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Experimentieren ist eine sehr komplexe Tätigkeit, die viele Einzeltätigkeiten umfasst. Experimente werden mit dem Ziel durchgeführt Zusammenhänge und naturwissenschaftliche Gesetze zu erkennen bzw. theoretische Überlegungen und Voraussagen unter ausgewählten, kontrollierten, wiederholbaren und veränderbaren Bedingungen zu überprüfen.

Das Ziel eines Experiments besteht darin, eine Frage an die Natur zu beantworten.

Bricht ein Brand aus, verhindert schnelles Handeln oft größere Schäden und eine Ausbreitung des Brandes. Daher sind in öffentlichen Einrichtungen und auch in der Schule Feuerlöscher an leicht zugänglichen Stellen aufzustellen und durch gut sichtbare Hinweisschilder zu kennzeichnen. Auch wenn diese Geräte mit einer einfachen Bedienungsanleitung versehen sind, ist es günstig, sich schon vorbeugend mit der Funktionsweise und Handhabung zu beschäftigen.

Ein wichtiges Gerät für die Durchführung von chemischen Experimenten ist der Gasbrenner. Er dient als Wärmequelle. Je nachdem, ob man die Luftzufuhr am Brenner offen oder geschlossen hat, erhält man unterschiedliche Flammen mit unterschiedlichen Temperaturen.

Auch die Zonen innerhalb einer Flamme haben unterschiedliche Temperaturen.

In Erscheinungen der Natur kann man durch Beobachtungen und Experimente Zusammenhänge zwischen einzelnen Eigenschaften von Körpern, Stoffen oder Vorgängen erkennen. Wenn sich diese Zusammenhänge in der Natur unter bestimmten Bedingungen immer wieder einstellen und für eine ganze Gruppe von Objekten gelten, dann spricht man von gesetzmäßigen Zusammenhängen, Gesetzmäßigkeiten oder Gesetzen.

Gesetze in den Naturwissenschaften sind allgemeine und wesentliche Zusammenhänge in der Natur, die unter bestimmten Bedingungen stets wirken.

Gesetze bestehen in der Regel aus Bedingungs- und Gesetzesaussagen.

Glas ist ein fester, durchsichtiger Werkstoff, der hauptsächlich aus Siliciumdioxid besteht. Durch Optimierung der Zusammensetzung und der Bedingungen der Herstellung können die Eigenschaften von Silicatgläsern so beeinflusst werden, dass der Werkstoff für vielseitig einsetzbar ist.
Deshalb nutzt man Glas als Baustoff, als Verpackungsmaterial, als Laborglas oder auch als Material für Glasfasern und für viele andere Zwecke.

Größen sind spezielle Fachbegriffe. Sie unterscheiden sich von anderen Fachbegriffen dadurch, dass es Begriffe zur Beschreibung messbarer Eigenschaften von Objekten sind. Neben der Bedeutung der Größe, die wie bei anderen Begriffen definiert wird, kann für ein konkretes Objekt auch der Wert der Größe angegeben werden. Dazu ist die Festlegung einer Einheit erforderlich. Außerdem ist für jede Größe ein Formelzeichen als Abkürzung festgelegt. Darüber hinaus gehört zur vollständigen Charakterisierung einer Größe die Angabe eines Messgerätes oder eines Messverfahrens zur Bestimmung des Wertes der Größe.

Gadolinium ist ein silberweißes, formbares Schwermetall der Lanthanoide, das von Luft und von Wasser langsam angegriffen wird. Auf Grund seiner Valenzelektronenkonfiguration bildet das 7. Element der Gruppe nahezu ausschließlich Gd(III)-Verbindungen. Durch Umsetzung von GdF₃ mit Calcium kann das Metall gewonnen werden. Verwendet wird Gadolinium u. a. in der Kerntechnik und als Legierungsmetall (<1%) in Eisen und Chrom..

Gallium ist ein bei 30 °C schmelzendes Halbmetall der 3. Hauptgruppe. Chemisch zeigt es große Ähnlichkeit zum Aluminium, mit dem es in der Natur vergesellschaftet vorkommt. Gallium weist einen fast 2400 K betragenden Flüssigkeitsbereich auf. Es löst sich wie Al sowohl in verdünnten Säuren als auch in verdünnten Laugen. Aus [Ga(OH)₄]- Lösungen wird das Element elektrolytisch gewonnen und z. B. zu A(III)B(V)-Halbleitern (GaAs, GaP) verarbeitet.

