element

element (lat. elementum: počelo).

1. U svakidašnjoj uporabi: a) sastavni dio neke cjeline, sastojak (elementi svijesti, fonetski elementi, elementi kulture); b) obično u množini: osnove, početni, osnovni podatci, temeljna građa (elementi matematike, glazbe, tehnike itd.); c) pripadnik neke zajednice, često u negativnom kontekstu (neprijateljski element); d) prirodna sila, nepogoda.

2. U astronomiji, matematici, fizici: podatak, vrijednost, veličina koja je potrebna da se izvrši neka računska operacija, prikaže ili izračuna neko stanje ili proces (elementi krivulje, elementi planetarne putanje).

3. U kemiji, skup svih atoma s istim atomskim ili rednim brojem, tj. s istim brojem protona u jezgri. Osim atomskoga broja (oznaka Z), svaki element ima i maseni ili nukleonski broj (oznaka A), koji je jednak broju nukleona, tj. zbroju protona i neutrona u atomskoj jezgri, a približno je jednak relativnoj atomskoj masi. Pojedini se elementi označuju kemijskim simbolima, koji se sastoje od jednog ili dvaju slova latinskog ili grčkog imena elementa. Vrsta atoma definirana brojem protona i brojem nukleona naziva se nuklid, a označuje se tako da se simbolu elementa dodaju oznake: broj protona (atomski broj) kao lijevi supskript, a broj nukleona (maseni broj) kao lijevi superskript. Nuklid elementa X pisao bi se prema tome AZX (npr. ugljikov nuklid 126C). Često se, međutim, oznaka za atomski broj izostavlja, jer je ta informacija već jednoznačno određena pisanjem simbola elementa. Pojedini kemijski elementi mogu sadržavati različite nuklide. Tako neki nuklidi mogu imati jednak broj protona u atomskoj jezgri (isti atomski broj), ali se međusobno razlikuju prema svojem masenom broju, odn. različitom broju neutrona. Takvi se nuklidi nazivaju izotopima. Mnogi elementi u prirodi postoje kao smjese stabilnih izotopa. Ugljik je, npr., smjesa izotopa 12C i 13C, kisik sadrži izotope 16O, 17O i 18O itd. Najviše stabilnih izotopa, njih 10, ima prirodni kositar. Osim stabilnih, neki elementi sadrže i nestabilne, radioaktivne izotope, koji se spontano raspadaju uz emisiju ionizirajućeg zračenja. Nuklidi s jednakim masenim, a različitim atomskim brojevima nazivaju se izobarima.

Elementi se prema svojem rastućem atomskom broju svrstavaju u prirodni niz, a kako se povećava atomski broj elemenata, tako se uglavnom povećava i njihova atomska masa. Elektronske konfiguracije atoma pojedinih elemenata određuju kemijska svojstva, pa elementi s jednakim brojem elektrona u vanjskoj elektronskoj ljusci imaju slična kemijska svojstva. Uočavanje periodičnoga ponavljanja kemijskih svojstava elemenata s porastom njihove atomske mase omogućilo je Dimitriju Ivanoviču Mendeljejevu da 1869. formulira zakon periodičnosti i uspostavi periodni sustav elemenata. Daljnji razvoj fizike i kemije potvrdio je ispravnost Mendeljejevljevih shvaćanja. Pojam elementa ne treba poistovjećivati s pojmom elementarne tvari, što je makroskopski uzorak neke tvari sastavljen od iste vrste atoma.

Krajem XX. st. bilo je poznato postojanje 112 elemenata. Posljednji, najteži element, kopernicij (Z = 112), sintetiziran je 1996., a otprije poznati elementi atomskoga broja 104 do 109 dobili su, nakon dugih rasprava, svoja konačna imena i simbole tek 1997. U prirodi su pronađena 94 elementa, iako se neki od njih, kao neptunij, plutonij i tehnecij, pojavljuju u krajnje malim količinama. To su redom svi elementi od vodika (Z = 1) do plutonija (Z = 94). Tridesetak se prirodnih elemenata nalazi i u slobodnom stanju (kao elementarne tvari) i u spojevima. Većinom su to kemijski slabo aktivni ili inertni elementi. Ostali su prirodni elementi poznati samo u spojevima. Stabilne nuklide ima 81 element, a najteži je među njima bizmut (Z = 83). Elementi od polonija do plutonija (Z = 84 do 94), a također i prometij (Z = 61), uopće nemaju stabilnih nuklida, pa su to prirodni radioaktivni elementi (radioelementi), a svi elementi teži od plutonija umjetni su radioelementi koje je stvorio čovjek. Na sobnoj je temperaturi većina elemenata u čvrstom stanju, jedanaest elemenata u plinovitom (vodik, dušik, kisik, fluor, klor i šest plemenitih plinova), a samo su dva (brom i živa) u tekućem stanju. Međutim, svi se elementi hlađenjem ili grijanjem mogu prevesti u različita agregatna stanja. Najteži se elementi prirodnim radioaktivnim raspadom stalno pretvaraju u lakše elemente, a međusobna pretvorba elemenata moguća je i u umjetnim nuklearnim reakcijama. Prema današnjim shvaćanjima astrofizike elementi nastaju u unutrašnjosti zvijezda i prilikom eksplozija supernova. Prema teoriji širećega svemira helij i deuterij (izotop vodika) nastali su ubrzo nakon velikoga praska.

