Die chemischen Symbole und ihre Geschichte

Inhaltsverzeichnis

EINLEITUNG

1. ENTSTEHUNG CHEMISCHER SYMBOLE
1.1 Symbole und Zeichen
1.2 Die Wurzeln chemischer Symbole
1.2.1 Die chemisch-technischen Fertigkeiten der Ägypter
1.2.2 Die baylonischen Astrologie
1.2.3 Die griechische Philosophie
1.2.4 Die Alchemie in Europa
1.2.5 Die quantitative Chemie und die modernen Zeichen

2. DIE HERKUNFT DER HEUTIGEN CHEMISCHEN SYMBOLE

3. SCHLUßBEMERKUNG

4. LITERATURVERZEICHNIS

Einleitung

Das Ansehen des Faches Chemie ist nach meiner eigenen Erfahrung nicht das Beste: Wird die Mathematik -wenn auch von wenigen verstanden- so doch von vielen bewundert, hat sogar die Physik im Vergleich zur Schwesterwissenschaft Chemie ein geradezu lebensnahes Image. Vielleicht wirkt in dieser Einschätzung sogar heute noch die lange Tradition der Disziplin als "Schwarze Kunst" und "Geheimwissenschaft" nach.

Dabei kann der ambitionierte Pädagoge vielfältige Anknüpfungspunkte finden, um die praktische Bedeutung der Chemie herauszustellen. Die chemischen Symbole, deren Kenntnis die Voraussetzung für ein sinnvolles Arbeiten im Chemieunterricht ist, bieten dazu eine Menge Möglichkeiten. Um bei den Schülern Interesse an Chemie zu wecken, sollten sie nicht als endgültiges und bewährtes System eingeführt werden, daß anschließend stur auswendiggelernt wird. Es ist auch möglich, wenn es die Zeit erlaubt, etwas von der größtenteils recht interessanten Geschichte, die geprägt ist durch Philosophie, Kult, Religion, Hexenküche und Magie, wieder aufleben zu lassen, und so lebhafte Inseln im rationalen Meer der wissenschaftlichen Chemie zu finden.

Die Arbeit gliedert sich im folgenden grob in zwei Teile. Der erste versucht die Wurzeln der chemischen Symbolik in den verschiedenen Kulturen der Weltgeschichte nachzuzeichnen, während der zweite die Herkunft der heute verwendeten Symbole kurz anreißt.

1. Entstehung chemischer Symbole

1.1 Symbole und Zeichen

Der strittige Begriff des Symbols bedeutet in Minimaldefinition: Ein Zeichen oder ein Sinnbild, das stellvertretend für etwas Nicht-Wahrnehmbares steht. Am besten läßt sich dies über Beispiele verdeutlichen. Ein Verkehrszeichen, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsbeschränkung, schreibt eindeutig vor, wie schnell an einem Ort gefahren werden darf. Die rote Farbe des Randes auf diesem Zeichen ist jedoch symbolischer Natur. Das Farbsymbol Rot kann, wie hier, beispielsweise für Gefahr stehen, oder kann zudem als Symbol für Liebe verwendet. Ein Symbol ist also meist mehrdeutig und hat lediglich qualitative Inhalte, während das Zeichen auch quantitative Aussagen macht.

Obwohl beide Begriffe in der Literatur synonym verwendet werden, müßten demnach die chemischen Symbole heute eigentlich Zeichen heißen, denn das geübte Chemikerauge erkennt beispielsweise aus dem Zeichen für Essigsäure CH3COOH auf den ersten Blick, "daß das Molekül von Essigsäure 60 mal so schwer ist wie ein Sechzehntel des Atoms von Sauerstoff, daß die Säure ein Oxydationsprodukt von Acetylaldehyd ist, daß eines seiner Wasserstoffatome durch ein Metall ersetzt werden kann, daß drei seiner Wasserstoffatome durch Chlor ersetzbar sind, daß sie sauer schmeckt und einen niedrigen Siedepunkt hat und daß sie mit Wasser mischbar ist."¹

Diese rationalen mit qualitativen Einzelheiten beladenen chemischen Zeichen haben sich erst seit Lavoisier und Berzelius entwickelt. Vorher, zur Zeit der Alchemie, hatten chemische Symbole noch eher qualitativen Charakter, "mit dem Anspruch auch das innere Wesen des Seins der Dinge und der Welt zu erfassen."² Für die früheren Menschen hatten sie eine magisch-mystische Bedeutung und dienten oft zu kultischen Zwecken.

