Chemische Elemente und ihre Verbindungen: Eine Übersicht

Chemische Elemente und ihre Verbindungen

Natürliche Elemente: Wir können 90 natürliche Elemente finden. Die notwendige Ausrüstung wird von den Labors der Physik geschaffen, und wir nutzen die Anzahl der künstlichen Elemente. Einige finden sich in freiem Zustand in der Natur, die meisten jedoch in Verbindungen.

Bestandteile der Erde: Eisen ist reichlich vorhanden, aber im Erdkern. In der Erdkruste finden sich hauptsächlich Sauerstoff und Silizium.

Bestandteile von Lebewesen: 99% bestehen aus 6 Elementen: Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Phosphor und Calcium. 1% entspricht einer großen Vielfalt von Elementen, die als Spurenelemente bezeichnet werden.

Bestandteile im Universum: Hauptsächlich Wasserstoff und Helium.

Das Periodensystem

Im 19. Jahrhundert versuchte man, die Elemente zu klassifizieren. Mendelejew und Meyer ordneten diese Elemente nach steigender Atommasse und gruppierten sie in Spalten mit ähnlichen Eigenschaften.

Gruppen und Perioden

Alkalimetalle: Elektronen werden in Gruppe 1 extrahiert. Metalle sind weniger dicht als Wasser und reagieren energetisch mit Wasser.

Halogene: Elemente der Gruppe 17, sehr korrosiv und reagieren mit Metallen.

Edelgase: Elemente der Gruppe 18, stabil und reagieren selten mit anderen Elementen.

Metalle: Haben glänzende Oberflächen, sind gute Leiter von Wärme und Strom. Silber ist der beste Leiter und ist formbar.

Nichtmetalle: Viele sind Gase wie Sauerstoff und Stickstoff. Der Schmelzpunkt ist sehr hoch. Sie gruppieren sich auf der rechten Seite des Periodensystems.

Halbmetalle: Schwer zu klassifizieren, da sie Merkmale von Metallen und Nichtmetallen aufweisen. Einige, wie Silizium oder Germanium, werden zur Herstellung von elektronischen Bauelementen verwendet.

Chemische Bindungen

Die Vereinigung von zwei oder mehr gleichen oder verschiedenen Atomen. Sie verbinden sich, um stabil zu sein. Es gibt zwei Arten der Gruppierung: 1. Diskrete Gruppierungen oder Cluster von Molekülen. 2. Millionen von Atomen bilden Kristalle oder kristalline Netze.

Molekulare und atomare Substanzen

Nichtmetallische Atome verbinden sich miteinander durch kovalente Bindungen. Atome desselben Elements können sich zu molekularen Substanzen verbinden, z.B.: Sauerstoff = O2, Chlor = CL2, Ozon = O3, Stickstoff = N2. Atome können sich auch zu atomaren Substanzen verbinden, die kristalline Netzwerke oder Kristalle bilden, z.B.: Kohlenstoff-Kohlenstoff in Diamant und Graphit. Atome verschiedener Elemente können sich zu molekularen Substanzen verbinden, z.B.: H2O = Wasser, Methan = CH4, NH3 = Ammoniak. Atome verschiedener Elemente können sich zu atomaren Substanzen verbinden, die durch Kristalle gebildet werden, z.B.: Kieselsäure SiO2.

Moleküle

Metall- und Metallionen sollten sich verbinden. Das Metall mit wenigen Valenzelektronen gibt Elektronen ab, und das Nichtmetall mit vielen Valenzelektronen nimmt die Elektronen auf. Die Anzahl der positiven Ionen entspricht der Anzahl der abgegebenen Elektronen (Kationen). Die Anzahl der negativen Ionen entspricht der Anzahl der aufgenommenen Elektronen (Anionen).

Metallische Substanzen

Atome des Metalls sind jeweils durch metallische Bindungen verbunden. Alle Atome teilen sich alle Valenzelektronen, die die Bindung bilden.