金、酸素、ヘリウム、銅、炭素。これらは元素であり、1種類の原子のみからなる純物質です。既知の元素は118種類あり、そのうち94種類は地球上に自然に存在します。残りは実験室で合成されます。各元素には固有の原子番号があり、これは原子核中の陽子の数です。周期表は元素を原子番号の昇順に並べ、その性質におけるパターンを示しています。

元素は物質の構成要素です。化学的な手段でより単純な物質に分解することはできません。元素同士が結合して化合物を形成することはできますが、元素自体は変化しません。酸素は元素です。水は水素と酸素の化合物です。この区別は化学において重要です。元素は、明確な化学的性質を持つ、物質の最も単純な形態です。

元素は様々な形態で存在します。ヘリウムやネオンのように単原子分子のものもあれば、水素、酸素、窒素のように二原子分子のものもあります。また、ダイヤモンドやグラファイト中の炭素のように複雑な構造を形成するものもあります。その形態は、元素の結合特性と環境条件によって決まります。同素体とは、同じ元素の異なる構造形態のことです。ダイヤモンド、グラファイト、グラフェンはすべて炭素の同素体です。

元素は星の中で生成された。水素とヘリウムはビッグバンで形成された。より重い元素は、恒星の中心部や超新星爆発における核融合によって生成された。あなたの体を構成する原子も星の中で作られた。あなたは文字通り、星屑なのだ。