Χημικό στοιχείο

Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων
Βάριο υπό αδρανή ατμόσφαιρα αργού
Χαλκός
Φιάλη με βρώμιο μέσα σε ακρυλικό κὐβο
Σωλήνας (φθορισμού) ηλίου
Σωλήνας αποδιέγερσης υδρογόνου

Χημικό στοιχείο, συχνά αποκαλούμενο απλά στοιχείο, είναι χημική ουσία που αποτελείται αποκλειστικά από άτομα με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στους πυρήνες τους (ατομικό αριθμό). Για παράδειγμα, η χημική ουσία που αποτελείται μόνο από άτομα με δύο πρωτόνια στους πυρήνες τους, είναι ένα χημικό στοιχείο, το οποίο μάλιστα ονομάζεται ήλιο. Τα χημικά στοιχεία διακρίνονται σε μέταλλα, μεταλλοειδή και αμέταλλα. Τα πιο γνωστά παραδείγματα χημικών στοιχείων είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο (αμέταλλα), το πυρίτιο, το αρσενικό (μεταλλοειδή), το αλουμίνιο, ο σίδηρος, ο χαλκός, ο χρυσός, ο υδράργυρος και ο μόλυβδος (μέταλλα).

Τα ελαφρύτερα χημικά στοιχεία, που περιλαμβάνουν το υδρογόνο, το ήλιο, και σε μικρότερες ποσότητες, το λίθιο, το βηρύλλιο και το βόριο, θεωρείται ότι έχουν παραχθεί με διάφορες κοσμικές διεργασίες κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Έκρηξης και το βομβαρδισμό με κοσμικές ακτίνες. Η παραγωγή των βαρύτερων χημικών στοιχείων, από τον άνθρακα ως τα πολύ βαρύτερα χημικά στοιχεία, παράχθηκαν με αστρική πυρηνοσύνθεση, και έγιναν διαθέσιμα για τα μεταγενέστερα ηλιακά συστήματα και το σχηματισμό των πλανητών με πλανητικά νεφελώματα και υπερκαινοφανείς αστέρες, που εκτοξεύουν τέτοια χημικά στοιχεία στο διάστημα[1]. Η υψηλή αφθονία του οξυγόνου, του πυριτίου και του σιδήρου στη Γη αντανακλά τη συνηθισμένη παραγωγή τους σε τέτοια άστρα. Ενώ τα περισσότερα χημικά στοιχεία είναι γενικά «σταθερά», μια μικρή ποσότητα φυσικής μετατροπής του ενός χημικού στοιχείου σε ένα άλλο επίσης συμβαίνει με τη διάσπαση των ραδιενεργών χημικών στοιχείων, καθώς επίσης και με άλλες πυρηνικές διεργασίες που συμβαίνουν στη φύση.

Η ιστορία της ανακάλυψης και της χρήσης των χημικών στοιχείων άρχισε μαζί με τις πρωτόγονες ανθρώπινες κοινωνίες που έβρισκαν κάποια φυσικά χημικά στοιχεία που υπάρχουν στη φύση, όπως ο χαλκός, ο χρυσός και ο συντηγμένος σίδηρος και λἰγα άλλα μέταλλα από τα ορυκτά τους. Αρχικά οι αλχημιστές και οι χημικοί, μεταγενέστερα, ταυτοποίησαν πολλά περισσότερα, με σχεδόν όλα τα φυσικά υπάρχοντα χημικά στοιχεία να είναι ήδη γνωστά μέχρι 1900. Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων συχνά συνοψίστηκαν με τη σταδιακή ανάπτυξη του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων, που οργανώνει τα χημικά στοιχεία κατά αύξοντα ατομικό αριθμό σε περιόδους και ομάδες που μοιράζονται ορισμένες «περιοδικές» φυσικές και χημικές ιδιότητες. Με εξαίρεση κάποια ασταθή και βραχύβια ραδιενεργά χημικά στοιχεία, όλα τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία είναι (πλέον) διαθέσιμα βιομηχανικά, τα περισσότερα σε υψηλούς βαθμούς καθαρότητας.

