Was ist Chemie (Schulunterricht)?

Einfach gesagt ist die Chemie eine Naturwissenschaft, die sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen befasst. Im Rahmen des Schulunterrichts ist diese „Definition“ etwas weiter zu fassen.

Zu den Thema „Aufbau / Eigenschaften“ gehören die Grundbegriffe: Stoff, Reinstoff, Gemisch und deren Unterscheidung (Überschneidung mit dem Themengebiet „Stoffe im Alltag“). Zu den Eigenschaften gehören aber auch grundlegende Atomvorstellungen (da sich Eigenschaften nun einmal vom atomaren / molekularen Aufbau ableiten) und die Definition des „Stoffbegriffes“. Aus diesem Stoffbegriff (der für das Verständnis einer chemischen Reaktion notwendig ist), werden die Elementsymbole abgeleitet. In diesem Zusammenhang werden die Stoffeigenschaften wichtiger Stoffgruppen wie Säuren, Basen, Metalle und Salze erlernt.

Vor dem Thema „Umwandlung“ erfolgt eine erste Deutung einer chemischen Reaktion und Unterscheidung zu einem physikalischen Vorgang. Dazu gehört auch die chemische Symbolsprache. Im ersten Schritt werden im Einführungsunterricht (Stoffe im Alltag, Allgemeine Chemie) chemische Reaktionen durch eine Wortgleichung erfasst und erst anschließend mit den Elementsymbolen bzw. Symbolen charakterisiert. In diesem Zusammenhang fallen auch die Begriff „Wertigkeit“ oder „Bindigkeit“, schließlich muss die Zahl der Bindungsstellen / Anzahl der Bindungspartner bekannt sein, um eine chemische Verbindung mit einer chemischen Formel wieder zu geben.

Bei der Herleitung der chemischen Reaktion wird ersichtlich, dass eine chemische Reaktion nicht nur mit einem Stoffumsatz korreliert ist, sondern auch mit einem Energieumsatz. Dabei gibt es Reaktionen, die schnell, langsam oder gar nicht (sichtbar) ablaufen. Hier werden auch Katalysatoren eingesetzt, die den Ablauf einer Reaktion erst ermöglichen.

Zu dem Themengebiet „Stoffumwandlungen“ gehören auch die Gesetzmäßigkeiten einer chemischen Reaktion, beispielsweise die Massenerhaltung bei chemischen  Reaktion. Oft wird hier auf den Ursprung der Chemie eingegangen, wobei die Chemie in zwei Bereiche eingeteilt wird/wurde: Anorganische Chemie und Organische Chemie.

Die Anorganische Chemie befasst sich (im Schulunterricht) mit Oxidationsreaktion, Eigenschaften wichtiger Stoffgruppen wie Oxide und Sulfide. Daneben gehören zur Anorganischen Chemie auch technische Prozesse, wie das Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak.

Die Organische Chemie befasst sich mit Kohlenwasserstoffen, also Verbindungen, die hauptsächlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind. Die wichtigsten Vertreter sind Alkane, Alkanole (Alkohole) und Alkansäuren. Zur Organischen Chemie gehören auch „Nahrungsmittel“ wie Kohlenhydrate oder Fette. Diese Stoffe dienen ach oft als Grundstoffe für „Makromoleküle“ wie beispielsweise „Kunststoffe“. Der Bereich „(neue) Werkstoffe“ ist inzwischen ein Bereich, der sowohl in der Anorganischen als auch der Organischen Chemie seine Berechtigung hat.