Einführung

Die in der Studieneingangsphase naturwissenschaftlicher Fächer übliche »Einführung in die Allgemeine Chemie« erfolgt gemeinhin in Form einer Vorlesung im Umfang von zwei bis drei Semesterwochenstunden, unterstützt durch ein zugehöriges Seminar von vergleichbarem Stundenumfang.

Der Aufbau und das Zusammenspiel dieser Lehr- und Lerneinheiten ist dabei meist sehr ähnlich:

• In den Vorlesungsstunden werden den Studierenden vornehmlich Sachverhalte beziehungsweise abstrakte Konzepte der Chemie präsentiert.
• Für das zugehörige (tiefere) Verständnis sowie den Erkenntnisprozess, dass - und wie - in der Chemie wirklich »alles mit allem zusammenhängt«, sind in erster Linie die zugehörigen Seminare zuständig.

Erstaunlicherweise jedoch begnügt sich eine Vielzahl von Lehrbüchern mit dem Anspruch, ihre Leserschaft in die Grundlagen der Chemie einzuführen, auf eine möglichst kompakte, vollständige und zugleich tunlichst übersichtliche Darstellung und Zusammenfassung aller »Themen der Chemie, die man kennen sollte«, häufig unterstützt durch Übungsaufgaben mit mehr oder minder ausführlichen Lösungen. Die Erkenntnis, dass - und wie - die einzelnen Teilgebiete der Chemie in Wahrheit untrennbar miteinander verbunden sind, bleibt damit nur allzu häufig auf der Strecke, und bei manchen Studierenden - insbesondere jenen, die dem Fach häufig skeptisch, wenn nicht sogar offen ablehnend gegenüberstehen - verfestigt sich unwillkürlich der Eindruck, Chemie sei in Wahrheit ein Sammelsurium verschiedenster Teilgebiete, die miteinander nicht das Geringste zu tun hätten . was jeglichem auf Verständnis ausgerichteten Lernerfolg natürlich massiv entgegensteht.

Dieses Buch bemüht sich um einen anderen Ansatz: Hier folgen in jedem Kapitel dem eher Sachverhalt-lastigen »Vorlesungs-Inhalt« - in etwa wie im real existierenden Hochschul-Alltag - ein Übungs- und ein Vertiefungsteil, wobei Letzterer als »Vertiefendes Seminar zum Selber-Lesen« dienen soll.

• Zunächst werden in jedem Kapitel die jeweils betreffenden Konzepte der Chemie vorgestellt und erläutert sowie anhand ausgewählter Beispiele nachvollziehbar gemacht. Wichtige Formeln oder Gesetze, die sich einzuprägen ratsam wäre, werden eingeführt und in den jeweiligen Kontext eingebettet.
• Es folgt ein Übungs-Abschnitt mit einigen Aufgaben nebst ausführlicher Lösung - wo es erforderlich erscheint, mit konkretem Verweis auf den jeweiligen »Vorlesungs-Inhalt«.
• In dem sich anschließenden Vertiefungs-Abschnitt werden dann ausgewählte Konzepte noch einmal etwas ausführlicher betrachtet, dabei aber auch, wo möglich, mit dem in vorangegangenen Kapiteln behandelten Stoff in Beziehung gesetzt. Entsprechend beschränkt sich der »Vertiefungs-Teil« keineswegs auf weitere Übungsaufgaben: Vielmehr soll die Leserschaft Schritt für Schritt in das komplexe Zusammenspiel der einzelnen »Teildisziplinen der Chemie« eingeführt werden, sodass sich eben jene so unerlässlich wichtigen Zusammenhänge praktisch von selbst erschließen.
• In den nachfolgenden Kapiteln werden dann auch die Inhalte aus den jeweiligen Vertiefungs-Abschnitten als bekannt vorausgesetzt beziehungsweise es wird, um diese Zusammenhänge aufzuzeigen, gegebenenfalls eben auch auf Vertiefungs-Abschnitte rückverwiesen.

Für diejenigen, die schon mit den Grundlagen der Chemie vertraut sind, hier ein Beispiel:

• Im »Vorlesungs-Teil« werden die Spielregeln des VSEPR-Modells zur Vorhersage des räumlichen Baus von Molekülen oder Molekül-Ionen behandelt.
• Im »Übungsteil« soll man anhand einiger Beispiele sicherstellen können, dass man bei der Anwendung dieses Modells auf die gleichen Ergebnisse kommt, die sich in Lehrtexten finden.
• In den nachfolgenden »Vertiefungs-Teilen« werden dann besagte Spielregeln nicht nur anhand ausgewählter weiterer Beispiele eingeübt (darunter auch Verbindungen, die schon in vorangegangenen Kapiteln erwähnt wurden), sondern es wird auch darauf eingegangen, wie sich die Ergebnisse in (praktisch) alles zuvor Behandelte einfügen, einschließlich Überlegungen darüber, wie sich der resultierende räumliche Bau auf Dinge wie Polarität, die entsprechend resultierenden intermolekularen Wechselwirkungen und letztendlich sogar auf makroskopische Eigenschaften wie Schmelz- oder Siedepunkte auswirkt.

