei Online-Kursen immer die Möglichkeit, Inhalte zum besseren Verständnis wiederholt anzusehen, Pausen einzulegen oder auch auf Inhalte vorzugreifen. So kannst Du Deine Kenntnisse vertiefen und Dich in Deinem eigenen Tempo optimal auf Prüfungen vorbereiten.
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