substància química pura que consisteix en un tipus d'àtom From Wikipedia, the free encyclopedia
Els elements químics són substàncies pures que no es poden descompondre en cap altra substància pura més senzilla mitjançant mètodes químics. Des del punt de vista atòmic tots els àtoms d'un element tenen el mateix nombre de protons al seu nucli, podent variar el nombre de neutrons (isòtops). Aquest nombre es coneix com a nombre atòmic de l'element i se simbolitza per la lletra Z. Per exemple, els àtoms de l'element carboni (C) contenen 6 protons en el seu nucli, mentre que els àtoms d'urani en contenen 92, que hom indica amb el símbol de l'element i el nombre atòmic a sota a l'esquerra:
Es coneixen 118 elements químics diferents, dels quals 90 són naturals i la resta generats artificialment. Cada element es representa per un símbol d'una o dues lletres, segons la proposta de Berzelius. Els elements químics se solen classificar mitjançant la taula periòdica.
Els àtoms d'un element químic es poden combinar amb si mateixos per formar una molècula, i en funció del nombre d'àtoms que es combinen es poden classificar en:
Els elements més estables de la taula periòdica són els gasos nobles, grup 18, ja que presenten nombre d'oxidació 0. Els elements del grup 1 o metalls alcalins tenen un nombre d'oxidació +I perquè perden un electró per aconseguir ser estables com els gasos nobles. En perdre l'electró, esdevindran ions positius. Els elements dels grup 2 o metalls alcalinoterris tenen nombre d'oxidació +II, ja que perden dos electrons per tenir l'estabilitat dels gasos nobles. Els elements del grup 16 o calcògens amb nombre d'oxidació -II guanyen dos electrons per ser estables, és a dir, es convertiran en ions negatius. Els elements del grup 17 o halògens tenen nombre d'oxidació -I perquè agafen 1 electró per ser estables. En guanyar l'electró, esdevindran ions negatius.
L'ésser humà, des de la prehistòria, cercant l'origen i naturalesa de tot quan el rodejava creà mites en els quals cada cosa, cada força natural, era un déu o una figura humana; d'aquí les teogonies i les cosmologies dels pobles primitius, en les quals els fenòmens s'imaginaven produïts per l'acció d'agents sobrenaturals. La intervenció d'aquests agents explicava totes les anomalies aparents de l'univers. Aquest estat teològic de la ciència va perdurar fins al segle VI aC, quan aparegué a Grècia un poderós moviment intel·lectual i els seus més grans filòsofs especularen sobre el món i sobre la naturalesa de la matèria, i plantejaren clarament molts dels problemes fonamentals de la ciència. La idea de l'existència d'un principi permanent origen de tot fou tractada per primer cop per Tales de Milet, aproximadament entre el 624 i el 565 aC. Segons Tales tot estava fet d'aigua. Anaxímenes (585-524 aC) pensà que el principi de tot era l'aire i Heràclit d'Efes (540-475 aC) optà pel foc.[1] Després Empèdocles d'Agrigent (500-430 aC) agrupà en una sola teoria els principis d'aquests filòsofs i hi afegí un quart principi, la terra. naixia així la teoria dels quatre elements: terra, aigua, aire i foc, que servien de suport a les qualitats fonamentals calent i fred i sec i humit, i a dues forces còsmiques, l'amor i l'odi. Aquesta teoria dels quatre elements fou acceptada per Aristòtil (384-322 aC), la qual autoritat permeté la seva expansió per tot el món i la seva perduració durant uns dos mil anys.
Durant l'Edat mitjana els alquimistes consideraren als metalls com a cossos composts formats per dues qualitats-principis comuns, el mercuri, que representava el caràcter metàl·lic i la volatilitat, i el sofre, que tenia la propietat de la combustibilitat. Amb el temps s'uní un tercer principi, la sal, que representava la propietat de la solidesa i la de la solubilitat. Aquests tres principis o elements, s'anomenaren tria prima i substituïren als quatre elements d'Aristòtil. Conseqüència de les teories dels alquimistes fou la possibilitat de la transmutació dels metalls innobles en nobles i, concretament, la conversió del plom, mercuri i altres metalls en or. Aquesta transmutació, coneguda com la Gran Obra només es podia realitzar en presència de la pedra filosofal, l'obtenció de la qual fou el primer objectiu dels alquimistes.
