Ein chemisches Element oder ein Element ist definiert als ein Material, das mit chemischen Mitteln nicht abgebaut oder in einen anderen Stoff umgewandelt werden kann. Elemente können als chemische Grundbausteine der Materie angesehen werden. Es sind 118 Elemente bekannt. Jedes Element wird anhand der Anzahl der Protonen in seinem Atomkern identifiziert. Ein neues Element kann erzeugt werden, indem einem Atom mehr Protonen hinzugefügt werden. Atome des gleichen Elements haben die gleiche Ordnungszahl oder Z..
Jedes Element kann durch seine Ordnungszahl oder durch seinen Elementnamen oder sein Symbol dargestellt werden. Das Elementsymbol ist eine Abkürzung mit einem oder zwei Buchstaben. Der erste Buchstabe eines Elementsymbols wird immer in Großbuchstaben geschrieben. Ein zweiter Buchstabe, falls vorhanden, wird in Kleinbuchstaben geschrieben. Die Internationale Union für Reine und Angewandte Chemie (IUPAC) hat eine Reihe von Namen und Symbolen für die Elemente vereinbart, die in der wissenschaftlichen Literatur verwendet werden. Die Namen und Symbole der Elemente können jedoch in verschiedenen Ländern unterschiedlich sein. Zum Beispiel wird Element 56 von der IUPAC als Barium mit Elementsymbol Ba und in englischer Sprache bezeichnet. Es heißt Bario auf Italienisch und Baryum auf Französisch. Element Nr. 4 ist Bor der IUPAC, aber Bor auf Italienisch, Portugiesisch und Spanisch, Bor auf Deutsch und Bor auf Französisch. Gemeinsame Elementsymbole werden von Ländern mit ähnlichen Alphabeten verwendet.
Von den 118 bekannten Elementen ist bekannt, dass 94 auf der Erde natürlich vorkommen. Die anderen werden synthetische Elemente genannt. Die Anzahl der Neutronen in einem Element bestimmt sein Isotop. 80 Elemente haben mindestens ein stabiles Isotop. Achtunddreißig bestehen ausschließlich aus radioaktiven Isotopen, die im Laufe der Zeit in andere Elemente zerfallen, die entweder radioaktiv oder stabil sein können.
Auf der Erde ist Sauerstoff das am häufigsten vorkommende Element in der Kruste, während angenommen wird, dass Eisen das am häufigsten vorkommende Element auf dem gesamten Planeten ist. Im Gegensatz dazu ist Wasserstoff das am häufigsten vorkommende Element im Universum, gefolgt von Helium.
Atome eines Elements können durch die Prozesse der Fusion, Spaltung und des radioaktiven Zerfalls erzeugt werden. All dies sind Kernprozesse, was bedeutet, dass sie die Protonen und Neutronen im Kern eines Atoms einbeziehen. Im Gegensatz dazu sind bei chemischen Prozessen (Reaktionen) Elektronen und keine Kerne beteiligt. Bei der Fusion verschmelzen zwei Atomkerne zu einem schwereren Element. In der Spaltung spalten sich schwere Atomkerne zu einem oder mehreren leichteren. Beim radioaktiven Zerfall können unterschiedliche Isotope desselben oder eines leichteren Elements entstehen.
Wenn der Begriff "chemisches Element" verwendet wird, kann er sich auf ein einzelnes Atom dieses Atoms oder auf eine beliebige reine Substanz beziehen, die nur aus diesem Eisentyp besteht. Beispielsweise sind ein Eisenatom und ein Eisenbarren beide Elemente des chemischen Elements.
Elemente befinden sich im Periodensystem. Materie, die aus einem einzigen Element besteht, enthält Atome, die alle die gleiche Anzahl von Protonen haben. Die Anzahl der Neutronen und Elektronen hat keinen Einfluss auf die Identität eines Elements. Wenn Sie also eine Probe hätten, die Protium, Deuterium und Tritium (die drei Wasserstoffisotope) enthält, wäre sie immer noch ein reines Element.
Substanzen, die keine Elemente sind, bestehen aus Atomen mit unterschiedlicher Anzahl von Protonen. Beispielsweise enthält Wasser sowohl Wasserstoff- als auch Sauerstoffatome.
Woran erkennt man, dass zwei Chemikalien dasselbe Element sind? Manchmal sehen Beispiele für ein reines Element sehr unterschiedlich aus. Beispielsweise sind Diamant und Graphit (Bleistiftmine) beide Beispiele für das Element Kohlenstoff. Sie würden es nicht aufgrund des Aussehens oder der Eigenschaften wissen. Diamant- und Graphitatome teilen sich jedoch jeweils die gleiche Anzahl von Protonen. Die Anzahl der Protonen, Partikel im Atomkern, bestimmt das Element. Die Elemente des Periodensystems sind in aufsteigender Reihenfolge der Protonenzahlen angeordnet. Die Anzahl der Protonen wird auch als Ordnungszahl eines Elements bezeichnet, die durch die Zahl Z angegeben wird.
Der Grund, warum verschiedene Formen eines Elements (sogenannte Allotrope) unterschiedliche Eigenschaften haben können, obwohl sie die gleiche Anzahl von Protonen haben, ist, dass die Atome unterschiedlich angeordnet oder gestapelt sind. Denken Sie an eine Reihe von Blöcken. Wenn Sie dieselben Blöcke auf unterschiedliche Weise stapeln, erhalten Sie unterschiedliche Objekte.