Naturalne pierwiastki chemiczne to te, które występują w naturze, nie są wytwarzane przez człowieka ani w laboratoriach. Obecnie w układzie okresowym znajduje się 118 różnych elementów; kilka pierwiastków znaleziono tylko w laboratoriach i akceleratorach jądrowych.
Tak więc każdy może się zastanawiać, ile jest pierwiastków, które można znaleźć naturalnie. Zwykła odpowiedź w podręczniku brzmi 91. Naukowcy uważali, że z wyjątkiem pierwiastka technetu, w przyrodzie nie można znaleźć wszystkich pierwiastków do 92 (uran).
Spośród 118 odkrytych pierwiastków 90 pierwiastków występuje w przyrodzie w znacznych ilościach. Jest jeszcze 8 innych pierwiastków, które występują w przyrodzie w wyniku radioaktywnego rozpadu cięższych pierwiastków.
Okazuje się jednak, że istnieją inne pierwiastki, które naturalnie występują w śladowych ilościach. To zwiększa liczbę pierwiastków naturalnych do 98. W miarę odkrywania nowych wzorców rozpadu liczba pierwiastków naturalnych prawdopodobnie wzrośnie.
80 pierwiastków ma co najmniej jeden stabilny izotop. Pozostałe 38 pierwiastków istnieje tylko jako izotopy promieniotwórcze. Kilka radioizotopów natychmiast rozpada się na inny pierwiastek.
Technocium to jedna z nowszych pozycji dodanych do listy. Technet to pierwiastek bez stabilnych izotopów. Jest wytwarzany sztucznie przez bombardowanie próbek molibdenu neutronami do celów komercyjnych i naukowych i powszechnie uważano, że nie istnieje w przyrodzie.
Okazało się, że to nieprawda. Technet-99 może być produkowany, gdy uran-235 lub uran-238 ulegają rozszczepieniu. Minimalne ilości technetu -99 znaleziono w paku bogatym w uran.
Pierwiastki 93-98 (neptun, pluton, ameryk, kur, berchium i kaliforn) zostały wszystkie sztucznie zsyntetyzowane i wyizolowane w Berkeley Radiation Laboratory na Uniwersytecie Kalifornijskim.
Wszystkie zostały znalezione w deszczu eksperymentów jądrowych i produktów ubocznych przemysłu jądrowego i uważano, że istnieją tylko w postaciach stworzonych przez człowieka. To również okazało się niepewne.
Wszystkie sześć z tych pierwiastków znaleziono w bardzo małych ilościach w próbkach uranu bogatego w blendę smolistą.
Możliwe, że zostaną zidentyfikowane jednodniowe próbki o numerach większych niż 98.
Pierwiastki chemiczne występujące w przyrodzie
Pierwiastki występujące w przyrodzie to pierwiastki o liczbie atomowej od 1 (wodór) do 98 (kaliforn).
Dziesięć z tych pierwiastków można znaleźć, choć krótko, w naturze, w bardzo małych ilościach: technet (nr 43), promet (nr 61), astat (nr 85), frans (nr 87), neptun (nr 93), pluton (numer 94), ameryk, kur (numer 96), berkel (numer 97) i kaliforn (numer 98).
Rzadkie pierwiastki powstają w wyniku rozpadu radioaktywnego i innych procesów jądrowych bardziej powszechnych pierwiastków. Na przykład frans znajduje się w pecblendzie w wyniku rozpadu alfa aktynu.
Niektóre znalezione dziś pierwiastki mogły powstać w wyniku rozpadu pierwiastków pierwotnych, czyli pierwiastków wytworzonych wcześniej w historii wszechświata, które od tamtego czasu zniknęły.
Oto lista naturalnych elementów wraz z ich symbolami. Kolory odnoszą się do miejsca ich znalezienia w układzie okresowym:
Pierwiastki są wykrywane w gwiazdach, mgławicach i supernowych na podstawie ich widm. Chociaż praktycznie te same pierwiastki znajdują się na Ziemi w porównaniu z resztą wszechświata, proporcje pierwiastków i ich izotopów są różne.
Nienaturalne elementy naturalne
Chociaż wiele elementów występuje w przyrodzie, mogą one nie występować w czystej lub natywnej formie. W rzeczywistości jest tylko kilka elementów natywnych.
Należą do nich gazy szlachetne, które nie tworzą łatwo związków, więc są to czyste pierwiastki. Niektóre metale są produkowane natywnie, w tym złoto, srebro i miedź.
Niemetale, w tym węgiel, azot i tlen, występują natywnie. Pierwiastki występujące naturalnie, ale nie natywnie, obejmują metale alkaliczne, ziemie alkaliczne i pierwiastki ziem rzadkich. Pierwiastki te są połączone w związkach chemicznych, a nie w czystej postaci.