Ein Überblick über die Elemente
Geschichte der Elemente
Organisation der Elemente
Verwaiste Elemente
Ressourcen
Ein chemisches Element ist eine grundlegende Substanz der materiellen Welt, die nicht durch chemische Prozesse in eine elementarere Substanz unterteilt werden kann. Jedes Element hat eine Identität; Zum Beispiel besteht Gold nur aus Goldatomen, und ein Goldatom ist anders als jedes andere Atom. In der Tat kann ein Goldatom gespalten werden, aber die subatomaren Teilchen (Elektronen, Protonen und Neutronen), die ein Goldatom bilden, sind kein Gold. Man könnte sagen, dass subatomare Partikel generisch und austauschbar sind. Atome hingegen haben eine Identität und bilden die Identität eines Elements.
Ein chemisches Element ist eine Substanz, die nur aus einer Atomart besteht (Atome mit derselben Ordnungszahl). Eine Verbindung hingegen besteht aus zwei oder mehr Arten von Atomen, die in bestimmten Anteilen miteinander kombiniert werden.
Die Ordnungszahl eines Elements ist die Anzahl der Protonen im Kern jedes Atoms dieses Elements; Die Anzahl der Protonen im Kern entspricht der Anzahl der Elektronen, die an das Atom binden können. (Da Elektronen und Protonen gleiche, aber entgegengesetzte elektrische Ladungen haben, können Atome so viele Elektronen an sich binden, wie sie Protonen in ihren Kernen haben. Da die chemischen Eigenschaften eines Atoms — die Art und Weise, wie es an andere Atome bindet — durch die Anzahl der Elektronen bestimmt werden, die an seinen Kern binden können, hat jedes Element einen einzigartigen Satz chemischer Eigenschaften.Einige Elemente, wie die Edelgase, existieren als Sammlungen einzelner Atome; Eine solche Substanz ist einatomig.
| Zwei Dutzend der häufigsten und/oder wichtigsten chemischen Elemente | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Prozent aller Atome (a) | ||||||
| Element | Symbol | Im Universum | In der Erdkruste | Im Meerwasser | Im menschlichen Körper | Eigenschaften unter normalen Raumbedingungen |
| (a) Wenn keine Zahl eingegeben wird, macht das Element weniger als 0,1 Prozent aus. | ||||||
| Aluminium | Al | — | 6.3 | — | — | Ein leichtes, silbriges Metall |
| Calcium | Ca | — | 2.1 | — | 0.2 | Häufig in Mineralien, Muscheln und Knochen |
| Kohlenstoff | C | — | — | — | 10.7 | Grundlegend für alle Lebewesen |
| Chlor | Cl | — | — | 0.3 | — | Ein giftiges Gas |
| Kupfer | Cu | — | — | — | — | Das einzige rote Metall |
| Gold | „ | — | — | — | — | Das einzige gelbe Metall |
| Helium | Er | 7.1 | — | — | — | Ein sehr leichtes Gas |
| Wasserstoff | H | 92,8 | 2,9 | 66,2 | 60.6 | Das leichteste aller Elemente; ein Gas |
| Jod | I | — | — | — | — | Ein Nichtmetall; als Antiseptikum verwendet |
| Eisen | Fe | — | 2.1 | — | — | Ein magnetisches Metall; verwendet in Stahl |
| Blei | Pb | — | — | — | — | Ein weiches, schweres Metall |
| Magnesium | Mg | — | 2.0 | — | — | Ein sehr leichtes Metall |
| Quecksilber | Hg | — | — | — | — | Ein flüssiges Metall; eines der beiden flüssigen Elemente |
| Nickel | Ni | — | — | — | — | Ein nicht korrodierendes Metall; verwendet in Münzen |
| Stickstoff | N | — | — | — | 2.4 | Ein Gas; der Hauptbestandteil von Luft |
| Sauerstoff | O | — | 60,1 | 33,1 | 25,7 | Ein Gas; die zweite Hauptkomponente der Luft |
| hosphorus | P | — | — | — | 0.1 | Ein Nichtmetall; wesentlich für Pflanzen |
| otadium | K | — | 1.1 | — | — | Ein Metall; essentiell für Pflanzen; allgemein als „Kali“ bezeichnet |
| Silizium | Si | — | 20,8 | — | — | Ein Halbleiter; verwendet in der Elektronik |
| Silber | Ag | — | — | — | — | Ein sehr glänzendes, wertvolles Metall |
| Natrium | Na | — | 2,2 | 0,3 | — | EIN weiches metall; reagiert leicht mit Wasser, Luft |
| Schwefel | S | — | — | — | 0,1 | Ein gelbes Nichtmetall; brennbar |
| Titan | Ti | — | 0.3 | — | — | Ein leichtes, starkes, nicht korrodierendes Metall, das in Raumfahrzeugen verwendet wird |
| Uran | U | — | — | — | — | Ein sehr schweres Metall; brennstoff für Kernkraft |
Andere können als Moleküle existieren, die aus zwei oder mehr Atomen dieses Elements bestehen, die miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann Sauerstoff (O) entweder als zweiatomiges (zweiatomiges) Molekül (O2) oder als dreiatomiges (dreiatomiges) Molekül (O3) stabil bleiben. (O2 ist die Form von Sauerstoff, die Menschen atmen; O3 ist giftig für Tiere und Pflanzen, aber Ozon in der oberen Atmosphäre schützt die Erde vor schädlicher Sonnenstrahlung.) Phosphor (P) ist als vieratomiges Molekül (P4) stabil, während Schwefel (S) als achtatomiges Molekül (S8) stabil ist.
