Ett grundämne är ett ämne som består av atomer av samma slag. Alla atomer i ett visst grundämne har samma atomnummer. Grundämnen kan inte brytas vidare till mindre ämnen med hjälp av kemiska reaktioner. Däremot kan de endast omvandlas till andra grundämnen genom kärntekniska förfaranden. Atomerna i ett grundämne innehåller samma antal protoner, men antalet neutroner varierar. När antalet protoner i en atom ändras ändras grundämnet.
Grundämnenas egenskaper
Varje känt grundämne har ett namn och ett nummer, som anges i det periodiska systemet. I det periodiska systemet beskrivs varje grundämnes elektronkonfiguration, grundämnets atomnummer och grundämnets kemiska egenskaper. Atomnumret avser antalet protoner som finns i ett grundämnes atom. Elementen kan delas in i tre huvudgrupper som omfattar metaller, icke-metaller och metalloider. De grundämnen som finns på den vänstra sidan av det periodiska systemet är vanligtvis metaller. Medan grundämnena på den högra sidan av det periodiska systemet är icke-metaller. Vissa grundämnen som väte och natrium är populära medan andra som dysprosium förblir okända eftersom de sällan används. Element som koppar, kol och silver har funnits i tusentals år.
Nuvarande antal grundämnen
Det periodiska systemet innehåller totalt 118 grundämnen. Fyra av dessa togs upp på listan 2016. Dessa är Nihonium (113), Moskovi (115), Tennessin (117) och Oganesson (118). De första 98 grundämnena på listan i det periodiska systemet förekommer naturligt medan resten endast kan hittas i kärnacceleratorer och laboratorier. Trettiotvå av de 98 grundämnena finns i ren form. Resten finns som föreningar. Åttio av de naturliga grundämnena är stabila, vilket innebär att de inte kan utsättas för radioaktivt sönderfall. Tio av de 98 grundämnena finns endast i spårmängder. Typiskt sett är alla grundämnen i det periodiska systemet med ett högre atomnummer än bly instabila och kan därför utsättas för radioaktivt sönderfall. Även om flera av de upptäckta grundämnena finns naturligt, är det bara ett fåtal av dessa som existerar i sin ursprungliga form. Bland de få är ädelgaser som inte lätt bildar föreningar samt metaller som koppar, silver och guld. Icke-metaller som hör till denna kategori är kväve, syre och kol. Element som inte existerar i sin ursprungliga form är alkali- och alkalimetaller samt sällsynta jordartsmetaller.
Sällsynta respektive ursprungliga grundämnen
Sällsynta grundämnen erhålls genom det radioaktiva sönderfallet av vissa vanliga grundämnen. Exempelvis är francium resultatet av sönderfallet av aktinium. Ett antal av de grundämnen som nyligen upptagits i det periodiska systemet kan ha framställts genom sönderfall av okända grundämnen som funnits länge. Naturliga grundämnen är däremot naturligt förekommande grundämnen i okombinerad form. Endast ett fåtal naturliga grundämnen finns dock i sammansatt form.
Det periodiska systemets framtid
Sex nya grundämnen upptäcktes mellan 2012 och 2016, vilket fyllde de luckor som fanns kvar i botten av det periodiska systemet. År 2019 var det 150:e året sedan tabellen upprättades. Eftersom de kemiska egenskaperna hos kända grundämnen fortsätter att förändras fortsätter nya upptäckter av grundämnen att ske. De flesta förändringarna i det periodiska systemet kommer att vara resultatet av mänskligt framställda grundämnen som görs av forskare med hjälp av högenergiacceleratorer. Till skillnad från naturliga grundämnen som kan hanteras kommer dessa syntetiska grundämnen dock sannolikt att vara instabila och därmed sönderfalla snabbt. Icke desto mindre finns det en möjlighet till fler spännande upptäckter i atomvärlden.