element

Vad är ett element?
Ett element är ett grundläggande föremål som inte lätt kan delas upp i mindre bitar. Inom kemi och fysik är ett grundämne ett ämne som inte kan brytas ned genom icke-nukleära reaktioner. Inom datorer och matematik är ett element en distinkt del av ett större system eller mängd.

Element i kemi och fysik
Element är byggstenarna i kemi och materia. Varje grundämne definieras av antalet protoner i dess kärna. De kemiska grundämnena är organiserade på grundämnenas periodiska system. Varje grundämne har ett atomnummer och en symbol. Symbolen kan vara baserad på elementets latinska namn och inte relateras till det engelska namnet. Varje atom är ett grundämne. Atomiska element skapar bindningar för att bilda molekyler.

Hur klassificeras grundämnen?
Varje grundämne klassificeras efter antalet protoner i dess kärna, känt som dess atomnummer. Antalet neutroner i kärnan kan variera, vilket skapar isotoper. Isotoper kommer att ha samma kemiska egenskaper, men olika fysikaliska. Till exempel har vanligt väte en proton och inga neutroner, deuterium har en proton och en neutron, och tritium har en proton och två neutroner. Men alla tre kan klassificeras som grundämnet väte.

Samma grundämne kan också variera i antalet elektroner det har, vilket skapar joner. Till exempel är natrium (Na) ett mycket reaktivt grundämne. Na kan bilda en jonbindning med klor (Cl) där natrium förlorar en elektron — blir Na+ — och ger den till kloratomen — som sedan blir Cl- — för att bilda vanligt bordssalt.

Några exempel på kemiska grundämnen är:

• Väte (H)
• Helium (He)
• Kol (C)

li>

• Syre (O)
• Natrium (Na)
• Järn (Fe)
• Bly (Pb)
• Guld (Au)

Det periodiska systemet för grundämnen har 118 olika grundämnen, och 94 av dessa är kända för att förekomma i naturen. De andra 24 elementen har syntetiserats i partikelacceleratorer och kan inte hålla sig stabila under långa tidsperioder; dessa är kända som konstgjorda grundämnen.

Hur tillverkas grundämnen?
Kemiska reaktioner kan inte förändra ett grundämne till ett annat. Ett grundämnes natur och egenskaper ses av antalet protoner och neutroner i dess kärna. Den starka kärnkraften håller ihop en atoms kärna och är svår att bryta. Kemiska reaktioner som förbränning eller bindning till atomer kan inte förändra en atoms kärna och kan inte ändra ett grundämne. En kärnreaktion krävs för att förändra en atoms kärna.

För att illustrera ett elements oföränderlighet, föreställ dig en kolatom. Kolatomen börjar bunden till syre i en koldioxid (CO2) molekyl. Koldioxid fångas upp av träd och, med hjälp av den kemiska fotosyntesreaktionen, avlägsnas kolet från CO2-molekylen och läggs till en glukosmolekyl. Glukosen används sedan för att bilda cellulosa i ett träds cellväggar. När trädet bränns blir det till kol, som i första hand är en klump av komprimerat kol. När kolet krossas under enormt tryck, omordnas kolatomerna till en diamant. Under hela denna process har kolet genomgått många reaktioner och varit i olika molekylära strukturer, men det har inte förändrats från ett grundämne till ett annat.

Det enda sättet att förändra ett grundämne till ett annat är att använda en kärnreaktion. Vid kärnklyvning delas ett tungt grundämne med många protoner och neutroner upp i lättare grundämnen. I kärnreaktorer delas grundämnet uran genom kollisioner med fria neutroner som frigör energi. Vid kärnfusion har lätta element sina nukleaser tvingade samman för att bilda ett tyngre element. Kärnfusion sker i hjärtat av en stjärna när väte smälts samman till helium; när stjärnan åldras och dess gravitation ökar, krossas den till allt tyngre och tyngre grundämnen.

Historia om kemiska grundämnen
Från urminnes tider var det förstått att vissa föremål kunde förvandlas till andra, som att en stock bränns eller en person som äter mat. Man trodde därför att de flesta föremål kunde delas upp i enklare former tills den minsta odelbara delen nåddes. Den antika filosofen Platon är krediterad som den första personen att använda termen element, från det antika grekiska stoikheîon – som betyder en av en serie, komponent – och det latinska elementum – som betyder grundläggande princip eller rudiment. De flesta forntida greker trodde att det fanns fyra element – luft, vatten, jord och eld – medan Aristoteles definierade torrt, fuktigt, varmt och kallt som element som kunde kombineras för att bilda luft, vatten, jord och eld.

Alkemister identifierade vissa ämnen – såsom bly, guld, kvicksilver och svavel – som inte kunde ändras. På 1600-talet, när fler av dessa odelbara ämnen upptäcktes, definierade Robert Boyle ett grundämne som enkla ämnen som inte kan sönderdelas eller brytas ner till beståndsdelar.

1789 skrev Antoine Lavoisier “Elementary Treatise” om kemi”, som anses vara den första moderna boken om kemi. Han definierade ett grundämne som ett enkelt ämne som inte kan brytas ner ytterligare och listade många av de grundämnen som vi känner till idag. Han ordnade grundämnena i metalliska och icke-metalliska kategorier.

I början av 1800-talet föreslog John Dalton atomteori och kunde bestämma atomvikterna för många grundämnen. 1869 organiserade Dimitri Mendeleev de kända grundämnena efter atomvikt och grupperade dem enligt liknande egenskaper. Han gjorde också förutsägelser om då okända element baserat på sin forskning. Detta förfinades så småningom till det som nu kallas det periodiska systemet för elementen.

Element i beräkningar

• Termen element används i beräkningar att hänvisa till en mindre komponent i ett större system.
• I datorprogrammering är en array en lagrad lista med enskilda element eller datastycken.
• Webbprogrammering använder HTML-element. Ett HTML-element är en komplett del av sidan, bestående av en öppningstagg, data och den avslutande taggen.