Un elemento è una sostanza fondamentale composta da un solo tipo di atomo. Ogni atomo è caratterizzato dal suo numero atomico, il quale corrisponde al numero di protoni presenti nel nucleo. Tutti gli oggetti, siano essi solidi, liquidi o gassosi, sono costituiti da elementi o da combinazioni di essi. Tra gli esempi più noti ci sono l’idrogeno, l’elio, il carbonio, il silicio, l’oro, l’uranio, e così via.

In epoche passate, si credeva che esistessero quattro elementi principali: terra, acqua, aria e fuoco. Tuttavia, la chimica moderna ha dimostrato che il numero di elementi conosciuti è molto più elevato. Fino a marzo 2010, si contano 118 elementi “scoperti” sul nostro pianeta. Alcuni di essi si trovano in natura, mentre altri sono il risultato di vari processi industriali finalizzati all’isolamento dalle loro minerali e/o alla loro generazione a partire da altri elementi. Inoltre, ci sono innumerevoli possibilità di scoprire nuovi elementi nell’universo.

Il numero atomico, comunemente indicato con “Z”, è l’etichetta distintiva assegnata a ciascun elemento. Esso corrisponde al numero di protoni nel nucleo dell’atomo. Insieme ai protoni, troviamo i neutroni, che compongono la maggior parte della massa dell’atomo. Gli elettroni, carichi negativamente, orbitano attorno al nucleo e generalmente contengono l’energia dell’atomo stesso.

Elementi leggeri come l’idrogeno e l’elio sono utilizzati dalle stelle come combustibile. Quando i loro atomi si fondono, riescono a liberare immense quantità di calore ed energia.

Ogni cosa intorno a noi è costituita da elementi che si legano tra loro. Alcuni di essi possono anche combinarsi in modi diversi, formando allotropi. Ad esempio, la grafite utilizzata nelle matite è composta di carbonio. Tuttavia, se i legami avvengono in una struttura cristallina, il carbonio può anche dare origine ai diamanti.