Un peu de chimie

 Les éléments

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Le tableau périodique des éléments.

Ce tableau, établi par le russe Mendeleev, est adopté de nos jours.

    L'organisation du tableau peut être utilisée pour dériver des relations entre les différentes propriétés des éléments, ainsi que pour prédire les propriétés chimiques et les comportements des éléments non découverts ou nouvellement synthétisés. Le chimiste russe Dmitri Mendeleev a publié son premier tableau périodique  en 1869, développé principalement pour illustrer les tendances périodiques des éléments alors connus. Il a également prédit certaines propriétés d'éléments non identifiés qui devaient combler les lacunes du tableau. La plupart de ses prévisions se sont avérées exactes. L'idée de Mendeleev s'est lentement développée et affinée avec la découverte ou la synthèse de nouveaux éléments supplémentaires et le développement de nouveaux modèles théoriques pour expliquer le comportement chimique. Le tableau périodique moderne fournit désormais un cadre utile pour l'analyse des réactions chimiques et continue d'être largement utilisé en chimie, en physique nucléaire et dans d'autres sciences. Des discussions sont en cours concernant le placement et la catégorisation d'éléments spécifiques, l'extension future et les limites du tableau.

    Chaque élément chimique a un numéro atomique unique (Z) représentant le nombre de protons dans son noyau. Ce même nombre de proton peut être accompagné d’un nombre différent de neutrons. Ces variantes sont appelées isotopes. Par exemple, le carbone a trois isotopes naturels: tous ses atomes ont six protons et la plupart ont également six neutrons, mais environ 1% ont sept neutrons et une très petite fraction a huit neutrons. Les isotopes ne sont jamais séparés dans le tableau périodique; ils sont toujours regroupés sous un même élément. Pour les éléments sans isotopes stables, les masses indiquées entre paranthèses sont celles de ceux qui sont ls plus stables.

    Dans le tableau périodique standard, les éléments sont répertoriés par ordre croissant de numéro atomique Z. Une nouvelle ligne (période) est démarrée lorsqu'une nouvelle couche d'électrons commence. Les colonnes (groupes) sont déterminées par la configuration électronique de l'atome; les éléments avec le même nombre d'électrons dans la sous-couche externe tombent dans les mêmes colonnes (par exemple, l'oxygène et le sélénium sont dans la même colonne car ils ont tous les deux ont quatre électrons dans la sous-couche p la plus externe). Les éléments ayant des propriétés chimiques similaires tombent généralement dans le même groupe dans le tableau périodique, bien que dans le bloc f et à certains égards dans le bloc d, les éléments de la même période tendent également à avoir des propriétés similaires. Ainsi, il est relativement facile de prédire les propriétés chimiques d'un élément si l'on connaît les propriétés des éléments qui l'entourent.

 

    Depuis 2016, le tableau périodique comporte 118 éléments confirmés, de l'élément 1 (hydrogène) à 118 (oganesson). Les éléments 113, 115, 117 et 118, les découvertes les plus récentes, ont été officiellement confirmés par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) en décembre 2015. Leurs noms proposés, nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennessine (Ts ) et oganesson (Og) respectivement, ont été officialisés en novembre 2016 par l'UIPAC.

 

    Les 94 premiers éléments existent naturellement; les 24 autres, de l'américium à l'oganesson (95-118), ne se produisent que lorsqu'ils sont synthétisés en laboratoire. Sur les 94 éléments naturels, 83 sont primordiaux et 11 se produisent uniquement dans les chaînes de désintégration des éléments primordiaux.  Aucun élément plus lourd que l'einsteinium (élément 99) n'a jamais été observé en quantités macroscopiques sous sa forme pure.  l'astatine (élément 85) et  le francium (élément 87) n'ont été identifiés que sous forme de lumière émise par des quantités microscopiques (300 000 atomes).