Elemente, ihre Atome und deren Wertigkeit

Jedes Atom hat eine bestimmte Wertigkeit. Diese gibt an mit wie vielen Wasserstoff-Atomen sich das Atom verbinden kann. Elemente sind die Grundbaustoffe des Universums. Insgesamt gibt es 118 verschiedene. Jedes Element besitzt ein eigenes Elementsymbol. Dieses Symbol ist so gewählt, dass es von allen Naturwissenschaftlern auf der Welt verstanden wird. Dadurch wird der Informationsaustausch verbessert. Entsprechend der Fachbezeichnung wird jedes Element mit einem oder zwei Buchstaben abgekürzt. So leitet sich zum Beispiel das Elementsymbol für Sauerstoff vom lateinisch Namen Oxygenium ab. Man verwendet ein „O“. Diese Praxis geht auf den schwedischen Naturwissenschaftler Jöns Jakob Berzelius (1779 - 1848) zurück. Zuvor hatten verschiedene andere Naturwissenschaftler andere Symbole und Schreibweisen vorgeschlagen, die jedoch zu kompliziert waren, als dass sie sich durchsetzen konnten. „Die chemischen Zeichen müssen Buchstaben sein, damit sie ohne Verzierung gedruckt werden können. Ich wähle deshalb als Zeichen die Anfangsbuchstaben im lateinischen Namen eines jeden Grundstoffes.” Jedes Element ist aus einer Sorte einzigartiger Grundbausteinen, den Atomen, aufgebaut. Eisen besteht aus Eisen-Atomen, Zink aus Zink-Atomen, Schwefel aus Schwefel-Atomen und so weiter. Der englische Chemiker Sir Edward Frankland erkannte, dass sich die Atome je nach Element immer nur mit einer ganz bestimmten Anzahl an Wasserstoff-Atomen (H) verbinden. So kann sich beispielsweise ein Chlor-Atom (Cl) nur mit einem Wasserstoff- Atom verbinden. Ein Schwefel-Atom (S) verbindet sich mit maximal zwei Wasserstoff-Atomen. Ein Stickstoff-Atom (N) ist in der Lage sich mit drei Wasserstoff-Atomen zu verbinden. Kohlenstoff (C) schafft es sogar sich mit vier Wasserstoff-Atomen zu verbinden. Mehr ist allerdings nicht möglich. Dieses Phänomen bezeichnete er als die „Wertigkeit eines Elements“. Die Wertigkeit ist der Grund, weswegen die „Minicles-Atome“ eine unterschiedliche Anzahl an Ärmchen haben. Diese ergibt sich direkt aus aus dieser. So hat ein Wasserstoff-Atom zunächst einmal die Wertigkeit „1“, weil es sich mit einem weiteren Wasserstoff-Atom verbinden kann. Bildlich: Es hat ein Ärmchen. Ein Sauerstoff-Atom hat die Wertigkeit „2“. Es kann sich mit zwei Wasserstoff-Atomen verbinden und wird deswegen mit zwei Ärmchen gezeichnet. Ein Kohlenstoff-Atom kann sich mit vier Wasserstoff-Atomen verbinden. Es hat daher die Wertigkeit „4“ und wird mit vier Ärmchen dargestellt. Im Normalfall nutzt ein Atom stets alle seine „Ärmchen“ wenn es sich mit anderen Atomen verbindet. Es gibt jedoch ein paar Elemente, deren Atome entscheiden können, wie viele „Ärmchen“ sie verwenden. So hat ein Blei-Atom zum Beispiel die Wertigkeit „4“. Sehr häufig nutzt es jedoch nur zwei seiner vier Ärmchen, um sich mit einem anderen Atom zu verbinden. Weitere Beispiele für dieses Phänomen sind unter anderem Kupfer, Eisen oder Chrom.
Allgemein  Definition Wertigkeit H-O-N-F-Cl-Br-I Elementsymbole Elemente, ihre Atome und deren Wertigkeit
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