Sie wurden ersonnen, um Stoffumwandlungen, wie Konservieren von Nahrungsmitteln, Gerben von Fellen oder Gewinnen von Metallen aus Erzen zu beschreiben. Als darüber erste schriftliche Aufzeichnungen angefertigt wurden, begann die Geschichte der chemischen Symbole, die sich aus verschiedenen Quellen speisen, und damit ein großes Stück Menschheitsgeschichte bezeugen.³

1.2 Die Wurzeln chemischer Symbole

1.2.1 Die chemisch-technischen Fertigkeiten der Ägypter

Schon seit 2000 v. Chr. zeichneten dieägyptischen Priester Rezepte auf, die sie streng geheim hielten. Damit bekam das Wort Chemie, das wahrscheinlich dort geprägt wurde, schon die Aura des Geheimnisvollen, Schwarzen und Dunklen, den es bis in die Neuzeit behalten sollte. Deutlich wird dies auch in einem Zitat des griechischen Schriftstellers Plutarch: "Noch heute nennt man das Land Ägypten wegen seiner besonders dunklen dem Schwarzen des Auges vergleichbaren Erde Chemia", das also nicht nur die von Nilschlamm geschwärzte Erde bezeichnete, sondern durch das Auge stellvertretend für alles Dunkle und Geheimnisvolle stand.

Verändert wurde das Wort ab dem sechsten Jahrhundert nach Christus, als die Araber Nordafrika eroberten, das reichhaltige kulturelle Erbe der Ägypter antraten und durch die arabische Vorsilbe ´Al´, die Alchemie schufen.⁴

Die von den Ägyptern verwendeten Symbole waren aber schon beim Eingang in die ersten alchemistischen Schriften im ersten nachchristlichen Jahrhundert geschichtsbeladen durch die Entlehnungen von den Kulturen aus dem Zweistromland.⁵

1.2.2 Die baylonischen Astrologie

Die Babylonier hatten nämlich schon 5000 v. Chr. die vermutlichältesten Symbole geschaffen, die für die Chemie bedeutsam wurden, indem sie Gottheiten als Sterne darstellten. Später, zwischen dem siebten und neunten Jahrhundert v. Chr., wurden diese Götter mit den sichtbaren Sternen identifiziert. Als die Griechen diese wiederum mit bestimmten Metallen verbanden, hatten sich die ursprünglich astrologischen Symbole auf reale Materie übertragen. So wurde zum Beispiel die griechische Gottheit Ares (Mars) als Kriegsgott mit dem Waffenmetall Eisen gleichgesetzt.⁶

1.2.3 Die griechische Philosophie

Während andere Kulturen ihre chemische Beobachtungen beim Ausüben ihres Gewerbes machten, traten die vornehmen Griechen eher mit theoretisch-spekulativen Methoden an die materiellen Probleme heran.

Empedokles entwickelte im fünften Jahrhundert vor Christus die Vier-Elementen-Theorie, die später von Aristoteles differenziert wurde. Alle existierenden Stoffe, Dinge und Lebewesen waren demnach in unterschiedlichen Anteilen aus den vier Elementen Feuer, Luft, Wasser und Erde zusammengesetzt. Plato stellte diese Elemente später als geometrische Körper dar. Diese bestanden hauptsächlich aus Dreiecken, die später in Elementsymbolen auftauchen, die bis weit ins Mittelalter verwendet wurden.⁷

1.2.4 Die Alchemie in Europa

Erst die arabische Besetzung Spaniens und die Kreuzzüge vom 11. bis zum 15. Jahrhundert brachten das bis dahin verschollene alchemistische Gedankengut der Griechen in das mittelalterliche Europa. Da aber die konservative Haltung der Kirche mit ihrem Monopol auf Wissenschaft und das feudalistische Herrschaftssystem neue Ideen nicht gerade förderten, beschränkte sich die Alchemie lange Zeit auf die Suche nach dem "Stein der Weisen." Dieser sollte allerdings nach der aristotelischen Transmutationsidee dazu dienen, aus unedlen Metallen Gold zu machen, um damit ganz profan die Kassen der Fürsten zu füllen. An deren Höfen arbeiteten nämlich die meisten Alchemisten, die aus Konkurrenz, und um ihre Fehlschläge zu vertuschen die Alchemie wieder zur Geheimwissenschaft machten.⁸

Die anfängliche Geheimhaltung, aber auch die spätere Verbreiterung der alchemistischen Erfahrungsbasis durch erste planmäßige Experimente verursachten einen gewaltigen Anstieg der Zahl der chemischen Symbole.

Mit der Renaissance im 15. und 16. Jahrhundert wurde die antike Alchemie noch populärer und entwickelte sich durch die Anwendung in und am menschlichen Körper zur Iatrochemie (iatros: griech. Arzt).⁹ Damit zeichnete sich bereits die Trennung einer wissenschaftlichen Chemie von der Alchemie an.

1.2.5 Die quantitative Chemie und die modernen Zeichen

Die Einführung der Waage und der dadurch möglichen quantitativen Versuche löste den entscheidenden Schub der modernen Chemie aus. Die wachsende Zahl von unterscheidbaren chemischen Stoffen löste in der Folge eine Vielzahl von Klassifikations- und Benennungssystemen aus, die sämtlich wieder verworfen wurden.¹⁰ Erst das von Berzelius 1818 eingeführte System, das bis heute verwendet wird, setzte sich durch. Seine Symbole oder auch Zeichen entstanden aus den ersten Buchstaben des lateinischen Namens, denen er bei Dubletten einen zweiten Buchstaben hinzufügte. Die Verbreitung dieses System ist nicht zuletzt der Auseinandersetzung der mittlerweile rationalen Wissenschaft Chemie mit der zu dieser Zeit noch einmal aufblühenden, als Goldmacherei gebrandmarkten, Alchemie zu verdanken.¹¹

