Liebe Hörerinnen und Hörer, hört ihr dieses Geräusch? Dann folgt Werbung. Ihr kennt ja den Deal. Ihr könnt den Podcast kostenlos hören, dafür gibt's ab und zu Werbung. Und jetzt, los geht's! Giolino Spezial, der Wissens-Podcast für junge Entdeckerinnen und Entdecker. Hallo ihr Lieben! Wisst ihr, was Smartphones und Spülmittel gemeinsam haben?

Ja, okay, ich weiß, das ist eine schwierige Frage, aber zum Glück habt ihr ja mich. Diese beiden Dinge würden nicht funktionieren, wenn es keine Chemie gäbe. In Smartphones zum Beispiel stecken mehr als 60 chemische Elemente. Bestimmte Elemente, sogenannte Halbleiter, sorgen im Chip des Smartphones dafür, dass Daten blitzschnell verarbeitet werden. Und die Lithium-Ionen-Akkus liefern die nötige Energie. Damit das Smartphone überhaupt läuft. Das Spülmittel funktioniert nach einem ganz einfachen chemischen Trick. Das Spüli hat nämlich ein paar kleine Helferlein und die haben eine wasserliebende und eine fettliebende Seite.

Und wenn wir eine dreckige, fettige Pfanne haben, dann unklammern die kleinen Helferlein das Fett wie eine Kugel, damit das Wasser es einfach wegspülen kann. Ganz ehrlich, unser ganzes Leben würde nicht funktionieren ohne Chemie. Wir würden nicht existieren ohne chemische Vorgänge. Und unsere Welt bleibt keine Sekunde gleich. Dinge zerfallen, schmelzen, brennen, wachsen oder entstehen ganz neu. Und all diese Veränderungen untersucht die Chemie. Sie ist also nicht nur ein langweiliges oder für manche, wie für mich, auch ziemlich anstrengendes Schulfach, sondern auch extrem spannend. Und das ist meine Mission für die nächsten drei Folgen. euch zu zeigen, wie unfassbar, faszinierend Chemie sein kann. Heute tauchen wir als erstes einmal ganz tief rein in die Geschichte der Chemie. Wer hat das alles entdeckt? Wer hat sich diese vielen komplizierten Formeln ausgedacht? Und am Schluss der Folge habe ich noch ein super cooles Experiment für euch, das ihr ganz einfach zu Hause nachmachen könnt. Und ich kann auch schon mal versprechen, es wird magisch.

Aber jetzt schnallt euch gut an für unsere Zeitreise durch die Geschichte der Chemie. Wenn wir es genau nehmen, dann müssen wir eigentlich zurück bis in das Jahr 450 vor Christus. Da macht sich nämlich schon der griechische Philosoph Empedokles über die vier Elementelehre Gedanken. Nach dieser Lehre bestehen alle Substanzen der Welt aus den vier Urstoffen. Erde, Feuer, Wasser, Luft. Wenig später vermutet der Philosoph Demokrit, dass unsere gesamte Welt aus winzigen Teilchen zusammengesetzt ist. Er nennt sie Atome. Das kommt vom griechischen Wort atomos, unteilbar. Verhaken sich die Atome, können Stoffe entstehen. Ist das nicht faszinierend, dass das Menschen schon vor mehr als 2400 Jahren entdeckt haben? Wir stoppen unsere Zeitreise aber an einem anderen Punkt, nämlich etwas später, im Jahr 1768.

Mitte des 18. Jahrhunderts, da gleicht Chemie immer noch eher eine Art Geheimlehre. Aber der Franzose Antoine Laurent de Lavoisier wird das für immer ändern. Mit cleveren Experimenten und modernen Laborinstrumenten macht er aus der Geheimlehre eine echte Wissenschaft und wird damit zum Vater der Chemie.

Wer die Welt verändern will, muss geduldig sein. Das weiß der junge Antoine Laurent de Lavoisier. Seit 101 Tagen beobachtet er, wie in seinem Labor Wasser köchelt. In einem verschlossenen Glasbehälter. Nichts gelangt hinein oder heraus. Trotzdem entstehen irgendwann weiße Rückstände in der Flüssigkeit. Für viele Gelehrte ist das ein Beweis. Wasser kann sich auf mysteriöse Weise in Erde verwandeln, behaupten sie. Doch Lavoisier glaubt nur, was sich messen lässt. Also leert er den Glasbehälter aus, wiegt ihn und jubelt.

