мини|Хемиските елементи подредени во периодниот систем Хемиски елемент — хемиска супстанција чии што атоми имаат ист број на протони. Бројот на протони се нарекува атомски број на тој елемент. На пример, кислородот има атомски број 8, што значи дека секој атом на кислород има 8 протони во неговото јадро. Атомите на истиот елемент можат да имаат различен број на неутрони во нивните јадра, познати како изотопи на елементот. Два или повеќе атоми може да се комбинираат за да формираат молекули. Некои елементи се формираат од еднојадрени молекули, на пр. атомите на водород (H) формираат двоатомски молекули (H2). Хемиските соединенија се супстанции кои се направени од атоми на различни елементи; тие можат да имаат молекуларна или немолекуларна структура. Смесите се материјали кои содржат различни хемиски супстанции; тоа значи (во случај на молекуларни супстанции) дека содржат различни видови на молекули. Атомите на еден елемент можат да се претворат во атоми на различен елемент во јадрени реакции, кои го менуваат атомскиот број на атомот.
Историски гледано, терминот „хемиски елемент“ означувал супстанца која не може да се разложи на составни супстанции со хемиски реакции, и за повеќето практични цели оваа дефиниција сè уште има своја важносѕ. Во 1920-тите постоеле одредени различни мислења околу тоа дали изотопите заслужуваат да бидат препознаени како посебни елементи доколку би можеле да се разделат со хемиски средства.
Терминот „(хемиски) елемент“ се употребува во две различни, но тесно поврзани значења: може да означува хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми (слободен елемент), или може да означува тој вид атоми како компонента на различни хемиски супстанции. На пример, молекулите на водата (H2O) содржат атоми на водород (H) и кислород (O), така што водата може да се опише како соединение кое се состои од елементите водород (H) и кислород (O) иако не ги содржи хемиските супстанции (d)водород (H2) и (d)кислород (O2) и (d)кислород (O2), бидејќи овие молекули на H2 и O2 се разликуваат од H2 и O2 молекули. За значењето „хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми“, се предложени термините „елементарна супстанција“ и „проста супстанција“, но тие не добиле големо прифаќање во англиската хемиска литература, додека во некои други јазици нивниот еквивалент е широко користен. На пример, француската хемиска терминологија го разликува „“ (вид на атоми) и „“ (хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми); руската хемиска терминологија го разликува „“ и „“.
Речиси целата барионска материја во Вселената е составена од елементи (меѓу ретките исклучоци се неутронските ѕвезди). Кога различни елементи се подложени на хемиски реакции, атомите се преуредуваат во нови соединенија кои се држат заедно со хемиски врски. Единствено неколку елементи, како што се среброто и златото, се наоѓаат некомбинирани како релативно чисти минерали на природни елементи. Скоро сите други природни елементи се појавуваат на Земјата како соединенија или смеси. Воздухот главно претставува смеса од молекуларен азот и кислород, иако содржи соединенија вклучувајќи јаглерод диоксид и вода, како и атомски аргон, благороден гас кој е хемиски инертен и затоа не подлежи на хемиски реакции.
Историјата на откривањето и користењето на елементите започнала со раните човечки општества кои откриле природни минерали како јаглерод, сулфур, бакар и злато (иако современиот концепт на елемент сè уште не бил разбран). Обидите да се класифицираат материјалите како овие резултирале со концепти на класични елементи, алхемија и слични теории низ историјата. Голем дел од современото разбирање на елементите се развило од работата на Дмитриј Менделеев, руски хемичар кој го објавил првиот препознатлив периоден систем во 1869 година. Овој систем ги организира елементите со зголемување на атомскиот број во редови („периоди“) во кои колоните („ групите“) споделуваат повторливи („периодични“) физички и хемиски својства. Периодниот систем ги собира различните својства на елементите, дозволувајќи им на хемичарите да изведат врски меѓу нив и да прават предвидувања за елементите кои сè уште не се откриени и потенцијалните нови соединенија.