Obwohl alle Atome eines bestimmten Elements die gleiche Anzahl von Protonen in ihren Kernen haben, haben sie möglicherweise nicht die gleiche Anzahl von Neutronen in ihren Kernen. Atome desselben Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen in ihren Kernen werden als Isotope dieses Elements bezeichnet. Ein Isotop wird nach der Summe der Anzahl der Protonen und der Anzahl der Neutronen in seinem Kern benannt. Zum Beispiel haben 99% aller Kohlenstoff (C), Ordnungszahl 6, 6 Neutronen im Kern jedes Atoms; Dieses Isotop von Kohlenstoff wird Kohlenstoff 12 (12C) genannt. Ein Isotop wird als stabil bezeichnet, wenn seine Kerne dauerhaft sind, und instabil (oder radioaktiv), wenn seine Kerne gelegentlich explodieren. Einige Elemente haben nur ein stabiles (nicht radioaktives) Isotop, während andere zwei oder mehr haben. Zwei stabile Isotope von Kohlenstoff sind12c (6 Protonen, 6 Neutronen) und13C (6 Protonen, 7 Neutronen); ein radioaktives Isotop von Kohlenstoff ist14 (6 Protonen, 8 Neutronen). Zinn (Sn) hat zehn stabile Isotope. Einige Elemente haben keine stabilen Isotope; Alle ihre Isotope sind radioaktiv. Alle Isotope eines bestimmten Elements haben die gleiche äußere Elektronenstruktur und daher die gleichen chemischen Eigenschaften.Zweiundneunzig verschiedene chemische Elemente kommen natürlich auf der Erde vor; 81 von ihnen haben mindestens ein stabiles Isotop. Andere Elemente wurden synthetisch hergestellt
| Tabelle 2. Ein Who is Who der Elemente. In: Thomson Gale.) | ||
|---|---|---|
| Ein Who is Who der Elemente | ||
| Element | Unterscheidung | Kommentar |
| Astatine (At) | Das seltenste | Seltenste der natürlich vorkommenden Elemente |
| Bor (B) | Die stärkste | Höchste Dehnung widerstand |
| Californium (Cf) | Das teuerste | Auf einmal für etwa 1 Milliarde Dollar pro Gramm verkauft |
| Kohlenstoff (C) | Das härteste | Als Diamant eine seiner drei festen Formen |
| Germanium (Ge) | Das reinste | Wurde auf 99 gereinigt.99999999 prozent reinheit |
| Helium (Er) | Die niedrigsten schmelzpunkt | -457,09 °F (-271,72 °C) bei einem druck von 26 mal atmosphärendruck |
| Wasserstoff (H) | Die niedrigste Dichte | Dichte 0.0000899 g/cc bei Atmosphärendruck und 32°F (0°C) |
| Lithium (Li) | Das Metall mit der niedrigsten Dichte | Dichte 0,534g/cc |
| Osmium (Os) | Die höchste Dichte | Dichte 22,57 g/cc |
| Radon (Rn) | Das Gas mit der höchsten Dichte | Dichte 0.00973 g/cc bei Atmosphärendruck und 32°F (0°C) |
| Wolfram (W) | Der höchste Schmelzpunkt | 6, 188°F (3, 420°C) |
(künstlich), normalerweise indem die Kerne zweier Atome kollidieren und verschmelzen. Seit 1937, als Technetium (Tc, Ordnungszahl 43), das erste synthetische Element, hergestellt wurde, ist die Anzahl der bekannten Elemente gewachsen, als Kernchemiker neue Elemente herstellten. Die meisten dieser synthetischen Elemente haben Ordnungszahlen höher als 92 (d. H. Mehr als 92 Protonen in ihren Kernen); Da 92 die Ordnungszahl von Uran (U) ist, werden diese künstlichen schweren Elemente als Transurane (Vergangenheit-Uran) -Elemente bezeichnet. Das schwerste Element, das bisher entdeckt und verifiziert wurde, ist Element 111, Roentgenium (Rg), das 1994 entdeckt wurde. Seitdem wurden die Elemente 112 (Ununbium , entdeckt 1996), 113 (Ununtrium , 2003), 114 (Ununquadium , 1998), 115 (Ununpentium , 2003) und 116 (Ununhexium , 2000) entdeckt, aber nicht durch unabhängige wissenschaftliche Studien verifiziert.
