Die Chemie des Lebens
Die organische Chemie (Organik) ist ein Teilgebiet, das sich mit den Verbindungen des Kohlenstoffs beschäftigt. Aber Achtung, nicht jede Kohlenstoff-Verbindung ist organisch!
Einblick
Die organische Chemie begleitet dich jeden Tag. Sie ist in fast allen Produkten des täglichen Bedarfs anzutreffen: Nahrungsmittel, Kleidung, Möbel, Kunststoffe, Kosmetikprodukte, Farbstoffe, Reinigungsmittel, Duftstoffe, … bestehen aus organischen Verbindungen. Auch in deinem Körper spielt die organische Chemie eine wichtige Rolle. Verbindungen wie Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate, Vitamine und Nukleinsäuren (wie die DNS) sind organische Moleküle.
Entscheide, ob folgende Gegenstände und Substanzen aus organischen oder anorganischen Verbindungen bestehen!
Ein großer Teil der organischen Stoffe, die uns im Alltag begegnen, werden synthetisch hergestellt. Mit dem Wissen über organische Strukturen hat man in den letzten 150 Jahren die Welt nachhaltig verändert und den Wohlstand der Gesellschaft verbessert. Die Entwicklung von Medikamenten, die Erzeugung vielfältiger Materialien (z. B. Kunststoffe), die Produktion von Farbstoffen, die Herstellung von Kunstfasern für Kleidung sind Beispiele für Anwendungsbereiche der organischen Chemie.



Grundbausteine des Lebens
Wir kennen ca.
Organische Verbindungen sind immer Kohlenstoff-Verbindungen. Aber natürlich braucht es auch noch andere Elemente. Ein ständiger Begleiter von Kohlenstoff ist Wasserstoff. Häufige Bindungspartner sind Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und die Halogene (F, Cl, Br, I). Die vielfältige Struktur von organischen Molekülen besteht aus (langen) Ketten, Verzweigungen und Ringen.



Aber nicht alle Strukturen aus und mit Kohlenstoff sind organisch. Zwei Erscheinungsformen (Modifikationen) von elementarem Kohlenstoff sind Diamant und Grafit. Lerne anorganische Kohlenstoff-Verbindungen kennen, indem du Gegenstände dazu findest!
Aus anorganisch wird organisch
Bis ins 19. Jahrhundert dachte man, dass Stoffe der belebten Natur (also organische Verbindungen) nur durch Lebewesen mit vis vitalis, der sogenannten Lebenskraft, hergestellt werden könnten. Ein Meilenstein in der Forschung gelang Friedrich Wöhler 1828, als er aus einer anorganischen Verbindung organischen Harnstoff herstellte. Damit war der Grundstein für die Synthese organischer Moleküle gelegt.


Auch in der Natur werden aus anorganischen Substanzen organische Strukturen aufgebaut. Lange Zeit machte man sich Gedanken darüber, wie Pflanzen wachsen und überleben können. Mit Hilfe von Experimenten und Beobachtungen im 18. und 19. Jahrhundert konnte der Vorgang der Fotosynthese beschrieben werden. Dieser Prozess ist eine wichtige Lebensgrundlage für uns. Er liefert Sauerstoff und Nahrung. Bei der Fotosynthese entsteht Traubenzucker, der zu anderen Verbindungen wie Stärke, Fette und Proteine umgebaut wird. Darüber hinaus wird bei der Fotosynthese Kohlenstoffdioxid (CO2), ein Treibhausgas, in Biomasse gebunden. Daher spielt der Prozess auch eine wichtige Rolle im Klimageschehen.


Lass die Pflanze wachsen! Du kannst auch beobachten, wie bei der Fotosynthese Traubenzucker und Sauerstoff entstehen.
anorganisch | organisch | anorganisch | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
6 CO2 | + | 6 H2O |
Lichtenergie
|
C6H12O6 | + | 6 O2 |
Kohlenstoffdioxid | Wasser | Traubenzucker | Sauerstoff |