Wie Gehen Chemiker vor?

Wie andere Naturwissenschaftler auch versuchen die Chemiker das, was sie tun, aufgrund logischer Schlüsse durchzuführen, die auf Beobachtungen und Berechnungen beruhen. Sie versuchen, die vorgefundenen Stoffe, ihre Reaktionsfähigkeit, ihre Bildung und ihre Umwandlungen durch Mass und Zahl so genau wie möglich zu beschreiben. Sie nutzen die daraus gewonnenen Erkenntnisse, um bei der Reaktion bekannter Stoffe mit einander durch Festlegung der Reaktionsbedingungen völlig neue Stoffe herzustellen, die oftmals überraschende Eigenschaften besitzen.
Zu den Aufgaben und Problemen der Chemie gehört es, neue Arzneimittel herzustellen und gemeinsam mit Biologen und Medizinern ihre Wirkungsweise aufzuklären. Welche chemischen Prozesse bei der Verschmelzung von Ei und Samen ablaufen, wie das Wachstum von Zellen gesteuert wird und wie Vererbung funktioniert, versucht man ebenso zu beantworten wie Fragen nach dem Einfluss von Spurengasen auf die Qualität von Luft, nach den Ozon in den oberen Bereichen der Atmosphäre und wie man das Entstehen von Smog verhindern kann. Chemische Forschung sorgt für die Entwicklung neuer Kunststoffe, Fasern, Farbstoffe, Werkstoffe, Kosmetika, Waschmittel und Hygieneprodukte. Die chemische Verfahrenstechnik ist die Grundlage der chemischen Industrie, die solche Produkte in großem Maßstab herstellen kann. Kein moderner Industriestaat kann ohne chemische Industrie existieren.
Viele Fragen, die uns heute bewegen, haben eine lange Geschichte. Biologischer Landbau ist beispielsweise ein alter Hut, und noch heute wird in weiten Teilen der Welt Landbau ohne Mineraldünger betrieben. Aber schon vor über hundert Jahren erkannte der deutsche Chemiker Justus von Leibig, dass die Bodenfruchtbarkeit keine mystische Kraft ist. Sie stellt sich als Ergebnis chemischer, physikalischer und biologischer Prozesse dar, die ineinander verschränkt sind. Liebig schrieb: “ Als Prinzip des Ackerbaus muss angesehen werden, dass der Boden in vollem Masse wieder erhalten muss, was ihm (durch Pflanzenbau) genommen wird. ... Die ersten Quellen der Nahrung der Pflanzen liefert ausschließlich die anorganische Natur. “ Er entwickelte aufgrund von Bodenanalyse Vorschriften, wie durch geeignete Düngung mit Mineraldünger die Erträge gesteigert werden konnten. Er erkannte als erster den Kreislauf der Elemente in der Natur und wies auf Schäden hin, die durch unbedachte Maßnahmen, beispielsweise beim Raubbau in der Landwirtschaft, entstehen.
Düngemittel sind Nahrung für Kulturpflanzen, Pflanzenschutzmittel sind ihre Medikamente. Fungizide, Herbizide und Insektizide schützen die Kulturpflanzen und greifen in den Stoffwechsel ihrer Feinde ein. Sie bewirken ein Absterben von Schadorganismen und unerwünschten Konkurrenten. Chemische Kriegsführung auf dem Acker und im Garten? Wohl kaum, denn ein epidemischer Befall der Kulturpflanzen mit Schädlingen bedeutet für den Landwirt oft die Vernichtung der ganzen Ernte. Allerdings muss der Einsatz sachgemäß sein, wie ja auch Anwendung von Medikamenten beim Menschen sachgemäß erfolgen muss, wenn nicht Schaden eintreten soll. Für die Volkswirtschaft bedeutet sachgmäßer Einsatz von Pflanzenschutzmitteln eine erhöhte Effizienz im Aufwand an Energie und Rohstoffen und eine Einsparung menschlicher Arbeitskraft: Unkraut zu hacken wird weder gut bezahlt, noch ist es ein beliebter Job.
Chemie gilt als kompliziert und schwierig. Sie hat eine Fachsprache, die dem Laien unverständlich erscheint. Das kommt daher, dass die Chemie hinter die Dinge der täglichen Erlebniswelt schaut. Sie deckt die Ursachen und Gründe von Eigenschaften und Umwandlungen der Materie auf. Allerdings finden sich diese Ursachen und Gründe auf der Längenskala der Ausdehnung von Molekülen. Die zugehörigen Zeitskalen leigen im Bereich von einer billionstel Sekunde. Ursachen und Wirkungen spielen sich in den Dimensionen der Moleküle ab, einer Welt, für die unsere Umgangssprache nicht geschaffen ist. Daher ist es nötig, ein System von logisch verknüpfbaren Aussagen zu schaffen, eben eine Sprache, mit der die Natur in diesen Dimensionen exakt beschrieben werden kann.