Unsur kimia
Klasifikasi yang lebih detail sering ditunjukkan melalui penyajian warna dalam tabel periodik. Sistem ini membatasi istilah "logam" dan "nonlogam" menjadi hanya logam dan nonlogam tertentu dari sedemikian banyaknya logam dan nonlogam. Versi klasifikasi tabel periodik yang digunakan di sini meliputi: aktinida, logam alkali, logam alkali tanah, halogen, lantanida, logam transisi, logam
pasca-transisi, metaloid, nonlogam reaktif, dan gas mulia. Pada sistem ini, logam alkali, logam alkali tanah, dan logam transisi, serta lantanida dan aktinida, adalah golongan khusus logam dilihat dari sudut pandang yang lebih luas. Sama halnya, nonlogam reaktif dan gas mulia adalah nonlogam jika dilihat dari perspektif yang lebih luas. Dalam beberapa penyajian, halogen tidak dibedakan, dengan astatin diidentifikasi sebagai metaloid dan lainnya diidentifikasi sebagai nonlogam.
Hal mendasar lainnya yang umum digunakan untuk membedakan unsur kimia adalah wujud materi (fase) nya, yaitu padat, cair, atau gas, pada temperatur dan tekanan standar (STP). Sebagian besar unsur berwujud padat pada temperatur konvensional dan tekanan atmosfer, sementara beberapa berwujud gas. Hanya bromin dan raksa yang berwujud cair pada 0 °C (32 °F) dan tekanan atmosfer normal; sesium dan
galium berwujud padat pada suhu tersebut, tetapi meleleh pada suhu, berturut-turut, 28.4 °C (83.1 °F) dan 29.8 °C (85.6 °F).
Titik lebur dan titik didih, biasanya dinyatakan dalam derajat Celsius pada tekanan satu atmosfer, umumnya digunakan untuk mendefinisikan karakter berbagai unsur. Karakter ini untuk sebagian besar unsur telah diketahui, namun, untuk beberapa unsur radioaktif yang tersedia dalam jumlah sangat kecil belum diketahui. Helium tetap berada dalam wujud cair meskipun pada keadaan nol mutlak pada
tekanan atmosfer, sehingga He hanya memiliki titik didih, dan tidak memiliki titik lebur pada penyajian konvensional.
Massa jenis pada temperatur dan tekanan standar (STP) tertentu seringkali digunakan dalam menentukan karakter unsur. Massa jenis sering dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik (g/cm3). Beberapa gas yang pada temperatur pengukuran berwujud gas, massa jenisnya biasanya dinyatakan untuk wujud gasnya; ketika dicairkan atau dipadatkan, unsur gas memiliki massa jenis sama dengan unsur lainnya.
Ketika suatu unsur memiliki alotrop dengan massa jenis yang berbeda, salah satu alotrop yang mewakili biasanya dipilih dalam penyajian kesimpulan, sementara massa jenis untuk masing-masing alotrop dapat dinyatakan di bagian detailnya. Sebagai contoh, tiga alotrop karbon yang terkenal (karbon amorf, grafit, dan intan) memiliki massa jenis masing-masing 1.8-2.1; 2.267; dan 3.515 g/cm3.
Unsur-unsur yang diteliti hingga saat ini sebagai sampel padat memiliki delapan jenis struktur kristal: kubik, kubik pusat badan, kubik pusat muka, heksagonal, monoklinis, ortorombis, rombohedral, dan tetragonal. Untuk beberapa unsur transuranium sintetis, sampel yang tersedia sangat sedikit untuk dapat menentukan struktur kristalnya.
Unsur kimia dapat juga dikategorikan berdasarkan asal-usulnya di bumi. Sembilan puluh empat unsur pertama terjadi secara alami, sementara unsur dengan nomor atom lebih 94 hanya diproduksi secara artifisial sebagai produk sintetis melalui reaksi nuklir buatan.
Dari 94 unsur yang terjadi secara alami, 83 dianggap sebagai primordial dan bersifat stabil atau radioaktif lemah. Sisanya, 11 unsur yang terjadi secara alami, memiliki waktu paruh yang terlalu singkat untuk berada di awal Tata Surya, dan oleh karena itu dianggap sebagai unsur fana. Dari 11 unsur fana tersebut, 5 unsur (polonium, radon, radium, aktinium, dan protaktinium) umumnya
merupakan produk peluruhan dari torium dan uranium. Enam unsur fana yang tersisa (teknesium, prometium, astatin, fransium, neptunium, dan plutonium) memiliki keterjadian yang sangat langka, sebagai produk moda peluruhan atau proses reaksi nuklir langka yang melibatkan uranium atau unsur-unsur berat.