Hatte er es doch geahnt. Der Behälter ist ein bisschen leichter als vor 101 Tagen. Durch das lange Kochen haben sich Bestandteile aus dem Glas gelöst und die bilden jetzt die Rückstände. Wasser wird also nicht auf wundersame Weise zur Erde. Experiment für Experiment entzaubert Antoine de Lavoisier viele alte Fehlannahmen. Schon als 20-Jähriger erklärt er, dass er die Chemie von Grund auf erneuern wolle. Dabei helfen ihm seine Genauigkeit und seine Gabe, bei alltäglichen Vorgängen aufmerksamer hinzusehen als andere. Lavoisier baut das beste Labor Europas auf, verblüfft mit ausgefallenen Experimenten und entdeckt grundlegende chemische Naturgesetze. Er ist ein Superstar der Forschung und findet doch ein grausames Ende. aber der Reihe nach.

Der schlaue Zweifler kommt am 26. August 1743 in Paris zur Welt. Als Sohn in einer reichen Anwaltsfamilie. Auf Wunsch des Vaters studiert Antoine zunächst Jura. Doch viel lieber mag er den Naturwissenschaften, vor allem Mathe und Physik, weil beides so klaren Regeln folgt. Im Vergleich dazu ist Chemie damals noch ziemlich rückständig, voll von unbewiesener Annahmen, wie Laurent sich immer wieder beklagt. Und naja, damit hat er schon auch recht. Denn noch immer beschäftigen sich viele Gelehrte lieber mit der Alchemie.

Habt ihr schon mal von dieser Geheimlehre gehört? Die ist schon in der Antike entstanden und hatte vor allem im 16. Und 17. Jahrhundert ihre Blütezeit. Die besagt zum Beispiel, dass alle Dinge aus Wasser, Luft, Erde und Feuer zusammengesetzt sind und dass diese Urstoffe sich verwandeln, wenn man sie erhitzt oder mischt. Jahrhundertelang tüfteln Alchemisten zum Beispiel daran, aus wertlosen Metallen wie Blei kostbares Gold zu machen. Natürlich ohne Erfolg. Lavoisier ist aber ein Fan der Vernunft, Klarheit und von genauen Messergebnissen. Anders als viele Vorgänger verlässt er sich nicht auf seine trügerischen Sinne. Stattdessen misst er chemische Substanzen mit genauen Instrumenten im Labor. Nach und nach lässt er dafür mehr als 8000 moderne Instrumente bauen. Er besitzt Wagen, die bis auf ein Tausendstel Gramm exakt sind. Spezielle Thermometer, raffinierte Gasometer, mit denen er Gase wiegen und auffangen kann. Lavoisier entwirft auch Vorrichtungen, um die Atemvorgänge beim Menschen zu untersuchen und lässt Diamanten mithilfe eines Brennglases in Flammen aufgehen.

Mit nur 25 Jahren wird er in die Pariser Akademie der Wissenschaften aufgenommen. Eine große Ehre. Manchmal macht er richtige Shows aus seinen Experimenten. Damit beeindruckt er nicht nur andere Gelehrte, sondern auch wichtige Adelige. Sogar den französischen König. Damals war das Ludwig der Sechzehnte. Aber noch viel mehr. Der Chemiker löst mehrere große Rätsel. Was passiert zum Beispiel, wenn man etwas verbrennt? Im 18. Jahrhundert glauben Gelehrte noch, dass dann sogenanntes Phlogiston entweiche, ein mysteriöser, unsichtbarer Stoff. Aber Lavoisier beweist, dass der überhaupt nicht existiert. Dazu bringt er beispielsweise Zinn in einem geschlossenen Glasbehälter zum Schmelzen und zeigt, dass das Metall nach dem Verbrennen schwerer geworden ist. Es kann also auf gar keinen Fall Phlogiston abgestoßen haben.

