Wat zijn de lichtste elementen?

Alles waar je mee omgaat is gemaakt van combinaties van de chemische elementen. Het periodiek systeem is de volledige lijst van alle elementen die in de natuur voorkomen, zo gerangschikt dat hun massa toeneemt van links naar rechts en van boven naar beneden. Lichtere elementen zijn wijdverbreid dan zwaardere, en het ontdekken ervan biedt een verhelderende introductie tot de elementen en hun verschillende eigenschappen. De lichtste vier elementen zijn waterstof, helium, lithium en beryllium.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Waterstof, helium, lithium en beryllium zijn de lichtste vier elementen, met respectievelijk één, twee, drie en vier protonen. Waterstof heeft geen neutronen, helium heeft er twee, lithium heeft er vier en beryllium heeft er vijf, en de massa van de elementen neemt in die volgorde toe.

Waterstof en helium zijn gassen, terwijl lithium en beryllium metalen zijn.

U kunt de lichtste elementen gemakkelijk identificeren door het periodiek systeem te controleren (zie bronnen). Het atoomnummer, het bovenste getal op het vierkant van elk element, vertelt je het aantal protonen in het element; het massagetal, het onderste getal op elk vierkant, vertelt je de relatieve atomaire massa van het element. Beide nemen samen toe, dus een element met atoomnummer 10 (neon) is massiever dan een element met atoomnummer zes (koolstof). U kunt altijd het periodiek systeem gebruiken om de lichtste en zwaarste elementen te vinden.

Waterstof is het lichtste en meest voorkomende element in het universum, bestaande uit slechts een enkel proton en een enkel elektron, met het chemische symbool H. Het is kleur- en geurloos en bestaat als gas bij dagelijkse temperaturen. Het grootste deel van de waterstof op aarde is echter als onderdeel van water verbonden met zuurstof. Organische chemie, de chemie van het leven, gebaseerd op koolstof, is sterk afhankelijk van waterstof, hoewel de meeste reacties er niet direct bij betrokken zijn. Waterstof werd oorspronkelijk gevormd tijdens de oerknal en maakt deel uit van het fusieproces dat sterren zoals onze zon aandrijft.

Helium bestaat uit twee protonen, twee neutronen en twee elektronen, en heeft het scheikundige symbool He. Net als waterstof is het een kleur- en geurloos gas. Het is echter een niet-reactief element en de lichtste van de groep die de 'edelgassen' wordt genoemd. Het speelt daarom geen rol in de biologie en wordt niet in veel chemicaliën gebruikt processen in de industrie (behalve als een inerte stof), hoewel magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en nucleaire magnetische resonantie (NMR) machines het gebruiken als een supergeleidende materiaal. Helium is het op één na meest voorkomende element in het universum en wordt niet alleen gevormd in sterren en tijdens de oerknal, maar ook tijdens radioactieve vervalprocessen.

Lithium bevat drie protonen, vier neutronen en drie elektronen, met het scheikundige symbool Li. Het is het lichtste alkalimetaal, met een zilverachtige kleur en een zachte maar stevige consistentie. Lithium is een zeer reactief element, vooral met water. Het speelt niet zo'n grote rol in de biologie, hoewel lithiumcarbonaat een standaardbehandeling is voor een bipolaire stoornis. Het kan giftig zijn, behalve wanneer het in kleine hoeveelheden wordt gegeven. Lithium heeft echter verschillende toepassingen, vooral als een belangrijk onderdeel van lithium-ionbatterijen. Verbindingen die lithium bevatten, waaronder lithiumoxide, lithiumchloride, lithiumstearaat en lithium carbonaat worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van de productie van glas en keramiek tot geneesmiddelen. Lithium wordt gevormd in sterren en een deel werd ook gevormd in de vroege stadia van het heelal, rond de tijd van de oerknal.

Beryllium is het vierde lichtste element, met vier protonen, vijf neutronen en vier elektronen, en het chemische symbool Be. Het is een metaal, met een zilverwitte kleur en een zachte consistentie. Beryllium en verbindingen die het bevatten zijn gevaarlijk voor de mens, met giftige en kankerverwekkende effecten, maar het heeft praktische toepassingen in de industrie. Door beryllium te mengen met koper en nikkel ontstaan ​​legeringen die beter geleiden voor warmte en elektriciteit, en van deze legeringen worden elektrische contacten, veren, gyroscopen en gereedschappen gemaakt die: zal niet vonken. Er zijn ook veel andere toepassingen voor beryllium, waaronder in röntgenlithografie en in kernreactoren. Beryllium wordt gevormd in sterren en er zijn sporen van ontstaan ​​in de nasleep van de oerknal.