Seluruh unsur dengan nomor atom 1 hingga 40 adalah stabil, sementara yang bernomor atom 41 hingga 82 (kecuali teknesium dan prometium) adalah metastabil. Waktu paruh "radionuklida teoritis" metastabil ini sangat panjang (sekurang-kurangnya 100 juta kali lebih panjang daripada perkiraan usia alam semesta) sehingga peluruhan radioaktifnya belum dapat dideteksi melalui eksperimen. Unsur dengan nomor
atom 83 hingga 94 bersifat metastabil dari sudut pandang bahwa peluruhan radioaktifnya dapat dideteksi. Tiga dari unsur ini, bismut (unsur 83), torium (90), dan uranium (92) memiliki satu atau lebih isotop dengan waktu paruh yang cukup panjang untuk bertahan sebagai sisa-sisa ledakan nukleosintesis stelar yang menghasilkan unsur berat sebelum pembentukan tata surya kita. Sebagai contoh,
pada lebih dari 1.91019 tahun, lebih dari satu milyar kali lebih lama daripada perkiraan alam semesta. Bismut-209 memiliki waktu paruh peluruhan alfa terpanjang dari unsur alami lainnya. Sebanyak 24 unsur yang sangat berat (yaitu unsur setelah plutonium, unsur 94) mengalami peluruhan radioaktif dengan waktu paruh singkat dan tidak dapat menghasilkan produk peluruhan berupa unsur berumur panjang. Oleh sebab itu mereka sama sekali tidak terjadi secara alami.
Sifat unsur kimia seringkali dirangkum menggunakan tabel periodik, yang mengatur secara elegan unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atom menjadi baris ("periode") yang mendasari perulangan sifat kimia dan fisik kolom ("golongan") secara periodik. Tabel standar saat ini berisi 118 unsur yang telah dikonfirmasi per 10 April 2010.
Meskipun terdapat penyajian sebelum tabel periodik, penemuannya umumnya dikreditkan kepada kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev pada tahun 1869, yang dengan tabelnya memberikan ilustrasi tentang tren keberulangan sifat-sifat unsur kimia. Tata letak tabel telah disesuaikan dan diperluas seiring berjalannya waktu karena penemuan unsur-unsur baru dan pengembangan model-model teoritis baru untuk menjelaskan perilaku kimia.
Tabel periodik saat ini digunakan dimanapun di lingkungan disiplin ilmu kimia, karena mampu menyediakan kerangka kerja yang sangat berguna untuk mengelompokkan, melakukan sistematika dan membandingkan seluruh bentuk perilaku kimia yang berbeda. Tabel tersebut juga banyak memiliki aplikasi dalam bidang fisika, geologi, biologi, ilmu bahan, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu gizi, kesehatan lingkungan, dan astronomi. Prinsipnya secara khusus sangat penting dalam bidang teknik kimia.
Beragam unsur kimia secara formal diidentifikasi berdasarkan nomor atom uniknya, berdasarkan nama yang telah disepakati, dan berdasarkan simbol atau lambangnya.
Unsur kimia yang telah dikenal memiliki nomor atom dari 1 hingga 118, yang secara konvensional disajikan dalam angka Arab. Oleh karena unsur-unsur tersebut dapat diurutkan sesuai nomor atomnya, biasanya dari paling rendah ke paling tinggi (sebagai tabel periodik), sekelompok unsur kadang-kadang disebutkan dengan notasi semacam "hingga", "setelah", atau "dari... hingga", seperti "hingga
besi", "setelah uranium", atau "dari lantanum hingga lutesium". Istilah "ringan" dan "berat" kadang-kadang juga digunakan secara informal untuk mengindikasikan nomor atom relatif (bukan massa jenis), seperti dalam "lebih ringan daripada karbon" atau "lebih berat daripada timbal", meskipun secara teknis pertambahan berat atau massa atom unsur tersebut (berat atom atau massa atom) tidak selalu berbanding lurus dengan nomor atomnya.
Penamaan berbagai zat yang sekarang dikenal sebagai unsur mendahului teori atom, karena nama diberikan secara lokal oleh berbagai budaya untuk berbagai mineral, logam, senyawa, paduan, campuran, dan bahan lainnya, meskipun pada saat itu tidak diketahui bahan kimia tersebut adalah unsur atau senyawa. Oleh karena mereka diidentifikasi sebagai unsur, nama-nama yang