Elemnek nevezzük az azonos fajtájú atomokból álló anyagot. Egy adott elem minden atomja ugyanazt az atomszámot viseli. Az elemek kémiai reakciókkal nem bonthatók tovább kisebb anyagokra. Más elemmé azonban csak nukleáris eljárásokkal alakíthatók át. Egy elem atomjai ugyanannyi protont tartalmaznak, de a neutronok száma változik. Ha egy atomban a protonok száma megváltozik, akkor az elem is megváltozik.
Az elemek tulajdonságai
Minden ismert elemnek van egy neve és egy száma, amelyek a periódusos rendszerben szerepelnek. A periódusos rendszer felvázolja az egyes elemek elektronkonfigurációját, az elem atomszámát és az elem kémiai tulajdonságait. Az atomszám az elem atomjában található protonok számára utal. Az elemek három fő csoportba sorolhatók, amelyek a fémek, a nemfémek és a metalloidok. A periódusos rendszer bal oldalán található elemek jellemzően fémek. Míg a periódusos rendszer jobb oldalán található elemek nemfémek. Egyes elemek, mint a hidrogén és a nátrium népszerűek, míg mások, mint a diszprózium, ismeretlenek maradnak, mert ritkán használják őket. Az olyan elemek, mint a réz, a szén és az ezüst már évezredek óta léteznek.
Az elemek jelenlegi száma
A periódusos rendszer összesen 118 elemet tartalmaz. Ezek közül négy 2016-ban került fel a listára. Ezek a nihónium (113), a moszkovi (115), a tennessin (117) és az oganesson (118). A periódusos rendszerben felsorolt első 98 elem a természetben is előfordul, míg a többi csak a nukleáris gyorsítókban és laboratóriumokban található. A 98 elem közül harminckettő tiszta formában létezik. A többi vegyületként létezik. A természetes elemek közül nyolcvan stabil, ami azt jelenti, hogy nem lehet radioaktív bomlásnak kitenni őket. A 98 elem közül tíz csak nyomokban létezik. Jellemzően a periódusos rendszer összes, az ólomnál nagyobb atomszámú eleme instabil, tehát radioaktív bomlásnak van kitéve. Bár a felfedezett elemek közül több is létezik a természetben, ezek közül csak néhány létezik natív formában. A kevesek közé tartoznak a nemesgázok, amelyek nem képeznek könnyen vegyületeket, valamint az olyan fémek, mint a réz, az ezüst és az arany. Az ebbe a kategóriába tartozó nem fémek közé tartozik a nitrogén, az oxigén és a szén. A natív formában nem létező elemek közé tartoznak az alkáli- és lúgos fémek, valamint a ritkaföldfémek.
Ritka vs. natív elemek
A ritka elemeket néhány közönséges elem radioaktív bomlásával nyerik. Például a francium az aktínium bomlásából keletkezik. A periódusos rendszerben nemrégiben felsorolt elemek egy része régóta létező, ismeretlen elemek bomlásával keletkezhetett. A natív elemek viszont a természetben előforduló elemek, amelyek nem egyesített formában fordulnak elő. Összetett formában azonban csak néhány őshonos elem található meg.
A periódusos rendszer jövője
2012 és 2016 között hat új elemet fedeztek fel, amelyek kitöltik a periódusos rendszer alján maradt réseket. A 2019-es évben volt a 150. év a periódusos rendszer felállítása óta. Mivel az ismert elemek kémiai tulajdonságai folyamatosan változnak, folyamatosan történnek új elemek felfedezései. A periódusos rendszer legtöbb változását az ember által létrehozott elemek eredményezik, amelyeket a tudósok nagy energiájú gyorsítók segítségével hoznak létre. A kezelhető természetes elemekkel ellentétben azonban ezek a szintetikus elemek valószínűleg instabilak, így gyorsan bomlanak. Ennek ellenére az atomok világában további izgalmas felfedezésekre van lehetőség.