Eine Übersicht der Elemente
Von den 116 derzeit bekannten Elementen sind 11 Gase, zwei Flüssigkeiten und 103 Feststoffe. (Es wird angenommen, dass die Transuranelemente Feststoffe sind, aber da nur wenige Atome gleichzeitig synthetisiert werden können, ist es unmöglich, sicher zu sein.) Viele Elemente, wie Eisen (Fe), Kupfer (Cu) und Aluminium (Al), sind vertraute alltägliche Substanzen, aber viele sind unbekannt, entweder weil sie auf der Erde nicht reichlich vorhanden sind oder weil sie von Menschen nicht viel benutzt werden. Weniger häufige natürlich vorkommende Elemente sind Dysprosium (Dy), Thulium (Tm) und Protactinium (Pa).
Jedem Element (mit Ausnahme einiger Transuranelemente) wurde ein Name und ein ein- oder zweibuchstabiges Symbol zugewiesen, um das Schreiben von Formeln und chemischen Gleichungen zu vereinfachen. Um beispielsweise die vier Elemente zu unterscheiden, die mit dem Buchstaben c beginnen, wird Calcium als Ca, Cadmium als Cd, Californium als Cf und Kohlenstoff als C symbolisiert.
Viele der Symbole für chemische Elemente scheinen in Bezug auf ihre englischen Namen keinen Sinn zu ergeben — Fe zum Beispiel für Eisen. Dies sind meist Elemente, die seit Tausenden von Jahren bekannt sind und die bereits lateinische Namen hatten, bevor Chemiker begannen, die Symbole zu verteilen. Eisen ist bekannt für seinen lateinischen Namen, Ferrum. Gold ist Au für Aurum, Natrium ist Na für Natrium, Kupfer ist Cu für Cuprum und Quecksilber ist Hg für Hydrargyrum, was flüssiges Silber bedeutet, was genau so aussieht, aber nicht ist.Beachten Sie, dass nur zwei Elemente zusammengenommen — Wasserstoff und Helium — 99,9% der Atome im gesamten Universum ausmachen. Das liegt daran, dass praktisch die gesamte Masse im Universum in Form von Sternen vorliegt und Sterne hauptsächlich aus H und He bestehen. Nur H und He wurden im Urknall produziert, mit dem (theoretisch) das Universum begann; Alle anderen Elemente wurden seitdem durch Kernreaktionen aufgebaut, entweder natürlich (in den Kernen von Sternen) oder künstlich (in Laboratorien). Auf der Erde machen nur drei Elemente — Sauerstoff, Silizium und Aluminium — mehr als 87% der Erdkruste aus (die starre, felsige äußere Schicht des Planeten, etwa 10,5 Meilen unter dem meisten trockenen Land ). Nur sechs weitere Elemente – Wasserstoff, Natrium, Kalzium, Eisen, Magnesium und Kalium — machen mehr als 99% der Erdkruste aus.
Die Häufigkeit eines Elements kann sich stark von seiner Bedeutung für den Menschen unterscheiden. Ernährungswissenschaftler glauben, dass einige 24 Elemente lebensnotwendig sind, obwohl viele ziemlich selten sind und nur in winzigen Mengen benötigt werden.
