elementtejä

Elementtejä, eli kemiallisia alkuaineita, ovat aineet, joiden kaikkien atomien ytimessä on sama protonien lukumäärä. Näitä atomiryhmiä ei voi kemiallisesti hajottaa muiksi aineiksi. Jokaisella elementillä on oma atominumero Z, joka määräytyy protonien lukumäärän mukaan. Atomista voi löytyä erilaisia isotooppeja, joilla on sama protoniluku mutta eri neutroniluku.

Periodinen järjestelmä kuvaa alkuaineiden ominaisuuksia ja elektronikonfiguraatiota. Nykyisin tunnetaan noin 118 alkuaineen. Ne sijoittuvat ryhmiin ja jaksoihin; niitä luokitellaan metallisiin, epämetallisiin ja metalloidisiin sekä ryhmiin kuten alkalimetallit (ryhmä 1), maa-alkalimetallit (ryhmä 2), siirtymämetallit, halogeenit ja jalokaasut. Elektronikonfiguraatio määrää, miten aine reagoi kemiallisesti.

Atomit koostuvat ydinestä, jossa ovat protonit ja neutronit, sekä elektronikuoreista, joita kiertää elektroni. Protonien lukumäärä määrää elementin järjestysluvun Z, ja massaluku A kertoo ydimen nukleonien kokonaismäärän. Isotoopit eroavat neutronien määrästä. Atomin kemialliset ominaisuudet määräytyvät pääasiassa elektronien ulkokuoren järjestyksestä.

Elementtejä esiintyy sekä vapaana että yhdisteinä luonnossa. Osa on yleisiä ja osa harvinaisia tai keinotekoisesti tuotettuja. Ne muodostavat kaiken aineksen: vettä, kiveä, ilmaa sekä biomolekyylien rakennusaineita. Elämälle välttämättömiä alkuaineita ovat muun muassa hiili, vety, happi, typpi, fosfori, rikki sekä kalsium, natrium, kalium ja rauta.

Elementtien tutkimuksella ymmärretään materiaalien ominaisuuksia, reaktiokykyä ja sovelluksia teollisuudessa, biologiassa sekä ympäristötieteissä. Alkuaineita voidaan tutkia ja soveltaa yhä kehittyneissä laboratorioissa.