Ämnena

Ämnena, eller grundämnena, är kemiska ämnen som består av atomer med samma antal protoner i kärnan. Varje grundämne kännetecknas av atomnummern Z, vilket bestämmer dess plats i periodiska systemet och dess kemiska egenskaper. Grundämnen är byggstenarna i materien och kan inte delas i enklare ämnen genom kemiska reaktioner.

Det finns 118 kända grundämnen. Av dessa förekommer 92 naturligt på jorden, medan resterande är syntetiskt framställda i laboratorium eller i partikelacceleratorer. Periodiska systemet organiserar grundämnena i grupper och perioder utifrån liknande egenskaper. De som utgör större delen av materien är främst metaller, icke-metaller och metalloider (halvmetaller). Systemet visar trender i t.ex. atomstorlek, elektronegativitet och metallisk karaktär över grupperna.

Isotoper är olika former av samma grundämne som har samma antal protoner men olika antal neutroner. De flesta grundämnen har flera isotoper, där vissa är stabila och andra radioaktiva. Stabiliteten avgör hur de används inom medicin, industri och forskning.

Förekomsten varierar: i universum dominerar väte och helium, medan jordskorpan domineras av syre, kisel, aluminium, järn och andra element. Många grundämnen är livsnödvändiga i spår- eller huvudkoncentrationer; kända livsrelationer omfattar kol, väte, syre, kväve, fosfor, svavel med flera mineralnäringsämnen.

Historiskt uppstod kunskapen om grundämnen genom antikens observationer, spridning av nya element och framför allt utvecklingen av det periodiska systemet av Dmitrij Mendelejev i 1869, som försåg systemen att förutse oidentifierade element. Sedan dess har upptäckter och syntetiska element utvidgat vår förståelse av vilka ämnena är och hur de kan användas.