Germanium kommt in der Natur in Form von Sulfiden vor, wird aber hauptsächlich als Nebenprodukt der Zinkgewinnung aus dem dort anfallendem GeO₂ durch Reduktion mit Wasserstoff gewonnen. Es ist ein grauweißes, sprödes, reaktionsträges Element der 4. Hauptgruppe. Es weist Halbleitereigenschaften auf. Verbindungen leiten sich von der Oxidationsstufe IV ab. Für die Herstellung von Transistoren, optischen Geräten (Ge ist durchlässig für Infrarotes Licht) wird Germanium technisch genutzt.

Gold ist ein gelb-glänzendes, dehnbares, edles Schwermetall der 1. Nebengruppe. In nicht oxidierenden Säuren ist Gold nicht löslich. Gold kommt in der Natur überwiegend gediegen vor und kann durch Cyanidlaugerei vom tauben Gestein getrennt werden. Es bilden sich [Au(CN)₂] - Ionen, die durch Zink zu metallischem Gold reduziert werden. Die wichtigsten Oxidationsstufen sind +I und +III (z. B. K[AuCl₄]). Gold wird in der Glas- und Elektronikindustrie, sowie zur Herstellung von Zahngold verwendet. Tausende Tonnen Gold werden in verschiedenen Ländern als Währungsreserve gelagert.

Hafnium ist ein seltenes, dehnbares, silberglänzendes Schwermetall der 4. Nebengruppe. Es wird aus Zirkonerzen, in denen es in geringen Mengen enthalten ist, abgetrennt. Dazu werden u. a. die fraktionierte Destillation der Chloride oder Ionenaustauschverfahren genutzt. Die Reduktion von Hafnium(IV)-chlorid mit Magnesium liefert das Metall. Hafnium erhöht als Zusatz zu Legierungen deren Festigkeit. Der hohe Neutroneneinfangquerschnitt ermöglicht den Einsatz des Metalls als Reaktorregelstäbe.

Hassium wurde im Jahr 1984 von Münzenberg und Armbruster und ihren Mitarbeitern in Darmstadt hergestellt. Das Element mit der Ordnungszahl 108 ist ein Vertreter der 8. Nebengruppe. Die bisher nachgewiesenen Isotope zerfallen mit Halbwertszeiten im Bereich von Millisekunden.

Helium verfügt über 2 Elektronen in der Valenzschale, die damit bereits vollständig besetzt ist. Es ist ein reaktionsträges Edelgas das in Form von He-Atomen vorliegt.
Auf der Erde ist es selten, im Weltall allerdings häufig. Bedeutsam ist sein Einsatz in der Kältetechnik.

Holmium ist ein Reinelement. In der Natur kommt nur das Isotop ¹⁶⁵Ho vor. Es ist ein dehnbares, silberweißes Schwermetall (10. Element der Gruppe der Lanthanoide). Von feuchter Luft wird es angegriffen. Bei erhöhter Temperatur reagiert es mit Sauerstoff zum Oxid, Ho₂O₃, und mit den Halogenen zu den Halogeniden, HoX₃. Holmium bildet nahezu ausschließlich Verbindungen mit der Oxidationsstufe III. Das Element und seine Verbindungen haben z. Z. nur eine geringe technische Bedeutung.

Indium ist ein silberglänzendes, weiches, luftbeständiges und niedrigschmelzendes Schwermetall der 3. Hauptgruppe. In seinen Verbindungen liegt es hauptsächlich in der Oxidationsstufe +III vor. Als Nebenprodukt bei der Blei- und Zinkproduktion wird es durch Elektrolyse einer In-Lösung gewonnen und für die Herstellung von A(III)B(V)-Halbleitern (z. B. InAs) und niedrig schmelzender Legierungen (mit Cd, Pb, Zn) verwendet.

Iod ist ein seltenes, weniger reaktives Element der 7. Hauptgruppe (Halogene). Es bildet metallisch-glänzende, schuppenförmige Kristalle, die leicht sublimieren. Es werden Verbindungen mit den Oxidationsstufen -I (Iodide) bis +VII (Periodate, IO₄ ) gebildet. Gewonnen wird Iod hauptsächlich aus Ablaugen der Chilesalpeter-Produktion (enthalten IO₃ ) durch Reduktion mit
SO₂. Iod ist ein für den Menschen wichtiges Spurenelement und Bestandteil der Schilddrüsenhormone. Iod und seine Verbindungen sind u. a. in Desinfektionsmitteln, Katalysatoren und Futtermittelzusätzen enthalten.