Το υδρογόνο και το ήλιο είναι ασυζητητί τα πιο άφθονα χημικά στοιχεία στο σύμπαν. Ωστόσο, ο σίδηρος είναι το πιο άφθονο χημικό στοιχείο (κατά μάζα) στη Γη, ενώ το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο χημικό στοιχείο στο γήινο φλοιό[2]. Παρόλο που όλες οι γνωστές χημικές ουσίες αποτελούνται από αυτά τα χημικά στοιχεία, η ίδια η ύλη υποθέτεται ότι αποτελεί μόλις το 15% της συνολικής ποσότητας μάζας του σύμπαντος. Το υπόλοιπο πιστεύεται ότι αποτελείται από σκοτεινή ύλη, ένα εύρος ουσιών με σύνθεση σε μεγάλο βαθμό άγνωστη και μη μη αποτελούμενη από χημικά στοιχεία (τουλάχιστον όπως τα ξέρουμε και τα ορίζουμε ως τώρα), εφόσον δεν περιέχουν πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια[3]. Η σκοτεινή ύλη μπορεί επίσης να περιλαμβάνει κανονική βαρυονική μάζα και νετρίνα.

Όταν δύο (2) ή περισσότερα διακριτά χημικά στοιχεία ενώνονται χημικά, με τα άτομά τους να συγκρατούνται μαζί με χημικούς δεσμούς, το αποτέλεσμα είναι μια χημική ένωση. Τα 2/3 των χημικών στοιχείων που βρίσκονται με φυσικό τρόπο στη Γη, μπορούν να βρεθούν στη φύση μὀνο με τη μορφή χημικών ενώσεών τους, αλλά και στο υπόλοιπο 1/3, συνήθως είναι πιο συνηθισμένο να βρεθούν και πάλι με τη μορφή χημικών ενώσεών τους. Οι χημικές ενώσεις αποτελούνται από χημικά στοιχεία που συνδυάζονται μόνο σε αναλογίες φυσικών αριθμών, όπως στο νερό, στο μαγειρικό αλάτι και σε ορυκτά, όπως ο χαλαζίας και ο ασβεστίτης. Αυτό επιτρέπει την εξαγωγή χημικών τύπων που αντιπροσωπεύουν αυτές τις χημικές ενώσεις. Ωστόσο, οι χημικοί δεσμοί ανάμεσα σε πολλούς τύπους χημικών στοιχείων έχουν ως αποτέλεσμα σε ορισμένα κρυσταλλικά στερεά και σε ορισμένα μεταλλικά κράματα, οι αναλογίες ατόμων τους να μη δίνουν συγκεκριμένους χημικούς τύπους. Σχετικά καθαρά δείγματα ελεύθερων χημικών στοιχείων είναι ασυνήθιστα στη φύση. Σχετικά καθαρά δείγματα απομονωμένων στοιχείων είναι ασυνήθιστα στη φύση. Ενώ όλα τα 94 φυσικά υπάρχοντα χημικά στοιχεία έχουν ταυτοποιηθεί σε δείγματα ορυκτών προερχόμενα από το γήιινο φλοιό, μόνο μια μικρή μειοψηφία των χημικών στοιχείων είναι αναγνωρίσιμα, ως σχετικά καθαρά χημικά στοιχεία. Ανάμεσα στα πιο συνηθισμένα από αυτά τα «εγγενή στοιχεία» είναι ο χαλκός, ο άργυρος, ο χρυσός, ο άνθρακας (σε τρεις αλλομορφές: γαιάνθρακας, γραφίτης και διαμάντι), το θείο και ο υδράργυρος. Όλα αυτά, εκτός από λίγα από τα πιο αδρανή χημικά στοιχεία, όπως τα ευγενή αέρια και μερικά από τα ευγενή μέταλλα, συνήθως βρίσκονται στη Γη στη μορφή χημικών ενώσεών τους. Ενώ περίπου 32 από τα χημικά στοιχεία υπάρχουν στη Γη σε μορφή (ελεύθερου) χημικού στοιχείου, τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται σε μίγματα. Για παράδειγμα, ο ατμοσφαιρικός αέρας (της Γης) αποτελείται κυρίως από ένα μείγμα αζώτου, οξυγόνου και αργού, και τα εγγενή στερεά στοιχεία βρίσκονται σε κράματα, όπως ο σίδηρος με το νικέλιο.