Geschichte der Elemente
Viele Substanzen, die heute als Elemente bekannt sind, sind seit der Antike bekannt. Gold (Au) wurde in der späten Steinzeit vor etwa 10.000 Jahren gefunden und zu Ornamenten verarbeitet. Vor mehr als 5.000 Jahren wurden in Ägypten auch die Metalle Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Zinn (Sn) und Blei (Pb) für verschiedene Zwecke verwendet. Arsen (As) wurde um 1250 n. Chr. und Phosphor (P) um 1674 entdeckt. Um 1700 waren etwa 12 Elemente bekannt, die jedoch noch nicht so erkannt wurden, wie sie heute sind.
Der Begriff der Elemente — d.h. Die Theorie, dass es eine begrenzte Anzahl grundlegender reiner Substanzen gibt, aus denen alle anderen Substanzen bestehen — geht auf die alten Griechen zurück. Empedokles (geb. 495-435 v. Chr.) schlug vor, dass es vier grundlegende Wurzeln aller Materialien gibt: Erde, Luft, Feuer und Wasser. Platon (427-347 v. Chr.) bezeichnete diese vier Wurzeln als Stoicheia-Elemente. Aristoteles (384-322 v. Chr.), ein Schüler von Platon, schlug vor, dass ein Element „einer jener einfachen Körper ist, in die andere Körper zerlegt werden können und die selbst nicht in andere geteilt werden können.“ Mit Ausnahme der Kernspaltung und anderer Kernreaktionen, die mehr als 2.000 Jahre später entdeckt wurden und durch die die Atome eines Elements in kleinere Teile zerlegt werden können, bleibt diese Definition korrekt.
Im Laufe der Jahre entstanden mehrere andere Theorien, von denen die meisten zerstreut wurden. Zum Beispiel schlug der Schweizer Arzt und Alchemist Theophrastus Bombastus von Hohenheim (c. 1493-1541), auch bekannt als Paracelsus, vor, dass alles aus drei Prinzipien besteht: Salz, Quecksilber und Schwefel. Ein Alchemist namens van Helmont (c. 1577–c.1644) versuchte, alles in Bezug auf nur zwei Elemente zu erklären: Luft und Wasser.Schließlich hat der englische Chemiker Robert Boyle (1627– 1691) Aristoteles ‚Definition wiederbelebt und verfeinert. 1789 konnte der französische Chemiker Antoine Lavoisier (1743-1794) eine Liste chemischer Elemente veröffentlichen, die Boyles Definition entsprachen. Obwohl sich einige von Lavoisiers Elementen später als Verbindungen (Kombinationen von tatsächlichen Elementen) herausstellten, bereitete seine Liste die Voraussetzungen für die Annahme von Standardnamen und Symbolen für die verschiedenen Elemente.Der schwedische Chemiker J. J. Berzelius (1779-1848) war der erste, der die moderne Klassifizierungsmethode anwandte: ein ein- oder zweibuchstabiges Symbol für jedes Element. Diese Symbole könnten leicht zusammengesetzt werden, um zu zeigen, wie sich die Elemente zu Verbindungen verbinden.Wenn man beispielsweise zwei Hs und ein O als H2O zusammenschreibt, würde dies bedeuten, dass die Partikel (Moleküle) von Wasser aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom bestehen, die miteinander verbunden sind. Berzelius veröffentlichte eine Tabelle mit 24 Elementen, einschließlich ihrer Atomgewichte, von denen die meisten den heute verwendeten Werten nahe kommen.Bis zum Jahr 1800 waren nur etwa 25 wahre Elemente bekannt, aber der Fortschritt war während des neunzehnten Jahrhunderts relativ schnell. Als der russische Wissenschaftler Dmitri Iwanowitsch Mendelejew (1834-1907) 1869 sein Periodensystem organisierte, musste er mit etwa 60 Elementen rechnen. Bis 1900 waren es mehr als 80. Die Liste erweiterte sich schnell auf 92 und endete bei Uran (Ordnungszahl 92). Dort blieb es bis 1940, als die Synthese der Transuranelemente begann.