Iridium ist ein sprödes, reaktionsträges Edelmetall der 8. Nebengruppe mit der höchsten Dichte aller Metalle. Es ist gegen oxidierende Säuren beständig, löst sich aber in einer alkalischen Oxidationsschmelze (z. B. Na₂O₂). Die häufigsten Oxidationsstufen sind +IV und +VI. Die Herstellung des Metalls erfolgt durch aufwendige Verfahren, z. B. aus Anodenschlämmen, die bei der Nickelraffination anfallen. Platingeräte mit einem Gehalt von 10-20 % sind chemisch besonders widerstandsfähig und hart.

Kalium ist ein sehr reaktionsfähiges Alkalimetall das ionische Verbindungen (K⁺-Ionen) bildet. Es reagiert heftig mit Wasser und verbrennt an der Luft zu Kaliumhyperoxid (KO₂).Technisch wichtige Kaliummineralien sind u. a. Sylvin, KCl, und Carnallit, KCl * MgCl₂
* 6 H₂O. Kalium kann aus KCl durch Umsetzung mit Natrium gewonnen werden. Während Kaliumverbindungen als Düngemittel, in der Waschmittel- und Glasindustrie (K₂CO₃), sowie in der Pyrotechnik (KNO₃) eingesetzt werden, ist metallisches Kalium ohne große technische Bedeutung.

Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, das u. a. als Grafit oder Diamant vorliegen kann. Weitere Modifikationen (Fullerene, Nanoröhren) sind bekannt. Kohlenstoff ist der Hauptbestandteil von Kohle (Stein-, Braunkohle) und Ruß. Besonders umfangreich ist die Chemie der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen. Kohlenstoff bildet überwiegend kovalent aufgebaute Verbindungen und ist in der Lage vielgestaltige Ketten und Ringe zu bilden.

Krypton ist ein reaktionsträges einatomiges Edelgas, von dem nur sehr wenig Verbindungen (z. B. KrF) bekannt sind. Es wird bei der fraktionierten Destillation verflüssigter Luft gewonnen und dient u. a. als Füllgas für Glühlampen. Krypton(II)-fluorid ist nur bei Temperaturen < -78°C stabil.

Kupfer, ein Element der 1. Nebengruppe, ist ein rotbraun glänzendes, edles Schwermetall. Es kommt überwiegend in Form von Sulfiden und Oxiden, selten gediegen, in der Natur vor. Durch Röstreaktionen wird das Rohkupfer gewonnen, das auf elektrolytischem Weg gereinigt wird. Metallisches Kupfer und seine Legierungen (z. B. Bronzen, mit Zinn bzw. Aluminium oder Messing mit Zink), werden in der Industrie (Kühler, Sudpfannen, Rohre, Dachbeläge, Drähte) und u. a. zum Glockenguss verwendet. Die Verbindungen leiten sich hauptsächlich von den Oxidationsstufen II und III ab. Kupfer ist ein lebenswichtiges Spurenelement, das aber für Algen und Bakterien schon in geringer Konzentration toxisch ist.

Lanthan ist ein silberweißes, an der Luft schnell anlaufendes Schwermetall der 3. Nebengruppe, das überwiegend Verbindungen mit der Oxidationsstufe +III bildet. Es findet sich in der Natur mit den leichteren Lanthanoiden vergesellschaftet, z. B. als Bastnäsit oder Monazit. Durch Umsetzung des z. B. aus Monazit zu gewinnenden LaF₃ mit Calcium kann Lanthan gewonnen werden. Es dient u. a. zur Herstellung von Dauermagneten (Legierung mit Cobalt, LaCo₅). Lanthan(III)-oxid ist Bestandteil optischer Gläser.

Lawrencium ist das 1961 künstlich hergestellte 14. und damit letzte Element der Gruppe der Actinoide. Auf Grund der Valenzelektronenkonfiguration [Rn] 5f¹⁴ 6d¹ 7s² ist zu erwarten, dass in den Verbindungen die Oxidationsstufe III dominiert. Genaue Kenntnisse über das Metall und seine Verbindungen liegen noch nicht vor.