Un peu de chimie

Propriétés des éléments chimiques 

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Plusieurs types de descriptions peuvent être appliquées aux éléments, en tenant compte:

 

1. Les propriétés générales

Plusieurs termes sont couramment utilisés pour caractériser les propriétés physiques et chimiques générales des éléments chimiques. Une première distinction est faite  entre les métaux, qui conduisent facilement l'électricité, les non-métaux, qui ne le font  pas et un petit groupe (les métalloïdes), ayant des propriétés intermédiaires et se comportent souvent comme semi-conducteurs. Une classification plus fine est souvent utilisée dans une présentation colorée du tableau périodique. Ce système limite les termes «métal» et «non métallique» à certains des métaux et des non-métaux plus largement définis, ajoutant des termes supplémentaires pour certains ensembles de métaux et de métaux non plus visibles. Une version de cette classification  comprend:

Dans certaines présentations, les halogènes ne sont pas séparés, avec astatine identifié comme un métalloïde et les autres identifiés comme non métalliques.

2.États de la matière

Une autre distinction de base couramment utilisée parmi les éléments est leur état de matière (phase), solide, liquide ou gaz, à une température et pression standard sélectionnées (STP).

 

3.Points de fusion et d'ébullition

Les points de fusion et d'ébullition, exprimés en degrés Celsius à une pression d'une atmosphère, sont couramment utilisés pour caractériser les différents éléments. Bien que connues pour la plupart des éléments, l'une ou l'autre de ces mesures sont encore indéterminées pour certains éléments radioactifs disponibles en très petites quantités. Puisque l'hélium reste un liquide même au zéro absolu et à la pression atmosphérique, il n'a qu'un point d'ébullition, et non un point de fusion, dans les présentations conventionnelles.

4.Densités

La densité à une température et une pression standard sélectionnées (STP) est fréquemment utilisée pour caractériser les éléments. La densité est souvent exprimée en grammes par centimètre cube (g / cm3). Étant donné que plusieurs éléments sont des gaz à des températures couramment rencontrées, leurs densités sont généralement indiquées pour leur forme gazeuse. Lorsqu'ils sont liquéfiés ou solidifiés, les éléments gazeux ont des densités similaires à celles des autres éléments.Lorsqu'un élément possède des allotropes avec des densités différentes, un allotrope représentatif est  sélectionné dans les présentations sommaires, alors que des densités pour chaque allotrope peuvent être énoncées quand plus de détails sont fournis. Par exemple, les trois allotropes familiers du carbone (carbone amorphe, graphite et diamant) ont des densités de 1,8-2,1, 2,267 et 3,515 g / cm3, respectivement.

 

5.Structure cristalline

Les éléments étudiés à ce jour en tant qu'échantillons solides ont huit types possibles de structures cristallines: cubique, cubique central, cubique cénil, hexagonal, monoclinique, orthorhombique, rhomboédrique et tétragonale. Pour certains des éléments transuraniques produits par synthèse, les échantillons disponibles sont trop petits pour déterminer les structures cristallines.

 

6.Occurrence et origine sur Terre

7.Tableau périodique

Les propriétés des éléments chimiques sont souvent résumées à l'aide de la table périodique, qui organise les éléments avec force et élégance en ordonnant par ordre numérique le nombre atomique en rangées ("périodes") dans lesquelles les colonnes ("groupes") partagent les périodiques physiques et propriétés chimiques. Le tableau standard actuel contient les 118 éléments confirmés jusqu'au 10 avril 2010.

Bien que des précurseurs  de cette présentation existent, son invention est généralement attribuée au chimiste russe Dmitri Mendeleev en 1869, qui a prévu la table pour illustrer les tendances récurrentes dans les propriétés des éléments. La disposition de la table a été raffinée et étendue dans le temps au fur et à mesure que de nouveaux éléments ont été découverts et de nouveaux modèles théoriques ont été développés pour expliquer le comportement chimique.

L'utilisation du tableau périodique est maintenant omniprésente dans la discipline académique de la chimie, fournissant un cadre extrêmement utile pour classer, systématiser et comparer toutes les différentes formes de comportement chimique. Le tableau a également trouvé une large application en physique, en géologie, en biologie, en sciences des matériaux, en génie, en agriculture, en médecine, en nutrition, en santé environnementale et en astronomie. Ses principes sont particulièrement importants dans le domaine de l’ingénierie chimique.

 

8.Nomenclature et symboles

Les différents éléments chimiques sont formellement identifiés par leurs numéros atomiques uniques, par leurs noms acceptés et par leurs symboles.

 

8-1.Numéro atomique

Les éléments connus ont des nombres atomiques de 1 à 118, classiquement présentés sous forme de chiffres arabes. Les termes «léger» et «lourd» sont parfois utilisés de façon informelle pour indiquer le nombre atomique relatif (pas les densités), comme dans «plus léger que le carbone» ou «plus lourd que le plomb», bien que techniquement le poids ou la masse des atomes d'un élément ( leurs poids atomiques ou leurs masses atomiques) n'augmentent pas toujours de façon monotone avec leur nombre atomique