El científic irlandès Robert Boyle (1627-1691) fou el primer químic que rompé amb la tradició alquimista de forma oberta en el seu llibre The Sceptical Chymist, 'El químic escèptic', de 1661.[2] En aquest llibre Boyle estableix el concepte modern d'element quan diu que els elements són «certs cossos primitius i simples que no estan formats d'altres cossos, ni un dels altres, i que són els ingredients dels quals es componen immediatament i en els quals es resolen en darrer terme tots els cossos perfectament mixtos»[3] i suposa que el seu nombre ha de ser molt superior als tres dels alquimistes o als quatre d'Aristòtil. Tanmateix, Boyle mantenia la idea de la transmutació dels metalls i atribuïa al foc un caràcter material.
Antoine L. Lavoisier (1743-1794) establí la definició precisa d'element químic quan demostrà que podia descompondre aigua en oxigen i hidrogen (anàlisi de l'aigua) i que també podia combinar aquests dos gasos per a obtenir aigua (síntesi de l'aigua). L'aigua deixà de ser un element. Lavoisier adoptà el concepte de Boyle d'element químic però basat en el resultat experimental. Per a Lavoisier un element químic és una substància pura que no es pot descompondre. Però el fet de considerar una substància com a element és temporal, ja que amb noves tècniques analítiques potser en el futur es podrà descompondre en altres cossos simples. Amb aquesta definició els químics pogueren establir quines substàncies de les conegudes eren elements i, després, reconeguda l'existència de nous elements en l'estudi de les propietats dels cossos, aïllar-los a partir dels seus compostos.[4]
El suport teòric a la definició empírica de Lavoisier fou obra del químic anglès John Dalton, amb la seva teoria atòmica publicada el 1808.[5] En ella presenta les següents hipòtesis:
Amb aquesta teoria Dalton pogué explicar les lleis ponderals i quedà clara la definició d'element químic.
El químic rus Dmitri Mendeléiev aconseguí classificar els elements químics coneguts a mitjans del segle xix (1869) en una taula de forma que quedaven agrupats en famílies d'elements amb propietats semblants. La taula l'organitzà a partir de les masses atòmiques posant els elements ordenats per ordre creixent de massa atòmica. Tanmateix hagué de canviar l'ordre de diversos elements de manera que tots els semblants quedassin en una mateixa columna. L'èxit de Mendeléiev fou la predicció de l'existència de deu elements químics encara no descoberts i el seu posterior descobriment (se'n descobriren set, un fou produït artificialment i dos eren errors de la taula).
El nombre atòmic fou inicialment el número d'ordre que corresponia a cada element en col·locar-los a la taula periòdica, de manera que tenia un caràcter convencional. Però el 1913, amb els treballs experimentals de Henry Moseley sobre espectres de raigs X, el nombre atòmic adquirí un significat físic. Moseley descobrí que existeix una relació lineal entre l'arrel quadrada de la freqüència, ν, i el nombre atòmic, Z (K i k són dues constants):
