Prvek

Definice prvku

podstatné jméno
množné číslo: elements
el‧e‧ment, ˈel.ɪ.mənt

(biochemie) Látka, kterou nelze chemicky rozložit na jednodušší látky a která se skládá z atomů se stejným počtem protonů
(obecně) Základní složka složeného útvaru (např. sítkový prvek, který tvoří floémy u nahosemenných rostlin)

Etymologie: Latinský elementum („zárodek“)

Chemický prvek

Chemický prvek označuje čistou látku jednoho typu atomu. Atom je nejmenší jednotka hmoty a základní stavební prvek chemického prvku. Prvek by měl mít stejný počet protonů ve svých atomových jádrech. To znamená, že všechny atomy, z nichž se prvek skládá, by měly stejný počet protonů. Například uhlík je prvek složený z atomů, které mají stejný počet protonů, tj. 6. Běžnými příklady prvků jsou železo, měď, stříbro, zlato, vodík, uhlík, dusík a kyslík.

V současné době je 94 prvků přírodních, zatímco 24 je syntetických. Celkem tedy bylo dosud identifikováno 118 prvků. V přírodě se vyskytují prvky s atomovým číslem nižším nebo rovným 94. Ty, které mají atomové číslo vyšší než 94, se vyrábějí uměle.

Předpokládá se, že procesy, při nichž přírodní prvky prvotně vznikly, jsou nukleosyntéza při velkém třesku, hvězdná nukleosyntéza, explozivní nukleosyntéza v supernovách a spalliace kosmického záření.

Prvky v lidském těle

Nejběžnějšími prvky v živých organismech jsou uhlík, vodík, kyslík a dusík. V lidském těle jsou hmotnostně nejrozšířenější tyto prvky: kyslík (65 %), uhlík (18,5 %), vodík (9,5 %), dusík (3,2 %), vápník (1,5 %) a fosfor (1 %). Tyto hlavní prvky tvoří 99 % hmotnosti lidského těla. Zbylých 0,85 % tvoří další prvky, jako je draslík (0,4 %), síra (0,3 %), sodík (0,2 %), chlor (0,2 %) a hořčík (0,1 %).

Látky

Látka se týká toho, co má určité chemické složení a odlišné vlastnosti a skládá se z prvků v kombinaci s jiným nebo stejnými prvky. Všechny sloučeniny jsou látky, ale ne všechny látky jsou sloučeniny, protože čisté prvky jsou také chemické látky.

Prvky tvoří sloučeninu. Například kombinací atomů sodíku a chlóru vzniká kuchyňská sůl neboli chlorid sodný. Prvky ve sloučenině drží pohromadě chemické vazby. Mnoho prvků, které se přirozeně vyskytují na Zemi, se chemicky spojuje. Některé ze sloučenin, které mají zásadní význam pro život, jsou voda, chlorid sodný, oxid uhličitý atd.
Alotrop prvku se týká některé z více látek tvořených pouze jedním typem prvku, ačkoli se tyto látky mohou lišit strukturou. Například uhlík tvoří alotropy, jako je uhlí, grafit a diamanty. Jsou tvořeny pouze jedním typem prvku – uhlíkem.

Slitiny jsou látky vyrobené ze směsi kovu a jednoho nebo více jiných kovů nebo nekovových prvků. Příkladem slitin je mosaz (měď a zinek), bronz (hlavně měď a cín) a bílé zlato (zlato a obvykle nikl, mangan nebo palladium).

Minerály

Minerál je chemická sloučenina, často v krystalické formě, která je obvykle abiogenní, tj. nevzniká činností živých organismů. Nicméně čistý minerál by byl typ minerálu složený z prvků v nesloučené formě, ale se zřetelnou minerální strukturou. Příklady čistých minerálů jsou zlato, stříbro, uhlík, hliník, kobalt, měď, olovo, železo, rtuť, křemík, síra, cín, zinek atd.

Minerál je v kontextu výživy definován jako chemický prvek, který je potřebný jako základní živina. Minerální látky jsou pouze jednou ze čtyř skupin esenciálních živin; dalšími jsou vitaminy, esenciální mastné kyseliny a esenciální aminokyseliny. Pro člověka jsou esenciálními prvky (1) objemové prvky, (2) makrominerály a (3) stopové prvky. Objemové prvky, které tvoří většinu lidské stravy, jsou uhlík, vodík, kyslík a dusík. Makrominerály, které jsou rovněž nezbytné, ale v relativně nižším množství než objemové prvky, jsou vápník, fosfor, draslík, sodík, chlor a hořčík. Stopový prvek je chemický prvek nezbytný pro přežití, ale potřebný ve velmi malém množství. Příklady stopových prvků jsou síra, železo, chlor, kobalt, měď, zinek, mangan, molybden, jód a selen.

Izotopy

Izotop označuje některou z různých forem prvku (má tedy stejný počet protonů), ale v jádře má jiný počet neutronů. To znamená, že izotopy by měly stejné atomové číslo, ale jiné hmotnostní číslo. Například uhlík má tři izotopy: uhlík-12, uhlík-13 a uhlík-14. Izotopy, které jsou radioaktivní, se nazývají radioizotopy. Radioizotop se rozpadá na jiné prvky procesem zvaným radioaktivní rozpad. Tento proces probíhá tak, že nestabilní atomové jádro radioizotopu ztrácí energii vyzařováním záření. Radioizotopy mají všechny prvky, i když některé z nich byly vyrobeny uměle.

Radioizotopy mají mnoho využití. V biologii je lze použít ke sledování biologických procesů, například replikace DNA. Používají se také ke sledování znečišťujících látek a k měření odtoku vody, například dešťové a sněhové. Jsou také užitečné při měření stáří zkamenělin, hornin a minerálů. V nukleární medicíně se radioizotopy používají k léčbě a diagnostice.

Další biologické definice

Termín „prvek“ v obecném kontextu označuje základní složku složeného útvaru. Příkladem je termín sítotvorný prvek. U nahosemenných rostlin je floém cévní tkáň, která se podílí na procesu translokace. Skládá se z těchto hlavních složek: sítový element, doprovodná buňka, floémový sklerenchym a floémový parenchym. Sítkový element je hlavní vodivou buňkou floému. Je to živá buňka s protoplastem, i když jádro v době zralosti chybí.

Viz také

• Sloučenina
• Atom
• Izotop

Další čtení

• Jak vznikají prvky (článek se schématem univerzálního vzniku prvků, z Science Learning Hub).

.