3. Gibt es chemische Grundstoffe?

Von den vier Urstoffen - Feuer, Wasser, Erde und Luft - der Vorsokratiker über die materia prima der Alchemisten bis zu den 94 Elementen der modernen Chemie: die Entwicklungsgeschichte der chemischen Elemente ist spannend und vielseitig. Dieses Kapitel ist dem Zeitraum von 500 v. Chr. bis 1794 gewidmet, der mit Antoine-Laurent Lavoisiers Elementdefinition seinen chemischen Erkenntnis-Höhepunkt erreicht. Lavoisier kam zu seinen Einsichten, indem er Robert Boyles Grundsatz - nur der Versuch ist schlüssig, niemals aber die unbelegte Behauptung - konsequent anwendete. Da Lavoisiers Wasserzerlegung im Labor nur mit großem Aufwand durchführbar ist, wird in der Mitte des Kapitels die moderne Wasserelektrolyse behandelt. Somit kann die Spaltung des Wassers auf einfache Weise demonstriert werden. Um die zahlreichen Sauerstoffreaktionen, die Lavoisiers Arbeiten kennzeichnen, besser beschreiben zu können, wird im Anschluss an die Wasserelektrolyse die stoffbezogene Redoxtheorie eingeführt. Im letzten Teil des Kapitels werden mit diesem Konzept sowie Lavoisiers Elementbegriff die großtechnischen Prozesse der Eisen- und Stahlproduktion erforscht und verständlich gemacht.