Najčešći su elementi u Zemljinoj kori kisik (maseni udio 46,40%), silicij (28,15%), aluminij (8,23%), željezo (5,63%), kalcij (4,15%), natrij (2,36%), magnezij (2,33%) i kalij (2,09%). Ti elementi čine više od 99% mase Zemljine kore. U svemiru je najrašireniji vodik, koji čini oko 90% ukupnoga broja atoma ili oko tri četvrtine mase, a sljedeći je helij sa 7% ukupnoga broja atoma ili oko jedne četvrtine mase svemira.

U najstarijim tumačenjima prirode raznih naroda (Grka, Kineza) elementi su osnovne tvari iz kojih je nastala cijela priroda. Neki predstavnici starohelenske filozofije zastupali su mišljenje da je prirodni element samo jedan, npr. voda (Tales), zrak (Anaksimen), eterska vatra (Heraklit). Drugi su držali da elemenata ima više, npr. Empedoklo i Aristotel, koji su u elemente ubrajali zemlju, vodu, zrak i vatru. Njima je pridodana i peta bitna tvar kojoj su se pripisivala svojstva duše. Alkemičari (IV. do XVI. st.) preuzeli su elemente antičkih filozofâ, ali su im dodali nova svojstva i promijenili nazive ponukani iskustvima vlastitih istraživanja. Živa, sumpor i sol bili su, prema Paracelsusu, elementi koji su složenim tvarima davali svojstva metala, minerala, svojstva gorenja, hlapljivosti itd. Empedoklova predodžba o četirima elementima koji su nositelji određenih svojstava (topline, hladnoće, suhoće i vlage) održala se sve do početka moderne kemije u XVIII. st., povezana s astrološkim, alkemijskim i drugim pogledima i spekulacijama. Grčki filozofi materijalisti, Leukip, Demokrit i dr., koji su svojstva tvari objašnjavali pripisujući veličinu, oblik, položaj i brzinu kretanja nedjeljivim česticama, atomima, bili su mnogo bliže suvremenim znanstvenim shvaćanjima elemenata. Te ideje grčkih atomista prihvaćene su u kemiji tek poč. XIX. st. Od XVII. st. počela se razvijati kemija kao egzaktna eksperimentalna znanost. Najprije je Robert Boyle uveo 1661. suvremeno shvaćanje kemijskog elementa, kemijskog spoja ili smjese, da bi 1783. Antoine Laurent de Lavoisier razvrstao kemijske elemente i spojeve na temelju njihovih kemijskih svojstava i objavio znanstveno utemeljen popis od 23 kemijska elementa, u koji su bili uključeni i neki oksidi te još uvijek i svjetlost i toplina. Atomska je teorija u svojem daljnjem razvoju utvrdila da atomi, a prema tome i elementi, nisu posljednji sastojci tvari, već da se oni sastoje od pozitivno nabijene jezgre i od plašta s negativno nabijenim elektronima.

4. U elektrotehnici, dio električnog strujnog kruga, sklopa, uređaja ili mreže, također i sastavnice ili električni članak, npr. fotoelement, galvanski članak, termoelement. U suvremenoj poluvodičkoj elektronici element se ne podudara s osnovnim proizvodnim dijelom, tako čip može sadržavati i milijune elektroničkih elemenata na jednoj kristalnoj pločici. (→ elektronika)