Organisation der Elemente
Die Aufgabe, mehr als hundert sehr unterschiedliche Elemente in einer einfachen, vernünftigen Anordnung zu organisieren, scheint schwierig zu sein. Mendelejews Periodensystem ist jedoch die Antwort. Es nimmt sogar die synthetischen Transuranelemente ohne Belastung auf. In dieser Enzyklopädie wird jedes einzelne chemische Element unter mindestens einer der folgenden Eintragsarten diskutiert: (1) Vierzehn besonders wichtige Elemente werden in ihren eigenen Einträgen diskutiert. Sie sind Aluminium, Kalzium, Kohlenstoff, Chlor, Kupfer, Wasserstoff, Eisen, Blei, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium, Natrium, Schwefel und Uran. (2) Elemente, die zu einer der sieben Elementfamilien gehören – Gruppen von Elementen mit ähnlichen chemischen Eigenschaften – werden unter ihren Familiennamen behandelt. Diese sieben Familien sind die Actiniden, Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Halogene, Lanthanide, Edelgase und Transuranelemente. (3) Elemente, die weder unter eigenem Namen noch als Teil einer Familie diskutiert werden (verwaiste Elemente), werden im Folgenden kurz diskutiert. Jedes Element, das unten nicht diskutiert wird, kann in den oben beschriebenen Überschriften gefunden werden.
Verwaiste Elemente
Actinium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 89 mit dem Symbol Ac, spezifisches Gewicht 10,07, Schmelzpunkt 1.924 ° F (1.051 ° C) und Siedepunkt 5.788 ° F (3.198 ° C). Alle Isotope dieses Elements sind radioaktiv; Die Halbwertszeit seines stabilsten Isotops, Actinium-227, beträgt 21,8 Jahre. Sein Name stammt aus dem griechischen Aktinos und bedeutet Strahl.
Antimon. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 51 mit dem Symbol Sb, Atomgewicht 121,8, spezifisches Gewicht 6,69, Schmelzpunkt 1.167 ° F (630,63 ° C) und Siedepunkt 2.889 ° F (1.587 ° C). Eine seiner Hauptverwendungen ist die Legierung mit Blei in Autobatterien; Actinium macht das Blei härter.
Arsen. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 33 mit dem Symbol As, Atomgewicht 74,92, spezifisches Gewicht 5.73 in grauer metallischer Form und Schmelzpunkt 1, 503 °F (817 °C). Es sublimiert (Feststoff wird zu Gas) bei 1.137 ° F (614 ° C). Arsenverbindungen sind giftig.
Wismut. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 83 mit dem Symbol Bi, Atomgewicht 208,98, spezifisches Gewicht 9,75, Schmelzpunkt 520,5 ° F (271,4 ° C) und Siedepunkt 2.847, 2 ° F (1.564 ° C). Wismutoxychlorid wird in Perlglanzkosmetika verwendet. Wismutsubsalicylat, eine unlösliche Verbindung, ist der Hauptbestandteil von Pepto-Bismol®. Die löslichen Verbindungen von Wismut sind jedoch giftig.
Bor. Das nichtmetallische chemische Element der Ordnungszahl 5 mit dem Symbol B, Atomgewicht 10, 81, spezifisches Gewicht (amorphe Form) 2, 37, Schmelzpunkt 3, 767 ° F (2, 075 ° C) und Siedepunkt 7, 232 ° F (4, 000 ° C). Übliche Verbindungen sind Borax, Na2B4O7 • 10H2O, das als Reinigungsmittel und Wasserenthärter verwendet wird, und Borsäure, H3BO3, ein mildes Antiseptikum und ein wirksames Kakerlakengift.
Cadmium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 48 mit dem Symbol Cd, Atomgewicht 112,4, spezifisches Gewicht 8,65, Schmelzpunkt 609,92 ° F (321,07 ° C) und Siedepunkt 1.413 ° F (767 ° C). Ein weiches, hochgiftiges Metall, das in Silberlot, in vielen anderen Legierungen und in wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Batterien verwendet wird. Da es ein Effektabsorber von sich bewegenden Neutronen ist, wird es in Steuerstäben für Kernreaktoren verwendet, um die Kettenreaktion zu verlangsamen.