Επί του παρόντος 118 χημικά στοιχεία έχουν ταυτοποιηθεί[4]. Από αυτά τα 118 γνωστά χημικά στοιχεία, μόνο τα πρώτα 94 είναι γνωστό ότι έχουν βρεθεί με φυσικό τρόπο στη Γη. Επίσης, μόνο τα 80 από αυτά είναι σταθερά, ενώ τα άλλα είναι ραδιενεργά, διασπώμενα σε ελαφρύτερα χημικά στοιχεία, με διάφορες ημιζωές, που κυμαίνονται από κλάσματα του δευτερολέπτου ως και δισεκατομμύρια έτη. Τα 24 βαρύτερα χημικά στοιχεία που δεν έχουν βρεθεί με φυσικό τρόπο στη Γη, ταυτοποιήθηκαν αφού παράχθηκαν τεχνητά ως συνθετικά προϊόντα με ανθρωπογενείς πυρηνικές αντιδράσεις.

άλλες γλώσσες
Acèh: Drah kimia
Afrikaans: Chemiese element
Alemannisch: Chemisches Element
አማርኛ: ንጥረ ነገር
aragonés: Elemento quimico
Ænglisc: Hēafodgesceaft
العربية: عنصر كيميائي
azərbaycanca: Kimyəvi element
башҡортса: Химик элемент
žemaitėška: Kemėnis elements
беларуская: Хімічны элемент
беларуская (тарашкевіца)‎: Хімічны элемэнт
български: Химичен елемент
brezhoneg: Elfenn gimiek
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Huá-hŏk nguòng-só
Cebuano: Elemento
qırımtatarca: Himiyaviy element
čeština: Chemický prvek
Cymraeg: Elfen gemegol
dansk: Grundstof
Esperanto: Kemia elemento
suomi: Alkuaine
føroyskt: Frumevni
贛語: 元素
ગુજરાતી: તત્વ
Gaelg: Bunstoo
客家語/Hak-kâ-ngî: Fa-ho̍k ngièn-su
עברית: יסוד כימי
Fiji Hindi: Rasaenik element
Kreyòl ayisyen: Eleman chimik
magyar: Kémiai elem
interlingua: Elemento chimic
Bahasa Indonesia: Unsur kimia
íslenska: Frumefni
日本語: 元素
la .lojban.: selratni
Basa Jawa: Anasir kimiah
ភាសាខ្មែរ: ធាតុគីមី
ಕನ್ನಡ: ಮೂಲಧಾತು
한국어: 원소 (화학)
kurdî: Element
Latina: Elementum
Lëtzebuergesch: Element (Chimie)
Lingua Franca Nova: Elementos
lumbaart: Element chimich
олык марий: Химий тӱҥлык
Baso Minangkabau: Unsur kimia
македонски: Хемиски елемент
മലയാളം: മൂലകം
Bahasa Melayu: Unsur kimia
မြန်မာဘာသာ: ဒြပ်စင်
Plattdüütsch: Cheemsch Element
नेपाल भाषा: रसायनिक तत्त्व
Nederlands: Chemisch element
norsk nynorsk: Grunnstoff
norsk: Grunnstoff
Novial: Elemente
Nouormand: Êlément
ਪੰਜਾਬੀ: ਰਸਾਇਣਕ ਤੱਤ
Papiamentu: Elemento kímiko
Norfuk / Pitkern: Kemikill Element
Piemontèis: Element chìmich
Runa Simi: Qallawa
română: Element chimic
tarandíne: Elemende chìmeche
русиньскый: Хемічный елемент
саха тыла: Химия элемена
srpskohrvatski / српскохрватски: Kemijski element
Simple English: Chemical element
slovenčina: Chemický prvok
slovenščina: Kemični element
Soomaaliga: Curiye kimiko
српски / srpski: Хемијски елемент
Seeltersk: Element
Basa Sunda: Unsur kimia
svenska: Grundämne
தமிழ்: தனிமம்
తెలుగు: మూలకము
ไทย: ธาตุ
Tagalog: Elemento
татарча/tatarça: Химик элемент
українська: Хімічний елемент
oʻzbekcha/ўзбекча: Kimyoviy unsur
Tiếng Việt: Nguyên tố hóa học
West-Vlams: Chemisch element
Wolof: Xeet
吴语: 化学元素
isiXhosa: Ikhemikhali
中文: 化學元素
文言: 化學元素
Bân-lâm-gú: Hòa-ha̍k goân-sò͘
粵語: 元素
isiZulu: Ama-elementhi