Stattdessen hat das Zinn etwas aufgenommen. Sauerstoff, also ein Bestandteil in der Luft. Und die Luft ist auch kein unteilbarer Urstoff, wie die Alchemisten denken, sondern eine Mischung aus verschiedenen Gasen. Das beweist Lavoisier. Der Begriff Sauerstoff, den hat er höchstpersönlich erfunden. Lavoisier weist auch nach, dass Menschen und Tiere dieses Gas zum Atmen brauchen. Er beweist außerdem, dass Wasser kein unteilbares Element ist, sondern auch aus mehreren Bestandteilen besteht. Aus Wasserstoff und Sauerstoff, H2O. Das habt ihr bestimmt schon mal gehört. Und Lavoisier hat die Massenerhaltung in der Chemie beschrieben. Nichts geht verloren. Nichts wird geschaffen. Alles verwandelt sich. Zusammen mit seinen Kollegen hat er sogar schon ein logisches Benennungssystem für Chemie. Alle Stoffe bekommen einen Namen, der ihre chemischen Eigenschaften verrät. Ein Metall, das sich beim Verbrennen mit Sauerstoff verbindet, endet nun beispielsweise auf Oxid sowie Eisenoxid.

Antoine Lavoisier forscht aber nicht nur mit vielen Kollegen, sondern auch mit seiner Frau Marie. Auch sie begeistert sich für Chemie. Sie beschreibt in Laborbüchern ganz genau, was bei den Versuchen passiert. Macht exakte Skizzen von den Apparaten und lernt sogar Englisch und Latein, um für ihren Mann wissenschaftliche Aufsätze aus diesen Sprachen zu übersetzen. Seine Entdeckungen macht Lavoisier in seiner Freizeit. Er kann nämlich nur frühmorgens, spätabends und zusätzlich an einem anderen Tag pro Woche forschen. Die restliche Zeit scheffelt er Geld. Lavoisier ist einer von 40 französischen Steuerpächtern. Diese zwingen auch arme Menschen dazu, Abgaben für den verschwendungssüchtigen König Ludwig zu bezahlen. Und sie dürfen einen Teil davon behalten. Kein Wunder, dass das Volk die Steuerpächter hasst. Dank noch anderen Jobs und weil seine Frau Marie aus einer sehr reichen Familie kommt, wird Lavoisier einer der wohlhabendsten Männer Frankreichs. Deshalb kann er auch so viel Geld in sein Labor stecken. Chemie ist damals ein Hobby, das sich nur wenige leisten können.

Doch Lavoisiers Hauptberuf wird ihm zum Verhängnis. 1789 beginnt nämlich die Französische Revolution. Das Volk hat es satt. Diese vielen Abgaben und die verschwenderischen Reichen. Und es stürzt den König. Zeitweise gelangen besonders radikale Gruppen an die Macht. Wer als Feind oder Feindin des Volkes gilt, wird ohne mit der Wimper zu zucken, zum Tode verurteilt. Auch die ehemaligen Steuerpächter. Es gibt keine Ausnahme für Lavoisier, obwohl er vermutlich der bekannteste Chemiker seiner Zeit ist. Am 8. Mai 1794 wird er in Paris verurteilt und vor den Henker geschleppt. Dann saust das Fallbeil hinunter. Ein französischer Wissenschaftler schreibt danach, Es hat nur einen Moment gekostet, seinen Kopf abzuhacken. Aber vielleicht reichen 100 Jahre nicht, wieder einen vergleichbaren heranzubilden.

Aber vergessen wird man Antoine Laurent de Lavoisier nicht und deshalb wird er auch als Vater der Chemie in die Geschichte eingehen. Nach ihm werden noch viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Chemie weiterbringen. 1898 beispielsweise, als die in Frankreich lebende Polin Marie Curie strahlende Stoffe untersucht und mit ihrer Forschung den Begriff Radioaktivität erfindet. Ihre Grundlagenforschung wird später essentiell sein für die Entwicklung der Atombombe. Oder 1908 entwickeln die deutschen Fritz Haber und Karl Bosch ein Verfahren, das Stickstoff mit Wasserstoff zu Ammoniak verbindet. So lässt sich Kunstdünger herstellen.

Aber manchmal entsteht neues Wissen nicht nur so systematisch und geordnet wie bei Lavoisier, sondern einfach per Zufall. Ein Missgeschick hier, eine Schlamperei dort, in der Forschung läuft eben auch nicht immer alles nach Plan. Zum Glück. Schließlich bescheren uns diese Zufälle und Fehler so manche wichtige Entdeckung. Deshalb habe ich jetzt für euch fünf absolut verrückte Zufälle aus der Geschichte der Chemie.

