Chemisches Element

Überall kann es vorkommen: ein chemisches Element. Sei es in der Luft, in Lebewesen oder sogar im Weltraum. Bei chemischen Elementen handelt es sich um Reinstoffe, welche durch chemische Methoden nicht mehr in andere Stoffe zerlegt werden können. Alle chemischen Elemente sind im sogenannten Periodensystem der Elemente einsehbar, wobei manche der aufgelisteten Stoffe nicht natürlich auf der Erde vorkommen oder nur in sehr geringen Mengen gefunden wurden. 

Elemente auf der Erde

In den meisten Fällen begegnet uns ein Chemisches Element in einer Verbindung mit einem weiteren Element. Das einfachste Beispiel ist hierfür die Verbindung, die aus den Elementen Wasserstoff (2 Atome pro Molekül) und Sauerstoff (1 Atom pro Molekül) besteht und den Formelnamen H2O hat. Auch ansonsten sind chemische Verbindungen nahezu überall vorhanden. Fährt ein Auto über die Straße, so wird die chemische Energie der Brennstoffe über Umwege in mechanische Energie verwandelt. Dies sind nur einige Beispiele aus dem Alltag, in welchen chemische Verbindungen, die aus mehreren chemischen Elementen bestehen, zum Einsatz kommen. 

Elemente im Weltall

Den aktuellen Forschungen zufolge entstanden beim Urknall die beiden leichtesten Elemente: Wasserstoff und Helium. Ebenso entstanden kleine Mengen der zwei nächst leichteren Elemente Lithium und Beryllium. Die ersten Sterne entstanden und betrieben im Inneren Kernfusionen. Durch die ständigen Explosionen von Sternen verringert sich der Wasserstoffanteil von neu gebildeten Sternen dauerhaft. Man geht davon aus, dass im Universum deshalb in ferner Zukunft nur noch Eisen vorhanden wäre. 

Periodensystem der Elemente

Das Periodensystem der Elemente ist eine Liste aller chemischen Elemente. Diese sind aufsteigend nach ihrer Kernladung, der sogenannten Ordnungszahl, sortiert. Es wurde im Jahre 1869 durch den russischen Chemiker DImitri Mendeljew vorgestellt. Das Periodensystem ähnelt einer Tabelle und ist in der Waagerechten nach verschiedenen Perioden und in der Senkrechten nach verschiedenen Gruppen sortiert. Aktuell sind alle Elemente mit den Ordnungszahlen von 1 (Wasserstoff) bis 118 (Oganesson) ohne Unterbrechung entdeckt oder erzeugt worden. In der Natur kommen jedoch lediglich die Elemente mit den Ordnungszahlen 1 bis 94 vor. Fünf dieser Elemente sogar in so geringen Mengen, dass sie zuerst künstlich erzeugt wurden, bevor man sie in der Natur entdeckte. Die Elemente mit den Ordnungszahlen von 95 bis 118 sind ausschließlich künstlich erzeugt worden.

Formen der Elemente

Die chemischen Elemente haben verschiedene Aggregatzustände bei Normalbedingungen. Während Eisen zum Beispiel fest ist, ist Sauerstoff bei Normalbedingungen gasförmig und Brom ist flüssig. Die Aggregatzustände ändern sich jedoch, abhängig von der jeweiligen Schmelz- oder Siedetemperatur, durch das Anpassen von Luftdruck und Temperatur.

Chemische Reinstoffe - ein Wunder der Natur

Es ist beeindruckend, wie im Universum aus vier Reinstoffen mittlerweile 118 Elemente entstanden sind. Zwar dauerte diese Entwicklung auch rund 13.8 Mrd. Jahre, jedoch zeigt uns die Wissenschaft ständig, dass es immer wieder möglich sein wird, neue Verbindungen und Elemente zu finden. So ist es nicht erstaunlich, dass das Periodensystem der Elemente beispielsweise schon mehrfach erweitert werden musste, da immer wieder neue Stoffe künstlich hergestellt wurden. Das Element Ununennium soll das 119. Element im Periodensystem der Elemente werden und ist aktuell nur ein hypothetisches chemisches Element. Mit ihm beginne zudem die achte, und damit eine neue Periode im Periodensystem. Es könnte zukünftig auch nur durch Kernreaktion hergestellt werden.

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