Chrom. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 24 mit dem Symbol Cr, Atomgewicht 51, 99, spezifisches Gewicht 7, 19, Schmelzpunkt 3, 465 ° F (1, 907 ° C), Siedepunkt 4, 840 ° F (2, 671 ° C). Es ist ein hartes, glänzendes Metall, das einen Hochglanz nimmt. Es wird verwendet, um Stahl zum Schutz vor Korrosion und als Hauptbestandteil (neben Eisen) in Edelstahl zu galvanisieren. Mit Nickel legiert, macht es Nichrome®, ein hochelektrisches Widerstandsmetall, das glühend heiß wird, wenn elektrischer Strom durch es fließt; Toaster- und Heizspulen bestehen aus Nichrome®-Draht. Chrom ist nach dem griechischen Chroma benannt, was Farbe bedeutet, da die meisten seiner Verbindungen stark gefärbt sind. Chrom ist für die grüne Farbe von Smaragden verantwortlich.
Kobalt. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 27 mit dem Symbol Co und dem Atomgewicht 58,93. Kobalt ist ein graues, hartes, sprödes Metall, das Eisen und Nickel sehr ähnlich ist. Diese drei Metalle sind die einzigen natürlich vorkommenden magnetischen Elemente auf der Erde.
Gallium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 31 mit dem Symbol Ga, Atomgewicht 69,72, Schmelzpunkt 85,6 ° F (29,78 ° C) und Siedepunkt 3.999 ° F (2.204 ° C). Gallium wird häufig in der Elektronikindustrie und in Thermometern verwendet, die einen breiten Temperaturbereich messen.
Germanium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 32 mit dem Symbol Ge und dem Atomgewicht 72,59. In reiner Form ist Germanium ein spröder Kristall. Es wurde verwendet, um den ersten Transistor der Welt herzustellen, und wird immer noch als Halbleiter in elektronischen Geräten verwendet.
Gold. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 79 mit dem Symbol Au und dem Atomgewicht 196.966. Dieses formbarste Metall war wahrscheinlich eines der ersten Elemente, die dem Menschen bekannt waren. Es wird normalerweise mit härteren Metallen zur Verwendung in Schmuck, Münzen oder dekorativen Stücken legiert.
Hafnium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 72 mit dem Symbol Hf, Atomgewicht 178, 49, Schmelzpunkt 4.040.6 ±68°F (2, 227 ±20°C) und Siedepunkt 8, 315.6°F (4, 602°C). Hafnium ist stark und korrosionsbeständig. Es absorbiert auch Neutronen gut, was es in Steuerstäben von Kernreaktoren nützlich macht.
Indium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 49, mit Symbol In, Atomgewicht 114,82, Schmelzpunkt 313,89 ° F (156,61 ° C) und Siedepunkt 3.776 ° F (2.080 ° C). Indium ist ein glänzendes, silbriges Metall, das sich leicht biegt. Es wird oft mit anderen Metallen in Festkörperelektronikgeräten legiert.
Iridium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 77 mit dem Symbol Ir und dem Atomgewicht 192,22. Iridium ist ein extrem dichtes Metall, das Korrosion besser widersteht als die meisten anderen. In seinem reinen Zustand wird es häufig in Flugzeugzündkerzen verwendet.
Mangan. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 25 mit dem Symbol Mn und dem Atomgewicht 54,93. Die größte Verwendung von Mangan ist in der Stahlerzeugung, wo es mit Eisen legiert ist. Dieses Element wird von allen Pflanzen und Tieren benötigt, daher wird es manchmal als Manganoxid zu Tierfutter hinzugefügt.
Quecksilber. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 80 mit dem Symbol Hg, Atomgewicht 200,59, Schmelzpunkt -37,96 ° F (-38,87 ° C) und Siedepunkt 673,84 ° F (356,58 ° C). Quecksilber ist hochgiftig und verursacht irreversible Schäden am Nerven- und Ausscheidungssystem. Dieses Element wurde lange Zeit in Thermometern verwendet, da es sich nahezu konstant ausdehnt und zusammenzieht; Quecksilberthermometer werden jedoch aufgrund der hohen Toxizität von Quecksilber zugunsten von alkoholbasierten und elektronischen Thermometern auslaufen.
Molybdän. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 42 mit dem Symbol Mo, Atomgewicht 95,94, Schmelzpunkt 4.753 ° F (2.623 ° C) und Siedepunkt 8.382 ° F (4.639 ° C). Molybdän wird verwendet, um superlegierte Metalle für Hochtemperaturprozesse herzustellen. Es kommt auch als Spurenelement in pflanzlichen und tierischen Geweben vor.
Nickel. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 28 mit dem Symbol Ni und dem Atomgewicht 58,71. Nickel wird häufig mit anderen Metallen wie Kupfer und Eisen gemischt, um die Wärme- und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Legierung zu erhöhen.