Der Knaller, Alfred Nobel lässt es krachen. Oft und heftig. Denn der schwedische Chemiker experimentiert mit hochgefährlichem Nitroglycerin. Bei einer Explosion in Stockholm stirbt 1864 sogar sein Bruder. Trotzdem lässt Nobel die Finger nicht davon. Im Gegenteil, erforscht, besessen und baut eine Fabrik in Norddeutschland. In dieser wird Kieselgur, ein sandiges Puder aus versteinerten Algenresten, als eine Art Polsterung in Kisten genutzt.

Der Legende nach soll Nobel beobachtet haben, dass sich auslaufendes Nitroglyzerin mit dem Kieselgur zu einer breiigen Masse vermengte, die viel stabiler war. Nobel formt sie zu Stangen, nannte das Ganze Dynamit, vom griechischen Dynamis für Kraft und lässt den neuen Sprengstoff 1867 patentieren. So wird Nobel reich. Und übrigens, falls euch der Name Nobel bekannt vorkommt, ja, ihr seid schon richtig, Alfred Nobel ist der Namensgeber des berühmten Nobelpreises, mit dem jedes Jahr bedeutende Forscherinnen und Forscher ausgezeichnet werden. Es ist der wichtigste Wissenschaftspreis der Welt und das große Vermögen von Alfred Nobel, das hat er diesen Preis gestiftet.

Der Mode-Hit Violette Kleidung, ein lila Gewand? Purer Purpur-Luxus. Denn zu Beginn des 19. Jahrhunderts lässt sich der Farbstoff allein aus dem Drüsensekret der Purpur-Schnecken herstellen. Das ist super schwer daran zu kommen und so viele von den Schnecken gibt es nicht. Kein Wunder, dass sich bloß reiche und mächtige Adrette-Violett kleiden. Bis der Chemiestudent William Henry Perkin 1856 mit Anilin experimentiert. Aus dieser öligen Flüssigkeit will er einen Ersatz für Chenin herstellen. Ein wichtiges Malaria-Medikament. Bis dahin lässt es sich nur aufwendig aus dem China-Rindenbaum gewinnen. Perkin scheitert. Und irgendwie doch nicht. Denn bei seinen Versuchen bleibt im Reagenzglas eine schwarze Schmiere zurück, die sich in Alkohol löst und dann alles, einfach alles lila färbt. Statt einer Arznei hat der Student Mau Wein erfunden, den ersten künstlichen Farbstoff der Geschichte. Und ruckzuck ist die Modewelt in lila Laune.

Der Pippi Patzer, Henning Brandt, ein Hamburger Apotheker und Alchemist, fasst 1669 einen Plan. Er will Gold herstellen, echtes Gold, und zwar aus seinem Urin. Das Rezept? Pippi so lange eindampfen, bis nur noch eine schwarze Masse übrig bleibt. Diese dann stundenlang in einem Steingefäß erhitzen. Fertig. Doch statt Gold und ganz viel Glanz entdeckt Brand am Topfboden eine wachsartige Substanz. Phosphor, ein chemisches Element, das Energie speichert und leuchten kann. In reiner Form kommt es in der Natur nicht vor, nur in Verbindungen, meist als Phosphate. Diese stecken etwa in unseren Knochen, Zähnen, Zellen und sorgen heutzutage auch in Pflanzendünger für manchen Wachstumsschub auf dem Feld.

Konstantin Faulberg grübelt. Was war das denn gerade? Als er in sein Brot beißt und mit der Lippe an seine Finger kommt, schmecken die plötzlich süß. 1878 experimentiert der Chemiker in einem Labor in Baltimore, USA mit Steinkohlenteer. Die dicke Flüssigkeit entsteht, wenn Steinkohle stark erhitzt wird. Als er sich dann eines Abends beim Essen über den Geschmack an seinen Fingern wundert, ist er verwirrt. Hatte er sie nach der Arbeit nur schnell Wischiwaschi gewaschen? Zurück im Labor schlägt er an sämtlichen Gefäßen. Das muss lustig ausgesehen haben. Und tatsächlich, an einem findet er die Substanz. Achtung, ein schwieriges Wort. Benzoesäure-Sulfemid. Später Saccharin genannt. Es ist ein süßer Zufall, auf den die Zuckerindustrie eher sauer reagiert. Den künstlichen Süßstoff dürfen zunächst sogar nur Apotheken verkaufen. Doch Saccharin setzt sich durch und steht als E954 noch heute auf Lebensmittelverpackungen.