Abecedni popis kemijskih elemenata

Naziv Simbol Atomski broj Relativna atomska masa* Godina otkrića
aktinij Ac 89 227,0278 1899.
aluminij Al 13 26,9815 1827.
americij Am 95 (243) 1944.
antimon Sb 51 121,76 pr. Kr.
argon Ar 18 39,948 1894.
arsen As 33 74,9216 1250.
astat At 85 (210) 1940.
bakar Cu 29 63,546 pr. Kr.
barij Ba 56 137,33 1808.
berilij Be 4 9,0122 1798.
berkelij Bk 97 (247) 1949.
bizmut Bi 83 208,9804 srednji vijek
bohrij Bh 107 (262) 1981.
bor B 5 10,811 1808.
brom Br 35 79,904 1826.
cerij Ce 58 140,12 1803.
cezij Cs 55 132,905 1860.
cink Zn 30 65,39 prije 1300.
cirkonij Zr 40 91,22 1789.
disprozij Dy 66 162,50 1886.
dubnij Db 105 (262) 1967.
dušik N 7 14,0067 1772.
einsteinij Es 99 (252) 1955.
erbij Er 68 167,26 1843.
europij Eu 63 151,96 1896.
fermij Fm 100 (257) 1953.
fluor F 9 18,9984 1886.
fosfor P 15 30,9738 1669.
francij Fr 87 (223) 1939.
gadolinij Gd 64 157,25 1880.
galij Ga 31 69,72 1875.
germanij Ge 32 72,59 1886.
hafnij Hf 72 178,49 1923.
hassij Hs 108 (265) 1984.
helij He 2 4,0026 1868.
holmij Ho 67 164,930 1878.
indij In 49 114,82 1863.
iridij Ir 77 192,22 1804.
iterbij Yb 70 173,04 1878.
itrij Y 39 88,9059 1794.
jod I 53 126,9045 1811.
kadmij Cd 48 112,40 1817.
kalcij Ca 20 40,08 1808.
kalifornij Cf 98 (251) 1950.
kalij K 19 39,098 1807.
kisik O 8 15,9994 1772.
klor Cl 17 35,453 1774.
kobalt Co 27 58,933 1735.
kositar Sn 50 118,69 pr. Kr.
kripton Kr 36 83,80 1898.
krom Cr 24 51,996 1798.
ksenon Xe 54 131,30 1898.
kurij Cm 96 (247) 1944.
lantan La 57 138,9055 1839.
lawrencij Lr 103 (260) 1961.
litij Li 3 6,941 1817.
lutecij Lu 71 174,97 1907.
magnezij Mg 12 24,305 1808.
mangan Mn 25 54,9380 1774.
meitnerij Mt 109 (266) 1982.
mendelevij Md 101 (258) 1955.
molibden Mo 42 95,94 1782.
natrij Na 11 22,9898 1807.
neodimij Nd 60 144,24 1885.
neon Ne 10 20,179 1898.
neptunij Np 93 237,0482 1940.
nikal Ni 28 58,70 1751.
niobij Nb 41 92,9064 1801.
nobelij No 102 (255) 1958.
olovo Pb 82 207,2 pr. Kr.
osmij Os 76 190,2 1804.
paladij Pd 46 106,4 1803.
platina Pt 78 195,09 oko 1740.
plutonij Pu 94 (244) 1940.
polonij Po 84 (210) 1898.
praseodimij Pr 59 140,9077 1885.
prometij Pm 61 (145) 1947.
protaktinij Pa 91 231,036 1917.
radij Ra 88 226,025 1898.
radon Rn 86 (222) 1900.
renij Re 75 186,207 1925.
rodij Rh 45 102,9055 1803.
rubidij Rb 37 85,4678 1861.
rutenij Ru 44 101,07 1844.
rutherfordij Rf 104 (262) 1969.
samarij Sm 62 150,4 1879.
seaborgij Sg 106 (263) 1974.
selenij Se 34 78,96 1817.
silicij Si 14 28,086 1823.
skandij Sc 21 44,9559 1879.
srebro Ag 47 107,868 pr. Kr.
stroncij Sr 38 87,62 1808.
sumpor S 16 32,06 pr. Kr.
talij Tl 81 204,38 1861.
tantal Ta 73 180,9479 1802.
tehnecij Tc 43 (98) 1937.
telurij Te 52 127,60 1798.
terbij Tb 65 158,9254 1843.
titanij Ti 22 47,90 1791.
torij Th 90 232,038 1828.
tulij Tm 69 168,934 1879.
ugljik C 6 12,011 pr. Kr.
uranij U 92 238,029 1789.
vanadij V 23 50,9415 1830.
vodik H 1 1,0079 1766.
volfram W 74 183,85 1783.
zlato Au 79 196,9665 pr. Kr.
željezo Fe 26 55,847 pr. Kr.
živa Hg 80 200,59 pr. Kr.

*Kako nekim radioaktivnim elementima relativna atomska masa ovisi o načinu priprave, umjesto nje je u zagradu stavljen maseni broj najduljeg živućeg izotopa.

element. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 16.6.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=17679>.