Niob. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 41 mit dem Symbol Nb, Atomgewicht 92,90, Schmelzpunkt 4.474, 4 ± 50 ° F (2.468 ± 10 ° C) und Siedepunkt 8.571, 2 ° F (4.744 ° C). Niob wird verwendet, um Legierungen zu verstärken, die zur Herstellung von leichten Flugzeugrahmen verwendet werden.
Osmium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 76 mit dem Symbol Os und dem Atomgewicht 190.2. Osmium ist hart und dicht und wiegt doppelt so viel wie Blei. Das Metall wird zur Herstellung von Füllfederhalterspitzen und elektrischen Geräten verwendet.
Palladium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 46 mit dem Symbol Pd und dem Atomgewicht 106.42. Palladium ist weich. Es absorbiert auch leicht Wasserstoff und wird daher zur Reinigung von Wasserstoffgas verwendet.
Phosphor. Das nichtmetallische chemische Element der Ordnungszahl 15 mit dem Symbol P und dem Atomgewicht 30,97. Phosphor wird von allen pflanzlichen und tierischen Zellen benötigt. Der größte Teil des Phosphors beim Menschen befindet sich in den Knochen und Zähnen. Phosphor wird stark in landwirtschaftlichen Düngemitteln verwendet.
Platin. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 78, mit Symbol Pt, Atomgewicht 195.08, Schmelzpunkt 3, 215.1 ° F (1, 768.4 ° C) und Siedepunkt 6, 920.6 ± 212 ° F (3, 827 ± 100 ° C). Platin hält hohen Temperaturen gut stand und wird in Raketen- und Strahltriebwerksteilen verwendet. Es wird auch als Katalysator in chemischen Reaktionen verwendet.
Polonium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 84 mit dem Symbol Po und dem Atomgewicht 209. Polonium ist ein Produkt des Uranzerfalls und ist 100 mal so radioaktiv wie Uran.
Rhenium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 75 mit dem Symbol Re, Atomgewicht 186.207, spezifisches Gewicht 21.0, Schmelzpunkt 5, 766.8 ° F (3, 186 ° C) und Siedepunkt 10, 104.8 ° F (5, 596 ° C). Rhenium wird in chemischen und medizinischen Instrumenten, als Katalysator für die chemische und Erdölindustrie sowie in Blitzlampen verwendet.
Rhodium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 45 mit dem Symbol Rh und dem Atomgewicht 102,91. Dieses Element ähnelt Palladium. Galvanisiertes Rhodium, das hart und stark reflektierend ist, wird als reflektierendes Material für optische Instrumente verwendet.
Ruthenium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 44 mit dem Symbol Ru, Atomgewicht 101,07, spezifisches Gewicht 12,5, Schmelzpunkt 4, 233.2 °F (2, 334 °C) und Siedepunkt 7, 502°F (4, 150 °C). Dieses Element ist mit Platin und Palladium legiert, um harte, widerstandsfähige Kontakte für elektrische Geräte zu bilden, die einem hohen Verschleiß standhalten müssen.
Scandium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 21 mit dem Symbol Sc, Atomgewicht 44,96, Schmelzpunkt 2.805, 8 ° F (1.541 ° C) und Siedepunkt 5.127, 8 ° F (2.831 ° C). Scandium ist ein silbrig-weißes Metall, das an der Luft einen gelblichen oder rosafarbenen Schimmer entwickelt. Es hat relativ wenige kommerzielle Anwendungen.
Selen. Das nichtmetallische chemische Element der Ordnungszahl 34 mit dem Symbol Se und dem Atomgewicht 78,96. Selen ist in der Lage, Licht direkt in Elektrizität umzuwandeln, und sein Widerstand gegen elektrischen Strom nimmt ab, wenn es Licht ausgesetzt wird. Beide Eigenschaften machen dieses Element nützlich in Fotozellen, Belichtungsmessern und Solarzellen.
Silber. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 47 mit dem Symbol Ag und dem Atomgewicht 107,87. Silber wird seit langem zur Herstellung von Münzen verwendet. Es ist auch ein ausgezeichneter Leiter von Wärme und Elektrizität. Einige Verbindungen von Silber sind lichtempfindlich, wodurch Silber bei der Herstellung von fotografischen Filmen und Papieren wichtig ist.