2. Die Herkunft der heutigen chemischen Symbole

Wie die vielfältigen Wurzel der Chemie schon erahnen lassen, haben die chemischen Symbole vom Sprachgut fast aller Kulturvölker profitiert.¹² Sie sind zwar immer vom lateinischen Namen abgeleitet, meist handelt es sich dabei aber um Latinisierungen, oft gar um latinisierte Eigennamen.¹³

Hier eine kleine Zusammenstellung der Häufigkeiten an Stammsprachen für die angeblich lateinischen Namen:

- Griechisch 43
- Arabisch 2
- Lateinisch 23
- Ägyptisch 1
- Deutsch 10
- Dänisch 1
- Schwedisch 7
- Finnisch 1
- Anglo-amerikanisch 4
- Indisch 1
- Russisch 4
- Italienisch 1
- Französisch 2
- Persisch 1
- Spanisch 2
- Polnisch 1

Die Häufigkeit der griechischen Stämme ergibt sich dabei ebenso aus der wissenschaftlichen Tradition Neuentdeckungen "mit in griechischer Sprache konstruierten Neubildungen zu belehnen",¹⁴ wie das Lateinische "als Gelehrtensprache des Mittelalters" seinen Einfluß nahm. Die vielen deutschen Stämme ergeben sich aus der dort damals weit verbreiteten Bergmannssprache.¹⁵ Zu den einzelnen Elementen finden sich denn auch zahlreiche Hinweise auf ihre Entstehung und manchmal sogar kleine Anekdoten.¹⁶

3. Schlußbemerkung

Tiefergehende geschichtliche Erklärungen zum Entstehen der Elementsymbole, wie sie im ersten Teil der Arbeit beschrieben werden, führen im Chemieunterricht meines Erachtens zu weit. Das würde den üblichen der Chemie zugestandenen Stundenrahmen wohl sprengen. Je weiter man nämlich in der Zeit zurückgeht, desto mehr verschwimmen die Grenzen und man gerät in Bereiche der Philosophie, Religion und so fort. Hier wäre es meiner Ansicht nach zuvor nötig, das jeweilige Menschen- und deren Weltbild differenziert zu vermitteln, um die Zusammenhänge verdeutlichen zu können. Vorstellbar wäre dazu vielleicht eine fächerübergreifende Zusammenarbeit zum Beispiel mit Geschichts-, Geographie- oder Deutschlehrern, obwohl das Ganze in einem eigenen Fach wie Wissenschaftstheorie besser aufgehoben wäre.

Auf keinen Fall versäumen sollte man jedoch die kurzen Herkunftsverweise anzugeben. Diese können dem Lehrer immer dann, wenn ein neuer Stoff eingeführt wird, helfen, den Unterricht aufzulockern und dem Schüler sich die Materie besser einzuprägen.

4. Literaturverzeichnis

Janich, Peter/Nikolaos Psarros (Hg.): Die Sprache der Chemie, Würzburg 1996

Wachenfeld, Ingrid/Stäudel, Lutz/Wöhrmann, Holger: Vom alchemistischen Symbol zum Element-"Symbol" der modernen Chemie. Ein Beitrag zum Verständnis der chemischen Zeichensprache, in: Naturwissenschaft im Unterricht 29 (1981) Nr. 10, S. 371-381

Walter, Wolfgang: Chemische Symbole in der Vergangenheit und Gegenwart, in: Der Chemiunterricht 13 (1982) Heft 2, S. 5-43

Wolff, Robert: Die Sprache der Chemie. Zur Entwicklung und Struktur einer Fachsprache, Bonn 1971

[...]

¹ Wachenfeld, Ingrid/Stäudel, Lutz/Wöhrmann, Holger: Vom alchemistischen Symbol zum Element-"Symbol" der modernen Chemie, in: Naturwissenschaft im Unterricht 29 (1981) Nr. 10, S. 372.

² Wachenfeld u.a., a.a.O., S. 373.

³ ebd.

⁴ Wachenfeld u.a., a.a.O., S. 373.

⁵ ebd., S. 374.

⁶ Wachenfeld u.a., a.a.O., S.373.

⁷ ebd., S. 375.Vgl. auch Wolfgang Walter: Chemische Symbole in der Vergangenheit und Gegenwart, in: Der Chemiunterricht 13 (1982) Heft 2, S. 7ff.

⁸ ebd., S. 377.

⁹ ebd., S. 378.

¹⁰ Wachenfeld, a.a.O., S. 379.

¹¹ ebd., S. 380. Siehe auch Walter, a.a.O., S. 24.

¹² Wolff, Robert: Die Sprache der Chemie. Zur Entwicklung und Struktur einer Fachsprache, Bonn 1971, S. 17.

¹³ ebd., S. 20.

¹⁴ ebd.

¹⁵ ebd., S. 27.

¹⁶ Hier sei aufgrund des Referatumfanges und der unzähligen Beispiele auf das zweite Kapitel "Das chemische Sprachenbabel" in "Die Sprache der Chemie" von Robert Wolff hingewiesen.