Basant-se en la interpretació dels espectres atòmics que havia fet Bohr, Moseley escrigué: «...hi ha a l'àtom una quantitat fonamental que augmenta a intervals discrets en passar d'un element al següent. Aquesta quantitat no pot ser d'altra, que la càrrega positiva del nucli central».[6] D'aquesta manera els elements químics varen quedar determinats pel nombre atòmic.[7][8]
Categories d'elements de la taula periòdica
Grup | Símbol químic | Nom | Nombre atòmic | Massa atòmica | Densitat a 20 °C (g/cm³) | Punt de fusió (°C) | Punt d'ebullició (°C) | Descobriment | Descobridor |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | H | Hidrogen | 1 | 1,007 94 | 0,000 084 | -259,1 | -252,9 | 1766 | Henry Cavendish |
1 | Li | Liti | 3 | 6,941 | 0,53 | 180,5 | 1317 | 1817 | Johan August Arfwedson |
1 | Na | Sodi | 11 | 22,989 768 | 0,97 | 97,8 | 892 | 1807 | Humphry Davy |
1 | K | Potassi | 19 | 39,098 3 | 0,86 | 63,7 | 774 | 1807 | Humphry Davy |
1 | Rb | Rubidi | 37 | 85,467 8 | 1,53 | 39 | 688 | 1861 | Robert W. Bunsen i Gustav R. Kirchhoff |
1 | Cs | Cesi | 55 | 132,905 43 | 1,90 | 28,4 | 690 | 1860 | Gustav R. Kirchhoff i Robert Wilhelm Bunsen |
1 | Fr | Franci | 87 | 223,019 7 | 27 | 677 | 1939 | Marguerite Perey | |
2 | Be | Beril·li | 4 | 9,012 182 | 1,85 | 1278 | 2970 | 1797 | Louis Nicolas Vauquelin |
2 | Mg | Magnesi | 12 | 24,305 | 1,74 | 648,8 | 1107 | 1755 | Joseph Black |
2 | Ca | Calci | 20 | 40,078 | 1,54 | 839 | 1487 | 1808 | Humphry Davy |
2 | Sr | Estronci | 38 | 87,62 | 2,63 | 769 | 1384 | 1790 | Adair Crawford |
2 | Ba | Bari | 56 | 137,327 | 3,65 | 725 | 1640 | 1808 | Humphry Davy |
2 | Ra | Radi | 88 | 226,025 4 | 5,50 | 700 | 1140 | 1898 | Marie Curie i Pierre Curie |
Grup | Símbol químic | Nom | Nombre atòmic | Massa atòmica | Densitat a 20 °C (g/cm³) | Punt de fusió (°C) | Punt d'ebullició (°C) | Descobriment | Descobridor |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
13 | B | Bor | 5 | 10,811 | 2,46 | 2300 | 2550 | 1808 | Humprhy Davy i Joseph-Louis Gay-Lussac |
13 | Al | Alumini | 13 | 26,981 539 | 2,70 | 660,5 | 2467 | 1825 | Hans Christian Ørsted |
13 | Ga | Gal·li | 31 | 69,723 | 5,91 | 29,8 | 2403 | 1875 | Paul Émile Lecoq de Boisbaudran |
13 | In | Indi | 49 | 114,82 | 7,31 | 156,2 | 2080 | 1863 | Ferdinand Reich i Hieronymus Theodor Richter |
13 | Tl | Tal·li | 81 | 204,383 3 | 11,85 | 303,6 | 1457 | 1861 | William Crookes |
13 | Nh | Nihoni | 113 | ||||||
14 | C | Carboni | 6 | 12,011 | 3,51 | 3550 | 4827 | prehistòric | desconegut |
14 | Si | Silici | 14 | 28,085 5 | 2,33 | 1410 | 2355 | 1824 | Jöns Jacob Berzelius |
14 | Ge | Germani | 32 | 72,61 | 5,32 | 937,4 | 2830 | 1886 | Clemens Alexander Winkler |
14 | Sn | Estany | 50 | 118,71 | 7,29 | 232 | 2270 | prehistòric | desconegut |