Alexander Fleming hat einen Fimmel für Schimmel. Zumindest seit seiner Rückkehr aus dem Urlaub im Jahr 1928. Denn damals entdeckt der schottische Arzt in seinem Labor eine ungewaschene Petrischale, in der er zuvor Bakterien gezüchtet hatte. Nun wuchern darin grüne Schimmelpilze. Igitt. Doch Fleming staunt. Die Pilze haben die krankmachenden Bakterien zerstört. Er hatte, schlamperei sei Dank, natürliche Keimkiller entdeckt. Daraus entwickelt er das Penicillin, das erste Antibiotikum überhaupt. Später gelingt es Forschenden, den Wirkstoff aus dem Pilz zu reinigen, ihn chemisch zu analysieren und künstlich nachzubauen. Rund 1200 Antibiotika-Arzneien sind derzeit in Deutschland zugelassen. Sie helfen, wenn durch Bakterien verursachte Krankheiten nicht von alleine aus heilen und retten häufig sogar Leben. Was werden wir nur ohne diese Zufälle der Forschungsgeschichte? Was lernen wir daraus? Es muss nicht immer alles perfekt laufen, um gut zu werden. Und manchmal kann man vielleicht auch nicht aufräumen, damit irgendwas ganz besonderes entsteht.

Und jetzt dürft ihr auch zu Forscherinnen und Forschern werden. Ich habe jetzt noch ein super spannendes kleines Experiment für euch. Mit einer unsichtbaren Zaubertinte. Damit könnt ihr geheime Botschaften verschicken, die nicht für alle Augen bestimmt sind. Also passt gut auf. Alles, was ihr dazu braucht, sind eine Zitrone und eine Zitronenpresse. Ein Glas, ein Blatt Papier, einen Pinsel und eine Kerze. Schritt 1. Ihr schneidet die Zitrone in zwei Hälften, presst sie aus und sammelt den Zitronensaft in einem Glas. Schritt 2. Dann nehmt ihr einen Pinsel und taucht ihn in den Saft. Schreibt eure Botschaft dann mit einem feinen Pinsel auf ein Blatt Papier und lasst es trocknen, bis die Schrift wieder verschwindet. Schritt 3. Wenn ihr dann das Blatt mit einem Föhn, einem Bügeleisen oder über einer Kerze erwärmt, passiert Magie.

Nach wenigen Sekunden erscheint die Botschaft wieder in brauner Schrift auf dem Papier. Aber bitte seid vorsichtig, damit es nicht anfängt zu brennen. Vielleicht probiert ihr das Experiment erstmal zusammen mit Mama oder Papa aus. Ihr könnt ja eine kleine liebe Botschaft draufschreiben, die dann plötzlich auftaucht, da freuen sie sich bestimmt. So meine lieben Forscherinnen und Forscher, in der nächsten Folge gibt es noch mehr Spannendes aus der Welt der Chemie. Und jetzt erstmal der Witz der Woche. Hallo, ich bin Elli und habe einen Witz für Geolino. Der heißt, geht ein Skelett zum Zahnarzt, sagt der Zahnarzt. Deine Zähne sind gut, nur das Zahnfleisch ist eingegangen. Ciao. Ich muss ehrlich sagen, Chemie hat mir in der Schule nicht so gut gefallen. Aber was ich jetzt gerade mit euch lerne, finde ich wirklich faszinierend. Ich hoffe, ihr seid nächstes Mal auch wieder dabei. Mein Name ist Ivy Hase, das Skript hat Luisa Philipp geschrieben und die Audio-Produktion und das Sound-Design hat Alexandra Zebesch gemacht. Ich freue mich aufs nächste Mal. Tschüss! Noch mehr Geolino für zu Hause? Schaut einfach unter geolino.de slash spezial.