Wie viele Chemikalien gibt es?
Es gibt eine Vielzahl möglicher Chemikalien. Die Schätzungen reichen von 10 18 bis 10 200 . Zum Vergleich beträgt die Anzahl der Sandkörner auf der Erde etwa 7,5 x 10 18 , die Anzahl der Teilchen im Universum liegt zwischen 10 72 und 10 87. Wenn es wirklich mehr Chemikalien als diese gibt, gibt es natürlich nicht alle im Universum. Die bei weitem häufigste Verbindung im Universum ist ohnehin zweiatomiger Wasserstoff (H 2 ).
Von den 117 bekannten Elementen kommen nur 94 in natürlicher Form vor, und sieben davon sind Edelgase, die nur unter sehr ungewöhnlichen Bedingungen, z. B. wenn sie einem Elektronenbeschuss ausgesetzt sind, Verbindungen bilden. Dies lässt 87 weitere Elemente übrig, um chemische Verbindungen zu bilden, und die meisten von diesen bilden nicht viele, und sie sind auch nicht sehr häufig.
Die am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum sind Wasserstoff (74%), Helium (24%), Sauerstoff (10%), Kohlenstoff (0,46%), Neon (0,13%), Eisen (0,1%) und Stickstoff (0,1%). . Helium und Neon sind Edelgase und verbinden sich mit nichts. Eisen ist hauptsächlich in Eisenoxid (Rost) eingeschlossen. Die anderen - Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff - sind unter der Abkürzung CHON bekannt und machen zusammen mit Phosphor und Schwefel 99% aller lebenden Organismen und mehr als 99% aller chemischen Verbindungen aus. Diese werden als biologische Verbindungen bezeichnet.
Biologische Verbindungen können sich auf eine Weise zu langen Ketten formen, die anorganische Verbindungen nicht können. Diese Verbindungen können im Fall von Biopolymeren wie DNA Milliarden von Atomen lang sein. Diese Moleküle können in nur wenigen Atomen winzige Unterschiede aufweisen, wie z. B. das genetische Material von eineiigen Zwillingen, die aufgrund von Kopierfehlern oder Bestrahlung leichte Mutationen aufweisen. Dies erzeugt eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Variationen.
2005 hat eine Gruppe der Universität Bern in der Schweiz versucht, die Gesamtzahl der stabilen Verbindungen mit bis zu elf Atomen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Fluor zu bestimmen. Ihre Zahl betrug knapp 18 Milliarden, aber eine nachfolgende Analyse ergab, dass sie viele gebräuchliche Chemikalien ignorierten, darunter viele, die leicht online bestellt werden konnten, und die Zahl war möglicherweise um bis zu drei Größenordnungen niedrig. Selbst wenn man nur kleine Chemikalien betrachtet, gibt es immer noch eine enorme Anzahl von Variationen.