14 | Pb | Plom | 82 | 207,2 | 11,34 | 327,5 | 1740 | prehistòric | desconegut |
14 | Fl | Flerovi | 114 | 1998 | Iuri Oganessian i col·laboradors | ||||
15 | N | Nitrogen | 7 | 14,006 74 | 0,001 17 | -209,9 | -195,8 | 1772 | Daniel Rutherford |
15 | P | Fòsfor | 15 | 30,973 762 | 1,82 | 44 (P4) | 280 (P4) | 1669 | Hennig Brand |
15 | As | Arsènic | 33 | 74,921 59 | 5,72 | 613 | 613 (sublimiert) | ca. 1250 | Albert Magne |
15 | Sb | Antimoni | 51 | 121,75 | 6,69 | 630,7 | 1750 | prehistòric | desconegut |
15 | Bi | Bismut | 83 | 208,980 37 | 9,80 | 271,4 | 1560 | 1540 | Georgius Agricola |
15 | Mc | Moscovi | 115 | 2010 | Iuri Oganessian i col·laboradors | ||||
16 | O | Oxigen | 8 | 15,999 4 | 0,001 33 | -218,4 | -182,9 | 1774 | Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele i Antoine Laurent Lavoisier |
16 | S | Sofre | 16 | 32,066 | 2,06 | 113 | 444,7 | prehistòric | desconegut |
16 | Se | Seleni | 34 | 78,96 | 4,82 | 217 | 685 | 1817 | Jöns Jacob Berzelius |
16 | Te | Tel·luri | 52 | 127,6 | 6,25 | 449,6 | 990 | 1782 | Franz-Joseph Müller von Reichenstein |
16 | Po | Poloni | 84 | 208,982 4 | 9,20 | 254 | 962 | 1898 | Marie Curie i Pierre Curie |
16 | Lv | Livermori | 116 | ||||||
17 | F | Fluor | 9 | 18,998 403 2 | 0,001 58 | -219,6 | -188,1 | 1886 | Henri Moissan |
17 | Cl | Clor | 17 | 35,452 7 | 0,002 95 | -34,6 | -101 | 1774 | Carl Wilhelm Scheele |
17 | Br | Brom | 35 | 79,904 | 3,14 | -7,3 | 58,8 | 1826 | Antoine Jérôme Balard |
17 | I | Iode | 53 | 126,904 47 | 4,94 | 113,5 | 184,4 | 1811 | Bernard Courtois |
17 | At | Àstat | 85 | 209,987 1 | 302 | 337 | 1940 | Dale R. Corson, Kenneth R. MacKenzie i Emilio Segrè | |
17 | Ts | Tennes | 117 | 2010 | Iuri Oganessian i col·laboradors | ||||
18 | He | Heli | 2 | 4,002 602 | 0,000 17 | -272,2 | -268,9 | 1895 | William Ramsay |
18 | Ne | Neó | 10 | 20,179 7 | 0,000 84 | -248,7 | -246,1 | 1898 | William Ramsay i Morris W. Travers |
18 | Ar | Argó | 18 | 39,948 | 0,001 66 | -189,4 | -185,9 | 1894 | William Ramsay i Lord Rayleigh |
18 | Kr | Criptó | 36 | 83,8 | 0,003 48 | -156,6 | -152,3 | 1898 | William Ramsay i Morris W. Travers |
18 | Xe | Xenó | 54 | 131,29 | 0,004 49 | -111,9 | -107 | 1898 | William Ramsay i Morris W. Travers |
18 | Rn | Radó | 86 | 222,017 6 | 0,009 23 | -71 | -61,8 | 1900 | Friedrich E. Dorn |
18 | Og | Oganessó | 118 |
Grup | Símbol químic | Nom | Nombre atòmic | Massa atòmica | Densitat a 20 °C (g/cm³) | Punt de fusió (°C) | Punt d'ebullició (°C) | Descobriment | Descobridor |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3 | Sc | Escandi | 21 | 44,955 91 | 2,99 | 1539 | 2832 | 1879 | Lars Fredrik Nilson |
3 | Y | Itri | 39 | 88,905 85 | 4,47 | 1523 | 3337 | 1794 | Johan Gadolin |
3 | La | Lantani | 57 | 138,905 5 | 6,16 | 920 | 3454 | 1839 | Carl Gustaf Mosander |
3 | Ac | Actini | 89 | 227,027 8 | 10,07 | 1047 | 3197 | 1899 | André Louis Debierne |