Според податоци до ноември 2016 година, Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ) препознава вкупно 118 елементи. Првите 94 се случуваат природно на Земјата, а останатите 24 се вештачки елементи произведени во јадрени реакции. Освен за нестабилни радиоактивни елементи (радиоелементи) кои брзо се распаѓаат, скоро сите елементи се достапни индустриски во различни количини. Откривањето и синтезата на понатамошни нови елементи е тековно подрачје на научно проучување.
Опис Најлесните елементи се водородот и хелиумот, и двата создадени прекунуклеосинтезата на Големата експлозија во првите 20 минути од создавањето на Вселената See the timeline on p.10 in во сооднос од околу 3:1 по маса (или 12:1 по бројот на атоми), заедно со ситни траги од следните два елементи, литиум и берилиум. Речиси сите други елементи пронајдени во природата се направени со различни природни методи на нуклеосинтеза. На Земјата, мали количини на нови атоми природно се произведуваат во нуклеогенски реакции или во космогени процеси, како што е распрснувањето на космичките зраци. Новите атоми, исто така, природно се произведуваат на Земјата како радиогени изотопски ќерки на тековните процеси на радиоактивно распаѓање, како што се алфа распаѓање, бета распаѓање, спонтано цепење, кластерско распаѓаер и други поретки начини на распаѓање.
Од 94 природни елементи, оние со атомски броеви од 1 до 82 имаат барем по еден стабилен изотоп (освен технициум, елемент 43 и прометиум, елемент 61, кои немаат стабилни изотопи). Изотопи кои се сметаат како стабилни се оние за кои сè уште не е забележано нивното радиоактивно распаѓање. Елементите со атомски броеви од 83 до 94 се нестабилни до тој степен што може да се открие радиоактивно распаѓање на сите изотопи. Некои од овие елементи, особено бизмутот (атомски број 83), ториумот (атомски број 90) и ураниумот (атомски број 92), имаат еден или повеќе изотопи со полураспад доволно долго за да преживеат како остатоци од експлозивната ѕвездена нуклеосинтеза што ги произведува тешките метали пред формирањето на нашиот Сончев Систем. Со повеќе од 1,9 години, преку милијарда пати подолго од проценетата старост на Вселената, бизмут-209 го има најдолгиот познат полураспад на алфа-распаѓање од кој било изотоп и речиси секогаш се смета на исто ниво со 80-те стабилни елементи. Најтешките елементи (оние надвор од плутониумот, елемент 94) се подложени на радиоактивно распаѓање со толку краток полураспад што не се наоѓаат во природата и мора да се синтетизираат.
Денес постојат 118 познати елементи. Во овој контекст, „познати“ означува доволно добро забележано, дури и од само неколку распадни производи, за да се разликува од другите елементи. Неодамна, синтезата на елементот 118 (од име оганесон) била пријавена во октомври 2006 година, а синтезата на елементот 117 (тенесин) била пријавена во април 2010 година. Од овие 118 елементи, 94 се наоѓаат природно на Земјата. Шест од нив се појавуваат во екстремни количини во трагови: технициум, атомски број 43; прометиум, број 61; астатин, број 85; франциум, број 87; нептуниум, број 93; и плутониум, број 94. Овие 94 елементи биле откриени во вселената во целина, во спектрите на ѕвездите и суперновите, каде што ново се создаваат краткотрајни радиоактивни елементи. Првите 94 елементи биле откриени директно на Земјата како првобитни нуклиди присутни од формирањето на Сончевиот Систем, или како природно настанати производи на цепење или преобразба на ураниум и ториум.
Останатите 24 потешки елементи, кои денес не се наоѓаат ниту на Земјата ниту во астрономските спектри, биле произведени вештачки: сите се радиоактивни, со краток полураспад; доколку некој од овие елементи бил присутен при формирањето на Земјата, сигурно е дека тие целосно се распаднал, а доколку се присутни во нови, во количини се премногу мали за да бидат забележани. Технециумот бил првиот наводно неприродно синтетизиран вештачки елемент, во 1937 година, иако оттогаш во природата биле пронајдени количини на технициум (а исто така елементот можеби бил откриен природно во 1925 година). Овој модел на вештачко производство и подоцна природно откритие се повторил со неколку други радиоактивни природни ретки елементи.
