Chemisches Element

Für Stoffe, die durch chemische Verfahren nicht weiter zerlegbar und auch nicht ineinander überführbar sind, führte der französische Chemiker ANTOINE de LAVOISIER (1743-1794) den Begriff „chemisches Element“ ein. Er löste damit die Vierelementenlehre (Feuer, Wasser, Luft, Erde) von ARISTOTELES (384-332 v. Chr.) ab.

Heute bezeichnet man als chemisches Element einen reinen Stoff, der nur aus Atomen gleicher Kernladungszahl besteht. Die Elemente unterscheiden sich durch die Anzahl der Protonen in ihrem Atomkern.

Solche Elemente, die aus einer einzigen Atomart bestehen, d. h. bei denen alle Atome die gleiche Zahl von Protonen im Kern aufweisen und auch die gleiche Zahl von Neutronen im Kern enthalten, werden als Reinelemente (oder anisotope Elemente) bezeichnet. Beispiele sind u. a. Aluminium oder Fluor.

Die überwiegende Zahl der Elemente sind dagegen Mischelemente. Alle Atome eines Mischelements haben entsprechend der Elementdefinition die gleiche Zahl von Protonen im Atomkern, aber die Zahl der Neutronen im Kern ist unterschiedlich. Solche Teilchen (Nuklide) werden als Isotope bezeichnet (griechisch: iso topos = gleicher Platz). Alle Isotope eines Elements besetzen im Periodensystem der Elemente den gleichen Platz und werden mit dem gleichen Elementsymbol charakterisiert. Das Element Chlor besitzt zwei Isotope, Chlor-35 und Chlor-37 mit jeweils 17 Protonen im Kern. Von 1 000 Chloratomen sind bei 755 Atomen 18 Neutronen im Kern (Isotop Chlor-35) und bei 245 Atomen sind 20 Neutronen im Kern (Isotop Chlor-37). Natürliches Zinn ist z. B. ein Gemisch aus 10 verschiedenen Isotopen. Alle enthalten 50 Protonen im Kern, sie unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen (62, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 72, 74).