Tantal. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 73, mit Symbol Ta, Atomgewicht 180.95, Schmelzpunkt 5, 462.6 ° F (3, 017 ° C) und Siedepunkt von 9, 797 ± 212 ° F (5, 425 ± 100 ° C). Tantal ist ein schweres, graues, hartes Metall, das in Legierungen verwendet wird, um Punkte und analytische Gewichte zu schreiben.In:Technetium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 43 mit dem Symbol Tc und dem Atomgewicht 98. Technetium war das erste Element, das synthetisch hergestellt wurde; wissenschaftler haben nie die natürliche Anwesenheit dieses Elements auf der Erde entdeckt.
Tellur. Das nichtmetallische chemische Element der Ordnungszahl 52, mit Symbol Te, Atomgewicht 127,60, Schmelzpunkt 841,1 ± 32,54 ° F (449,5 ± 0,3 ° C) und Siedepunkt 1, 813,64 ± 38,84 ° F (989,8 ± 3,8 ° C).
Tellur ist ein grauweißes, glänzendes, sprödes Metall. Es ist ein Halbleiter und wird in der Elektronikindustrie verwendet.
Thallium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 81 mit dem Symbol Tl und dem Atomgewicht 204,38. Thallium ist ein bläulich-graues Metall, das weich genug ist, um mit einem Messer geschnitten zu werden. Thalliumsulfat wird als Rodentizid und Ameisengift verwendet.
Zinn. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 50 mit dem Symbol Sn und dem Atomgewicht 118,69. Zinn wird mit Kupfer und Antimon legiert, um Zinn herzustellen. Es wird auch als Weichlot und als Beschichtung verwendet, um Korrosion anderer Metalle zu verhindern.
Titan. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 22 mit dem Symbol Ti, Atomgewicht 47,90, Schmelzpunkt 3.020 ± 50 ° F (1.660 ± 10 ° C) und Siedepunkt 5.948, 6 ° F (3.287 ° C). Dieses Element tritt als helles, glänzendes sprödes Metall oder dunkelgraues Pulver auf. Titanlegierungen sind stark für ihr Gewicht und können großen Temperaturänderungen standhalten.
Wolfram. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 74, mit Symbol W, Atomgewicht 183,85 und Schmelzpunkt 6.170 ± 68 ° F (3.410 ± 20 ° C). Der Schmelzpunkt von Wolfram ist höher als der von jedem anderen Metall. Sein Hauptgebrauch ist als Faden in den elektrischen Glühlampen.
Vanadium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 23 mit dem Symbol V und dem Atomgewicht 50,94. Reines Vanadium ist hellweiß. Dieses Metall findet seine größte Verwendung bei der Verstärkung von Stahl.
Yttrium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 39, mit Symbol Y, Atomgewicht 88,91, Schmelzpunkt 2, 771,6 ± 46,4 ° F (1, 522 ± 8 ° C) und Siedepunkt 6, 040,4 ° F (3, 338 ° C). Yttrium ist ein relativ aktives Metall, das sich in kaltem Wasser langsam und in kochendem Wasser schnell zersetzt. Es wurde gezeigt, dass bestimmte Verbindungen, die Yttrium enthalten, bei relativ hohen Temperaturen supraleitend werden.
Zink. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 30 mit dem Symbol Zn und dem Atomgewicht 65,39. Zink – ein bei Raumtemperatur sprödes Metall – bildet in der Industrie sehr vielseitige Legierungen. Eine Zinklegierung ist fast so stark wie Stahl, hat aber die Formbarkeit von Kunststoff.
Zirkonium. Das metallische chemische Element der Ordnungszahl 40 mit dem Symbol Zr, Atomgewicht 91, 22, Schmelzpunkt 3, 365, 6 ± 35, 6 ° F (1, 852 ± 2 ° C) und Siedepunkt 7, 910, 6 ° F (4, 377 ° C). Neutronen können dieses Metall passieren, ohne absorbiert zu werden; Dies macht es sehr wünschenswert als Baumaterial für die Metallstäbe, die die Brennstoffpellets in Kernkraftwerken enthalten.
Siehe auch Ammoniak; Verbindung, chemisch; Deuterium; Element, Transuranium; Tritium; Wertigkeit.
Ressourcen
BÜCHER
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Siekierski, Slawomir. Concise Chemie der Elemente. Chichester, Großbritannien: Horwood Publishing, 2002.
Robert L. Wolke