Das in diesem Buch im obigen Abschnitt erstmalig eingesetzte Beispiel-Icon bringt uns gleich zu den hier verwendeten Symbolen, die den Lesern1 den Umgang mit den hier präsentierten Konzepten und dergleichen mehr tunlichst erleichtern sollen.

Symbole in diesem Buch

Häufig werden einzelne Abschnitte des Buches durch das eine oder andere Icon gekennzeichnet. In diesem Buch finden Sie fünf verschiedene:

Mit dem Ausrufezeichen sind Gesetze und/oder Formeln, Definitionen und Prinzipien gekennzeichnet, die wirklich wichtig sind. Auf diese wird entsprechend auch in den nachfolgenden Kapiteln immer wieder zurückgegriffen werden. Ohne das, was hier steht, kommen Sie also früher oder später nicht mehr weiter.

Häufig erweisen sich Faustregeln oder Merkhilfen als bemerkenswert nützlich. Diese sind in diesem Buch mit der Glühbirne gekennzeichnet. Gleiches gilt auch für allgemeine Lerntipps, die Ihnen das weitere Vorankommen im Studium erleichtern sollten. (Zugegeben: Hin und wieder haben wir derlei Lerntipps auch, um den Lesefluss nicht zu stören, einfach in den Fließtext integriert.)

Es gibt in der Chemie so manche gerade bei Studienanfängern äußerst beliebten (Denk-)Fehler. Die gilt es natürlich tunlichst zu vermeiden, und genau deswegen weisen wir in den mit der Explosion gekennzeichneten Passagen ausdrücklich auf potenzielle intellektuelle Stolperfallen hin.

In mit dem erhobenen Zeigefinger markierten Abschnitten finden sich Verweise auf Konzepte oder Sachverhalte, die Ihnen bereits aus vorangegangenen Kapiteln bekannt vorkommen sollten (sei es nun aus einem »Vorlesungs-« oder einem »Vertiefungs-Abschnitt«). Hier wird also auf genau jene Zusammenhänge hingewiesen, die für das Verständnis der Wissenschaft namens »Chemie« so unerlässlich sind.

Dass das Beispiel-Icon einen Abschnitt markiert, in dem es um ein Beispiel geht, haben Sie vielleicht schon an obigem Beispiel bemerkt. So mancher Rechenansatz und so manche Formel werden anhand eines Beispiels sehr viel leichter nachvollziehbar, deswegen wimmelt es in diesem Buch nur so davon.

Zudem gibt es noch ein etwas weniger auffälliges Symbol, das Ihnen die Verwendung korrekter Fachsprache erleichtern solle: die Betonungs-Unterstreichung, die Ihnen verrät, welche Silbe (oder welcher Laut) eines Fachworts jeweils zu betonen ist. So reimt sich etwa der Nachname des Mannes, dem wir die Stiftung für die wohl weltweit angesehensten Ehrungen auf dem Gebiet der Wissenschaften verdanken (gemeint ist natürlich der Nobelpreis), keineswegs auf das Tischlerwerkzeug Hobel.

Nebenbei bemerkt .

In praktisch jeder Vorlesung ergehen sich Dozierende früher oder später in kurzen »konstruktiven Abschweifungen«, in der sie vom aktuellen Thema auf etwas eingehen, das entweder mit der direkten Alltags-Wirklichkeit zu tun hat oder den Bogen zu anderen Themengebieten schlägt - auch wenn jene Gebiete, rein fachlich betrachtet, eventuell erst deutlich später von Belang sein mögen. Derlei Dinge - gerne auch Anekdoten oder dergleichen - möchten wir Ihnen natürlich nicht vorenthalten und halten uns daher auch nicht zurück. Genau dafür sind diese Kästen da.

Törichte Annahmen über den Leser

Vermutlich halten Sie dieses Buch in Händen, weil zu Ihrem Studium, was auch immer Ihr Hauptfach sein mag, auch eine Einführungsveranstaltung in die Grundlagen der Chemie gehört -, an deren Ende höchstwahrscheinlich auch die eine oder andere Form von Abschlussprüfung steht.

• Sollten Sie Vorkenntnisse mitbringen, stammen diese vermutlich aus der Schulzeit und/oder liegen schon ein wenig weiter in der Vergangenheit.
• Sie sind sich alles andere als sicher, ob Ihre bisherigen (Vor-)Kenntnisse alleine zum Bestehen des Chemie-Moduls ausreichen werden.
• Aus diesem Grund ist Ihnen daran gelegen, eben jene Grundlagen hinreichend zu durchdringen - idealerweise, indem Sie tatsächlich etwas verstehen, statt sich in exzessivem Auswendiglernen ergehen zu müssen. (Hier schon jetzt ein nicht ganz unwichtiger Hinweis: Tatsächlich kann man mit reiner Auswendiglernerei in der Chemie keine langfristigen Erfolge erzielen.)
• Deswegen sind Sie auch durchaus bereit, beim Lesen eines...