Chemische Elemente
Ein chemisches Element ist ein Reinstoff, der durch chemische Prozesse nicht weiter aufgeteilt bzw. in andere Stoffe zerlegt werden kann. Somit bilden alle Elemente die Grundstoffe der Chemie und treten als Reinstoffe bei chemischen Reaktionen auf. Aus Kombination der Elemente entstehen dann neue chemische Verbindungen, welche dann wiederum kombiniert werden können. Alle 118 Grundstoffe sind im Periodensystem der Elemente erfasst. (siehe auch Artikel zu den Grundbegriffen der Chemie)
Inhalt
- 1 Was ist ein chemisches Element
- 2 Wie viele Elemente gibt es
- 3 Wie unterteilt man die Elemente
- 4 Warum unterteilt man nach chemischen Elemente
- 5 Wie unterscheiden sich die Elemente
- 6 Welche Elemente kommen am häufigsten auf der Erde vor
- 7 Welches Element ist das häufigste im Weltall
- 8 In welcher Form treten Elemente auf
Was ist ein chemisches Element
Ein chemisches Element ist ein Grundstoff, welcher sich nicht mit chemischen Methoden weiter zerlegen lässt. Die kleinsten Teilchen eines chemischen Elements sind die Atome. Ein Kennzeichen jedes Elements ist, dass es ausschließlich aus Atomen mit der selber Ordnungszahl besteht. So wird bspw. das Wasserstoffelement ausschließlich aus Atomen mit der Ordnungszahl 1 (Wasserstoffatom) gebildet. Das Atom ist demnach das kleinste Teilchen oder die kleinste Menge eines Elements. Zur Kennzeichnung im Periodensystem wurde jedem Element ein eigenes Elementsymbol zugeordnet.
Wie viele Elemente gibt es
Bis heute sind 118 Elemente bekannt. Das schwerste Element hat die Ordnungszahl 118.
Wie unterteilt man die Elemente
Elemente werden in Reinelemente und Mischelemente unterteilt. Von den 118 Elementen, die wir kennen, sind nur 22 als Reinelemente klassifiziert. Darunter befinden sich: Helium, Bor, Sauerstoff, Natrium oder Schwefel.
Das Merkmal von Reinelementen ist, dass die Protonenzahl auch der Neutronenzahl entspricht. Bei Mischelementen unterscheidet sich die Anzahl der Protonen von der Anzahl der Neutronen. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Massezahlen.
In der Natur kommen 94 der 118 Elemente vor. Die natürlichen Elemente werden im Periodensystem mit den Ordnungszahlen 1 bis 94 versehen.
Allerdings bilden sich einige natürliche Elemente erst bei bestimmten radioaktiven Prozessen und sind demnach Zwischenglieder. Dies sind Technetium (Ordnungszahl 43), Promethium (O. 61), Neptunium (O. 93) und Plutonium (O. 94).
Die Elemente mit der Ordnungszahl 95 bis 118 sind künstliche Elemente. Alle künstlichen Elemente sind radioaktiv. Das bedeutet, dass ihre Atome unter Aussendung von Strahlung irgendwann in andere Atome zerfallen.
Etwa 80 der 118 Elemente sind Metalle. Die Übrigen sind entweder Halbmetalle, wie bspw. Arsen und Silicium, oder Nichtmetalle (z.B. Wasserstoff oder Chlor).
Warum unterteilt man nach chemischen Elemente
Jedes Atom eines Elements verhält sich chemisch identisch zu Atomen des gleichen Elements. Grob kann man sagen, dass sie die gleichen chemischen Eigenschaften haben. Deshalb werden sie zu einem Element zusammengefasst.
Diese Klassifizierung gibt die Möglichkeit, eine Definition und sämtliche Elementeigenschaften unter einem Begriff zu vereinen. Wenn ein Chemiker von Sauerstoff (wissenschaftlich: Oxygen) spricht, weiß ein anderer Chemiker aus einem anderen Land, was damit gemeint ist, kennt die Eigenschaften usw. Mit der Klassifikation in Elementen ergibt sich demnach eine gemeinsame Sprache für Chemiker.
Wie unterscheiden sich die Elemente
Die Ordnungszahl im Periodensystem gibt die Anzahl der Protonen im Atomkern an. Sie wird deshalb auch als Kernladungszahl bezeichnet. Die einzelnen Elemente unterscheiden sich in ihren Kernladungszahlen auf atomarer Ebene. Dieser Unterschied bewirkt eine periodische Änderungen der Elementeigenschaften, weshalb man die Elemente in einem Periodensystem zusammenführt.
Welche Elemente kommen am häufigsten auf der Erde vor
Die natürlichen Elemente treten mit unterschiedlicher Häufigkeit auf der Erde auf. Die Erdrinde besteht aus einer Lithosphäre (Gesteinshülle), einer Hydrosphäre (Wasserhülle) und einer Atmosphäre (Lufthülle). Und zu 99 % besteht die gesamte Erdrinde aus nur zehn Elementen.
Das häufigste Element ist Sauerstoff mit etwa 50 % Anteil. Dieser kommt elementar und teils gebunden (z.B. Oxiden) vor.
Das zweihäufigste Element der Erdrinde ist Silizium mit einem Anteil von etwa 25 %. Dieses kommt gebunden im Gestein vor.
Die übrigen 8 Elemente sind: Natrium, Aluminium, Kalium, Eisen, Calcium, Magnesium, Wasserstoff und Titan.
Es bleiben 84 natürliche Elemente übrig. Und diese kommen zusammen lediglich auf einen Anteil von 1 %.
Welches Element ist das häufigste im Weltall
Wasserstoff ist das häufigste Element im Weltall. Der Anteil beträgt etwa 70 Prozent. Auf der Erde gehört Wasserstoff zu den zehn häufigsten Elementen, deren Anteil allerdings nur etwa 0,87 % ausmacht. Der meiste Wasserstoff auf der Erde ist im Wasser gebunden.
Das zweithäufigste Element im Kosmos ist Helium.
In welcher Form treten Elemente auf
Jedes Element kann in allen drei Aggregatzuständen (flüssig, fest, gasförmig) auftreten. Bei Raumtemperatur und Normaldruck sind 11 Elemente gasförmig. Diese sind: Sauerstoff, Wasserstoff, Chlor, Argon, Fluor, Helium, Krypton, Neon, Radon, Stickstoff und Xenon.
Unter diesen Bedingungen (Raumtemperatur, Nordmaldruck) sind nur zwei Elemente flüssig. Dies sind Quecksilber und Brom.
Alle anderen Elemente treten bei Raumtemperatur und Normaldruck nur als Feststoffe auf.