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Chemisches Element


Was ist ein chemisches Element? Definition:

Ein chemisches Element ist ein sogenannter Reinstoff, der nur aus sich selbst besteht und mit chemischen Methoden nicht in unterschiedliche Einzelkomponenten aufgespalten werden kann. Derzeit sind 118 unterschiedliche Elemente bekannt. Chemische Elemente können anhand ihrer Kernladungszahl eindeutig voneinander unterschieden werden. Diese Zahl, auch unter dem Begriff der Ordnungszahl bekannt, gibt die Anzahl der Protonen im Atomkern an. Folglich verfügen idente Elemente über die selbe Kernladungszahl. Die Abbildung links zeigt das chemische Element Gold, dass insgesamt 79 Protonen aufweist.
Ein Großteil der chemischen Elemente wurde erst im 17. und 18. Jahrhundert entdeckt. Bis dato waren nur einige wenige Reinstoffe bekannt, darunter z.B. Kupfer, Quecksilber, Eisen oder eben auch Gold. Von der Antike bis ins späte Mittelalter ging man noch von den vier Grundelementen Erde, Feuer, Luft und Wasser aus. Diese Vier-Elemente-Lehre, u.a. von Aristotoles und Plan vertreten (wenn auch in leicht modifizierter Form), hielt sich fast zwei Jahrtausende in den Köpfen der Menschen.
Vom chemischen Element abzugrenzen ist die chemische Verbindung.

Reinelemente und Mischelemente:

Reinelemente sind Elemente mit einem einzigen, natürlich vorkommenden Isotop. Von 118 Elementen sind nur 22 Reinelemente: Aluminium, Arsen, Beryllium, Bismut, Caesium, Cobalt, Fluor, Gold, Holmium, Iod, Mangan, Natrium, Niob, Phosphor, Plutonium, Praseodym, Rhodium, Scandium, Terbium, Thorium, Thulium und Yttrium.
Die Atome der jeweiligen Reinelemente sind also immer ident im Bezug auf Protonenzahl und Neutronenzahl. Alle weiteren Elemente zählen zu den Mischelementen. Bei diesen existieren zwei oder mehr natürlich vorkommende Isotope.

Die häufigsten chemischen Elemente:

Mit einem Anteil von ungefähr 90% befinden sich in der Erdkruste hauptsächlich Sauerstoff, Silizium, Aluminium, Eisen, Calcium und Natrium in den unterschiedlichsten chemischen Verbindungen. Mit einer Vielzahl von Elementen kommen wir praktisch nie 'in Berührung'. Das hat drei Gründe: Erstens sind viele Elemente derart selten bzw. nur in äußerst geringen Mengen auf unserem Planeten vorhanden. Zweitens sind einige der schweren Elemente nur künstlich im Labor entstanden, kommen daher in der Natur nicht vor. Und drittens wissen wir z.T. überhaupt nicht, in welchen Gegenständen des Alltags seltene Elemente vorkommen. In einem handelsüblichen Computer sind beispielsweise zahlreiche seltene Elemente 'verbaut', z.B. Palladium, Neodym oder Praseodym.
Im Vergleich dazu sieht die Verteilung der Elemente im Kosmos deutlich anders aus. Wasserstoff und Helium machen zusammen 98% der Elemente aus. Beide Elemente haben sich im Rahmen der sogenannten Nukleosynthese (Entstehung der Atomkerne) kurz nach dem Urknall gebildet.

Video: Chemisches Element Definition. Chemie Lernvideo (April 2020).