Списокот на елементи е достапен по име, атомски број, густина, точка на топење, точка на вриење и хемиски симбол, како и енергија на јонизација. Нуклидите од стабилни и радиоактивни елементи се исто така достапни како список на нуклиди, подредени по должина на полураспад за оние кои се нестабилни. Едно од најзгодните, и секако најтрадиционалното претставување на елементите, е во форма на периодниот систем, кој ги групира елементите со слични хемиски својства (и обично и слични електронски структури).
Атомски број Атомскиот број на елементот е еднаков на бројот на протони во секој атом и го претставува елементот. На пример, сите јаглеродни атоми содржат 6 протони во нивното атомско јадро; така што атомскиот број на јаглеродот е 6. Јаглеродните атоми може да имаат различен број на неутрони; атомите на истиот елемент со различен број на неутрони се познати како изотопи на елементот.
Бројот на протони во јадрото на елементот го одредува и неговиот електричен набој, кој пак го одредува бројот на електрони на атомот во неговата нејонизирана состојба. Електроните кое се наоѓаат во атомски орбитали ги одредуваат самите хемиските својства на атомот. Бројот на неутрони во јадрото обично има многу мало влијание врз хемиските својства на елементот; освен водородот (за кој ефектот на кинетичкиот изотоп е значаен). Така, сите јаглеродни изотопи поседуваат речиси исти хемиски својства бидејќи сите тие имаат шест електрони, иако можеби имаат 6 до 8 неутрони. Затоа атомскиот број, наместо масен број или атомска тежина, се смета за идентификациона карактеристика на елементот.
Симболот за атомски број е Z.
Изотопи Изотопите претставуваат атоми на ист елемент (односно, со ист број на протони во нивното јадро), но имаат различен број на неутрони. Така, на пример, постојат три главни изотопи на јаглеродот. Сите јаглеродни атоми имаат 6 протони, но тие можат да имаат или 6, 7 или 8 неутрони. Бидејќи масените броеви на нив се 12, 13 и 14 соодветно, наведените три изотопи се познати како јаглерод-12, јаглерод-13 и јаглерод-14 ( C, C и C). Природниот јаглерод е смеса од C (околу 98,9%), C (околу 1,1%) и околу 1 атом на трилион од C.
Поголемиот број на природни елементи (54 од 94) имаат повеќе од еден стабилен изотоп. Освен за изотопите на водородот (кои многу се разликуваат едни од други по релативна маса - доволно за да предизвикаат хемиски ефекти), изотопите на даден елемент хемиски речиси не се разликуваат.
Сите елементи поседуваат радиоактивни изотопи (радиоизотопи); поголемиот дел од овие радиоизотопи не се јавуваат природно. Радиоизотопите обично се распаѓаат во други елементи преку алфа-распад, бета-распад или обратен бета-распад; некои изотопи на најтешките елементи исто така се подложени на спонтано цепење односно разделување. Изотопите кои не се радиоактивни се нарекуваат „стабилни“ изотопи. Сите познати стабилни изотопи се јавуваат природно (видипрвобитен нуклид). Големиот број на радиоизотопи кои не се наоѓаат во природата се карактеризираат откако биле вештачки произведени. Одредени елементи немаат стабилни изотопи и се составени единствено од радиоизотопи: конкретно елементите без никакви стабилни изотопи се технициум (атомски број 43), прометиум (атомски број 61) и сите набљудувани елементи со атомски број поголем од 82.
Од 80 елементи со најмалку еден стабилен изотоп, 26 поседуваат единствено по само еден стабилен изотоп. Просечниот број на стабилни изотопи за 80-те стабилни елементи е 3,1 стабилни изотопи по елемент. Најголем број стабилни изотопи за еден елемент е 10 (за калај, елемент 50).
Изотопска маса и атомска маса