Vad är ett grundämne i kemin?

Allt är uppbyggt av atomer

Allt runt omkring dig, från ditt skrivbord till luften du andas, består av små partiklar som kallas atomer. De är mycket för små för att synas, även i ett vanligt mikroskop.

Atomer finns i olika sorter. Ett grundämne är ett ämne vars atomer alla är av samma sort. En tacka av rent guld innehåller bara guldatomer, och en ballong fylld med ren helium innehåller bara heliumatomer.

Vad gör då att två atomer är av samma sort? Det är antalet protoner, de små positivt laddade partiklarna i mitten av varje atom. Varje kolatom har 6 protoner och varje syreatom har 8. Det här talet kallas atomnummer, och inga två grundämnen har samma.

Grundämnen är de enklaste ämnena

Du kan smälta, frysa, skära eller mala ett grundämne, och det är fortfarande samma grundämne. Smält guld är fortfarande guld. Ingen kemisk reaktion kan dela upp ett grundämne i enklare ämnen.

Vatten är annorlunda. Med hjälp av elektricitet kan kemister dela upp vatten i två gaser, väte och syre. Eftersom vatten kan brytas ned på det här sättet är det inte ett grundämne. Väte och syre kan inte delas upp ytterligare, så de är grundämnen.

Kemiska föreningar: grundämnen som sitter ihop

En kemisk förening bildas när atomer från två eller flera olika grundämnen binds ihop med kemiska bindningar. Vatten är en förening av väte och syre. Dess formel, H₂O, visar att det alltid finns två väteatomer för varje syreatom.

Receptet för en förening ändras aldrig. Rent vatten från en glaciär och rent vatten från en vattenkokare har exakt samma förhållande två till ett.

En förening kan vara helt annorlunda än de grundämnen den består av. Natrium är en mjuk, glänsande metall som fräser och far omkring på vatten, och klor är en giftig gulgrön gas. Tillsammans bildar de natriumklorid (NaCl), bordssaltet som du strör på maten.

Blandningar: blandade men inte sammanbundna

I en blandning är två eller flera ämnen blandade men inte kemiskt bundna till varandra. Varje ämne behåller sina egna egenskaper, och mängderna kan variera. Du kan röra ner lite socker eller mycket socker i teet, och du har fortfarande sött te.

Eftersom inget är bundet kan blandningar separeras med enkla fysikaliska metoder. En magnet drar upp järnfilspån ur sand, ett filter fångar upp sand ur vatten, och om du kokar bort vattnet ur saltvatten blir saltet kvar.

Luft är också en blandning. Den består mest av kväve och syre, som båda är grundämnen, samt små mängder argon, koldioxid och vattenånga.

Hur du skiljer dem åt

Ställ tre frågor. Finns det bara en sorts atomer? Då är det ett grundämne. Är olika grundämnen bundna till varandra i ett fast förhållande? Då är det en kemisk förening. Är olika ämnen bara blandade och lätta att separera? Då är det en blandning.

Se upp med syrgas, O₂. Dess atomer förekommer i par, men båda atomerna i varje par är syre, så syrgas är fortfarande ett grundämne. Koldioxid, CO₂, innehåller två olika grundämnen som är bundna till varandra, så den är en kemisk förening.

Av de 118 kända grundämnena finns cirka 94 naturligt på jorden, några bara i små spår. Forskare har framställt resten i laboratorier. De fyra senaste, bland dem oganesson (118), fick sina namn 2016.