4 | Ti | Titani | 22 | 47,88 | 4,51 | 1660 | 3260 | 1791 | William Gregor i Martin Heinrich Klaproth |
4 | Zr | Zirconi | 40 | 91,224 | 6,51 | 1852 | 4377 | 1789 | Martin Heinrich Klaproth |
4 | Hf | Hafni | 72 | 178,49 | 13,31 | 2150 | 5400 | 1923 | Georges Charles de Hevesy i Dirk Coster |
4 | Rf | Rutherfordi | 104 | 261,108 7 | 1964/69 | Gueorgui Fliórov i Albert Ghiorso | |||
5 | V | Vanadi | 23 | 50,941 5 | 6,09 | 1890 | 3380 | 1801 | Andrés Manuel del Río Fernández |
5 | Nb | Niobi | 41 | 92,906 38 | 8,58 | 2468 | 4927 | 1801 | Charles Hatchett |
5 | Ta | Tàntal | 73 | 180,947 9 | 16,68 | 2996 | 5425 | 1802 | Anders Gustaf Ekeberg |
5 | Db | Dubni | 105 | 262,113 8 | 1967/70 | Gueorgui Fliórov i Albert Ghiorso | |||
6 | Cr | Crom | 24 | 51,996 1 | 7,14 | 1857 | 2482 | 1797 | Louis Nicolas Vauquelin |
6 | Mo | Molibdè | 42 | 95,94 | 10,28 | 2617 | 5560 | 1778 | Carl Wilhelm Scheele |
6 | W | Tungstè | 74 | 183,85 | 19,26 | 3407 | 5927 | 1783 | Fausto de Elhúyar i Juan José de Elhúyar |
6 | Sg | Seaborgi | 106 | 263,118 2 | 1974 | Iuri Oganessian | |||
7 | Mn | Manganès | 25 | 54,938 05 | 7,44 | 1244 | 2097 | 1774 | Johan Gottlieb Gahn |
7 | Tc | Tecneci | 43 | 98,906 3 | 11,49 | 2172 | 5030 | 1937 | Perrier i Emilio G. Segrè |
7 | Re | Reni | 75 | 186,207 | 21,03 | 3180 | 5627 | 1925 | Walter Noddack, Ira Tacke i Otto Berg |
7 | Bh | Bohri | 107 | 262,122 9 | 1976 | Gottfried Münzenberg i col·laboradors | |||
8 | Fe | Ferro | 26 | 55,847 | 7,87 | 1535 | 2750 | prehistòric | desconegut |
8 | Ru | Ruteni | 44 | 101,07 | 12,45 | 2310 | 3900 | 1844 | Karl Ernst Claus |
8 | Os | Osmi | 76 | 190,2 | 22,61 | 3045 | 5027 | 1803 | Smithson Tennant |
8 | Hs | Hassi | 108 | 265 | 1984 | Gottfried Münzenberg i col·laboradors | |||
9 | Co | Cobalt | 27 | 58,933 2 | 8,89 | 1495 | 2870 | 1735 | Georg Brandt |
9 | Rh | Rodi | 45 | 102,905 5 | 12,41 | 1966 | 3727 | 1803 | William Hyde Wollaston |
9 | Ir | Iridi | 77 | 192,22 | 22,65 | 2410 | 4130 | 1803 | Smithson Tennant |
9 | Mt | Meitneri | 109 | 266 | 1982 | Gottfried Münzenberg i col·laboradors | |||
10 | Ni | Níquel | 28 | 58,69 | 8,91 | 1453 | 2732 | 1751 | Axel Fredrik Cronstedt |
10 | Pd | Pal·ladi | 46 | 106,42 | 12,02 | 1552 | 3140 | 1803 | William Hyde Wollaston |
10 | Pt | Platí | 78 | 195,08 | 21,45 | 1772 | 3827 | 1557 | Antonio de Ulloa |
10 | Ds | Darmstadti | 110 | 269 | 1994 | Sigurd Hofmann i col·laboradors | |||
11 | Cu | Coure | 29 | 63,546 | 8,92 | 1083,5 | 2595 | prehistòric | desconegut |
11 | Ag | Argent | 47 | 107,868 2 | 10,49 | 961,9 | 2212 | prehistòric | desconegut |
11 | Au | Or | 79 | 196,966 54 | 19,32 | 1064,4 | 2940 | prehistòric | desconegut |
11 | Rg | Roentgeni | 111 | 272 | 1994 | Sigurd Hofmann i col·laboradors | |||
12 | Zn | Zinc | 30 | 65,39 | 7,14 | 419,6 | 907 | prehistòric | desconegut |
12 | Cd | Cadmi | 48 | 112,411 | 8,64 | 321 | 765 | 1817 | Friedrich Stromeyer i Karl S. L. Hermann |
