Natuurlijke chemische elementen zijn elementen die in de natuur voorkomen, ze worden niet door de mens of in laboratoria geproduceerd. Er zijn momenteel 118 verschillende elementen in het periodiek systeem; verschillende elementen zijn alleen gevonden in laboratoria en nucleaire versnellers.
Dus iedereen kan zich afvragen hoeveel elementen er zijn die van nature voorkomen. Het gebruikelijke antwoord in het leerboek is 91. Vroeger dachten wetenschappers dat, met uitzondering van het element technetium, alle elementen tot en met element 92 (uranium) niet in de natuur konden worden gevonden.
Van de 118 ontdekte elementen zijn er 90 elementen die in aanzienlijke hoeveelheden in de natuur voorkomen. Er zijn 8 andere elementen die in de natuur voorkomen als gevolg van radioactief verval van zwaardere elementen.
Het blijkt echter dat er andere elementen zijn die van nature in sporenhoeveelheden voorkomen. Dit brengt het aantal natuurlijke elementen op 98. Naarmate er nieuwe vervalpatronen worden ontdekt, zal het aantal natuurlijke elementen waarschijnlijk toenemen.
80 elementen hebben tenminste één stabiele isotoop. De overige 38 elementen bestaan alleen als radioactieve isotopen. Een aantal van de radio-isotopen valt onmiddellijk uiteen in een ander element.
Technetium is een van de nieuwere items die aan de lijst zijn toegevoegd. Technetium is een element zonder stabiele isotopen. Het wordt kunstmatig geproduceerd door molybdeenmonsters te bombarderen met neutronen voor commerciële en wetenschappelijke toepassingen en er werd algemeen aangenomen dat het niet in de natuur bestond.
Dit is niet waar gebleken. Technetium-99 kan worden geproduceerd wanneer uranium-235 of uranium-238 een splijting ondergaan. In uraniumrijk pek zijn minimale hoeveelheden technetium -99 aangetroffen.
Elementen 93-98 (neptunium, plutonium, americium, curium, berchium en californium) werden allemaal kunstmatig gesynthetiseerd en geïsoleerd in het Berkeley Radiation Laboratory van de University of California.
Ze zijn allemaal gevonden in de regen van nucleaire testexperimenten en bijproducten van de nucleaire industrie en er werd aangenomen dat ze alleen in door de mens gemaakte vormen bestonden. Ook dit bleek onzeker.
Alle zes deze elementen zijn in zeer kleine hoeveelheden aangetroffen in monsters van uranium dat rijk is aan pekblende.
Het is mogelijk dat op een dag monsters van artikelnummers groter dan 98 worden geïdentificeerd.
Chemische elementen gevonden in de natuur
De elementen die in de natuur worden gevonden, zijn elementen met atoomnummers van 1 (waterstof) tot 98 (californium).
Tien van deze elementen zijn, zij het kort, in de natuur te vinden, in uiterst kleine hoeveelheden: technetium (nummer 43), promethium (nummer 61), astatine (nummer 85), francium (nummer 87), neptunium (nummer 93), plutonium (nummer 94), americium, curium (nummer 96), berkelium (nummer 97) en californium (nummer 98).
Zeldzame elementen worden geproduceerd door radioactief verval en andere nucleaire processen van meer algemene elementen. Francium wordt bijvoorbeeld gevonden in pecblende als gevolg van het alfa-verval van actinium.
Sommige elementen die vandaag de dag worden gevonden, zijn mogelijk geproduceerd door het verval van oorspronkelijke elementen. Dit zijn elementen die eerder in de geschiedenis van het universum zijn geproduceerd en die sindsdien zijn verdwenen.
Hier is een lijst van de natuurlijke elementen, met hun respectievelijke symbolen. Kleuren verwijzen naar waar ze te vinden zijn in het periodiek systeem:
Elementen worden gedetecteerd in sterren, nevels en supernovae vanuit hun spectra. Hoewel praktisch dezelfde elementen op aarde worden gevonden in vergelijking met de rest van het universum, zijn de verhoudingen van de elementen en hun isotopen verschillend.
Niet-inheemse natuurlijke elementen
Hoewel veel elementen in de natuur voorkomen, komen ze mogelijk niet in een zuivere of natuurlijke vorm voor. Eigenlijk zijn er maar een paar native elementen.
Deze omvatten de edelgassen, die niet gemakkelijk verbindingen vormen, dus het zijn pure elementen. Sommige metalen worden van nature geproduceerd, waaronder goud, zilver en koper.
Niet-metalen, waaronder koolstof, stikstof en zuurstof, komen van nature voor. Elementen die van nature voorkomen, maar niet van nature, zijn de alkalimetalen, de aardalkalimetalen en de zeldzame aardelementen. Deze elementen zijn verenigd in chemische verbindingen, niet in zuivere vorm.