Chemisches Element

Wie jedes (Schul)fach hat auch die Chemie ihre eigene Fachsprache, mit deren Hilfe „logische Aussagen“ bzw. „chemische Vorgänge“ beschrieben werden. Die Grundlage hierzu bildet die chemische Reaktion bzw. die Reaktionsgleichung, die einen chemischen Vorgang in eine international verständliche „Sprache“ übersetzt. Die Reaktionsgleichung basiert dabei auf den sogenannten Elementsymbolen bzw. den chemischen Elementen.

Das chemische Element – Grundlage aller chemischen Formeln

Die Bezeichnung „chemisches Element“ lässt sich bis ins 18 Jhd. zurückverfolgen. Lavoiser, der sich v.a. mit mit Stoffeigenschaften befasste, führte diesen Begriff „chemisches Element“ für Stoffe, die durch chemische Verfahren nicht weiter zerlegbar in einzelne Bestandteile zerlegbar ist. Diese „Definition“ eines chemischen Elements hat sich bei heute „erhalten“. So bezeichnet man auch heute noch ein chemisches Element als einen (chemischen) Stoff, der durch chemische bzw. physikalische Methoden nicht mehr in einzelne Bestandteile zerlegbar ist.

Allerdings ist diese Definition eines „chemischen Elements“ nicht immer deutlich anwendbar, so stellt sich beispielsweise die Frage, was für eine „Stoffart“ vorliegt, wenn diese aus mehreren Atomarten besteht, sich aber durch chemische Methoden nicht mehr in ihre Bestandteile zerlegen lässt. Ausserdem ist hier auch sicher die berechtige Frage, welche chemischen und physikalischen Verfahren bei dieser Definition „betrachtet“ werden dürfen.

Daher definiert man auch ein chemisches Element, als einen Reinstoff, der nur aus einer Atomsorte besteht, die jeweils die gleiche Anzahl an Protonen im Atomkern aufweisen. Da die Anzahl an Protonen auch der Kernladungszahl entspricht, definiert man (kürzer) „ein chemisches Element ist ein Stoff, der nur aus Atomen gleicher Kernladungszahl besteht“. Da durch die Kernladungszahl (auch die Ordnungszahl bekannt ist), kann die Atommasse direkt aus dem Periodensystem abgelesen werden. Jedes chemisches Element besitzen eine genau definierte Atommasse.

Warum ist z.B. Wasser kein chemisches Element

Ein chemisches Element ist ein Reinstoff und durch chemische Verfahren nicht in einzelne Bestandteile aufgespalten werden kann (so lauten auch eine häufig verwendet Definition des Begriffs „chemisches Element“). Wasser kann durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden. Elektrolyse ist ein Verfahren, wobei durch Zuführung von elektrischer Energie chemische Stoffe in ihre Einzelbestandteile (möglicherweise) zerlegbar sind. Hierbei würde sich die Frage stellen, ob es sich bei der Elektrolyse noch um ein chemisches Verfahren handelt.Darüber hinaus ist „Wasser“ ein Reinstoff. Nach der obigen Definition wäre als Wasser ein „chemisches Element“

Daher verwendet man in der Chemie in der Regel die genauere Definition des Begriffs „chemisches Element“. Ein chemisches Element ist ein Reinstoff, der nur aus einer Atomart besteht (=> alle Atome haben gleiche Kernladungszahl) und durch physikalische und chemische Verfahren nicht weiter zerlegbar ist (Hinweis: radioaktive Prozesse werden hier nicht einbezogen).

Demnach ist Wasser zwar ein Reinstoff (=> einheitliche Zusammensetzung und exakt definierter Siedepunkt), aber H2O enthält zwei unterschiedliche Atomarten („H“ und „O“). Daher ist Wasser kein chemisches Element, sondern eine chemische Verbindung, dass aus zwei chemischen Elementen besteht.

Chemische Elemente werden international einheitlich mit  Elementsymbolen gekennzeichnet bzw. abgekürzt. Das Elementsymbol eines chemischen Elements besteht in der Regel aus dem ersten (und zweiten) Buchstabens des griechischen oder lateinischen Namens dieses Elements. Die chemischen Elemente sind nach steigender Kernladungszahl im Periodensystem geordnet. Daher entspricht die Kernladungszahl eines chemischen Elements auch dessen Stellung / Ordnungszahl im Periodensystem.




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