12 | Hg | Mercuri | 80 | 200,59 | 13,55 | -38,9 | 356,6 | prehistòric | desconegut |
12 | Cn | Copernici | 112 | 277 | 1996 | Sigurd Hofmann i col·laboradors |
Grup | Símbol químic | Nom | Nombre atòmic | Massa atòmica | Densitat a 20 °C (g/cm³) | Punt de fusió (°C) | Punt d'ebullició (°C) | Descobriment | Descobridor |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3 | Ce | Ceri | 58 | 140,115 | 6,77 | 798 | 3257 | 1803 | Wilhelm Hisinger i Jöns J. Berzelius |
3 | Pr | Praseodimi | 59 | 140,907 65 | 6,48 | 931 | 3212 | 1895 | Carl Auer von Welsbach |
3 | Nd | Neodimi | 60 | 144,24 | 7,00 | 1010 | 3127 | 1895 | Carl Auer von Welsbach |
3 | Pm | Prometi | 61 | 146,915 1 | 7,22 | 1080 | 2730 | 1945 | A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin i Charles D. Coryell |
3 | Sm | Samari | 62 | 150,36 | 7,54 | 1072 | 1778 | 1879 | Paul Émile Lecoq de Boisbaudran |
3 | Eu | Europi | 63 | 151,965 | 5,25 | 822 | 1597 | 1901 | Eugène Demarçay |
3 | Gd | Gadolini | 64 | 157,25 | 7,89 | 1311 | 3233 | 1880 | Jean-Charles Galissard de Marignac |
3 | Tb | Terbi | 65 | 158,925 34 | 8,25 | 1360 | 3041 | 1843 | Carl Gustaf Mosander |
3 | Dy | Disprosi | 66 | 162,5 | 8,56 | 1409 | 2335 | 1886 | Paul Émile Lecoq de Boisbaudran |
3 | Ho | Holmi | 67 | 164,930 32 | 8,78 | 1470 | 2720 | 1878 | Marc Delafontaine, Jacques-Louis Soret i Per Teodor Cleve |
3 | Er | Erbi | 68 | 167,26 | 9,05 | 1522 | 2510 | 1842 | Carl Gustaf Mosander |
3 | Tm | Tuli | 69 | 168,934 21 | 9,32 | 1545 | 1727 | 1879 | Per Teodor Cleve |
3 | Yb | Iterbi | 70 | 173,04 | 6,97 | 824 | 1193 | 1878 | Jean-Charles Galissard de Marignac |
3 | Lu | Luteci | 71 | 174,967 | 9,84 | 1656 | 3315 | 1907 | Georges Urbain |
3 | Th | Tori | 90 | 232,0381 | 11,72 | 1750 | 4787 | 1829 | Jöns Jacob Berzelius |
3 | Pa | Protoactini | 91 | 231,035 9 | 15,37 | 1554 | 4030 | 1917 | Kasimir Fajans i O.H. Göhring |
3 | U | Urani | 92 | 238,028 9 | 18,97 | 1132,4 | 3818 | 1789 | Martin Heinrich Klaproth |
3 | Np | Neptuni | 93 | 237,048 2 | 20,48 | 640 | 3902 | 1940 | Edwin M. McMillan i Philip H. Abelson |
3 | Pu | Plutoni | 94 | 244,064 2 | 19,74 | 641 | 3327 | 1940 | Glenn T. Seaborg |
3 | Am | Americi | 95 | 243,061 4 | 13,67 | 994 | 2607 | 1944 | Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan i Albert Ghiorso |
3 | Cm | Curi | 96 | 247,070 3 | 13,51 | 1340 | 1944 | Glenn T. Seaborg, Ralph A. James i Albert Ghiorso | |
3 | Bk | Berkeli | 97 | 247,070 3 | 13,25 | 986 | 1949 | Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso i Glenn T. Seaborg | |
3 | Cf | Californi | 98 | 251,079 6 | 15,1 | 900 | 1950 | Stanley G. Thompson, Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso i Glenn T. Seaborg | |
3 | Es | Einsteini | 99 | 252,082 9 | 860 | 1952 | Albert Ghiorso i col. | ||
3 | Fm | Fermi | 100 | 257,0951 | 1952 | Albert Ghiorso i col. | |||
3 | Md | Mendelevi | 101 | 258,098 6 | 1955 | Albert Ghiorso, Bernard G. Harvey, Gregory R. Choppin, Stanley G. Thompson i Glenn T. Seaborg | |||
3 | No | Nobeli | 102 | 259,100 9 | 1958 | Gueorgui Fliórov i col. i independentment Albert Ghiorso i col. | |||
3 | Lr | Lawrenci | 103 | 260,105 3 | 1961 | Albert Ghiorso, T. Sikkeland, A.E. Larsh i R.M. Latimer |
L'abundància d'un element químic es pot definir com la proporció d'aquest element respecte els altres en un entorn determinat. Es pot expressar bàsicament de tres maneres: la fracció en massa (en percentatge, per exemple), la fracció molar i la fracció en volum. A continuació es detalla l'abundància dels principals elements presents a alguns entorns.
Abundància dels elements químics a la nostra galàxia | |||||||||||
Element | H | He | O | C | Ne | Fe | N | Si | Mg | S | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en massa | 73,9 | 24,0 | 1,04 | 0,46 | 0,13 | 0,11 | 0,096 | 0,065 | 0,058 | 0,044 |
Abundància dels elements químics a la Terra[11] | |||||||||||
Element | Fe | O | Si | Mg | Ni | Ca | Al | S | Na | Co | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en massa | 39,76 | 27,71 | 14,53 | 8,69 | 3,16 | 2,52 | 1,79 | 0,64 | 0,39 | 0,23 |
Abundància dels elements químics a l'escorça terrestre | |||||||||||||
Element | O | Si | Al | Fe | Ca | Na | Mg | K | Ti | H | P | Mn | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en massa | 46 | 27 | 8,0 | 6,0 | 5,0 | 2,5 | 2,5 | 2,0 | 0,6 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Abundància dels elements químics als océans | |||||||||||
Element | O | H | Cl | Na | Mg | S | Ca | K | Br | C | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en massa | 85,89 | 10,82 | 1,94 | 1,08 | 0,129 | 0,091 | 0,04 | 0,04 | 0,0067 | 0,0028 |
Abundància dels elements químics al cos humà[10] | |||||||||||||||
Element | O | C | H | N | Ca | P | S | K | Na | Cl | Mg | Si | Fe | F | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en massa | 61 | 23 | 10 | 2,6 | 1,4 | 1,1 | 0,20 | 0,20 | 0,14 | 0,12 | 0,027 | 0,026 | 0,006 | 0,0037 |
Els elements químics s'originen tots a partir de l'hidrogen, l'element més abundant a les galàxies. En el si dels estels es produeixen reaccions de fusió nuclear facilitades per l'elevada pressió que es produeix a l'interior degut a l'enorme massa dels estels. Abans de l'aparició de les primeres estrelles, els únics elements que podien trobar-se a l'univers eren l'hidrogen i l'heli.[12] Hi ha moltes reaccions de fusió: la primera és la fusió dels nuclis d'hidrogen per a donar heli; posteriorment, quan s'esgota l'hidrogen,es produeixen altres reaccions, anomenades de nucleosíntesi, que donen lloc a nuclis d'elements cada vegada més pesants. En cada etapa de la vida d'una estrella es produeixen diferents tipus de reaccions de fusió en funció de les condicions de pressió i temperatura al seu interior i dels nuclis disponibles.