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Élément chimique

               

Un élément chimique (ou simplement un élément) est l'ensemble des atomes qui ont un nombre donné de protons dans leur noyau. Ce nombre est appelé numéro atomique de l'élément. Ainsi, l'élément carbone a un numéro atomique de 6, et tous les atomes qui ont 6 protons sont des atomes de carbone. De même, tous les atomes d'uranium ont 92 protons. C'est en effet le nombre des protons, ou plus directement celui des électrons, qui est le même, qui détermine les propriétés chimiques des atomes.

La présentation la plus usuelle et pratique des divers éléments chimiques est le tableau périodique des éléments. Les atomes qui ont le même nombre de protons mais un nombre différents de neutrons sont appelés des isotopes. Les protons et les neutrons constituent collectivement les nucléons, les particules du noyau atomique. Le nombre total de nucléons d'un noyau est appelé nombre de masse. Lorsqu'on s'intéresse à  l'isotope, on le désigne comme nom de l'élément-nombre de masse. Par exemple, le célèbre carbone 14 est l'isotope de nombre de masse 14 du carbone. La plupart des éléments ont un isotope beaucoup plus répandu que les autres dans la nature. Ainsi, le carbone se présente à  98.9% sous l'isotope carbone 12, à  1.1% comme carbone 13, et le carbone 14 n'est présent qu'à  l'état de trace.

Les éléments chimiques (les atomes) peuvent se combiner de façons très variables. Sous forme pure, il peuvent se présenter notamment comme des atomes séparés, comme des molécules comprenant plusieurs atomes d'un même élément, comme des solides cristallins ou amorphes. Sous forme de composés moléculaires, les atomes sont regroupés dans des molécules avec un nombre et un agencement précis d'atomes de divers éléments. Les éléments peuvent aussi être mélangés sous des formes moins strictement organisées, comme des alliages métalliques.

Les noms des éléments chimiques varient selon les langues et sont pour beaucoup d'entre eux antérieurs au moment o๠la science les a classés comme éléments (par opposition à  des composés mélangeant plusieurs éléments). Ils ont généralement puisé leur nom dans de nombreux domaines comme par exemple la mythologie (tantale, mercure, uranium, neptunium), les couleurs (chrome, rubidium, ruthénium), la géographie (polonium, germanium, francium, europium), le nom de leur découvreur ou d'un scientifique célébre.

Les nouveaux éléments, toujours des éléments lourds, instables, et artificiels, sont nommés après leur découverte par l'Union internationale de chimie pure et appliquée, en général, à  partir du nom de leur découvreur, avec le suffixe -ium. Tous les éléments ont par contre un unique symbole, constitué d'une lettre majuscule, et éventuellement d'une lettre minuscule. Le carbone est par exemple noté C, et le sodium Na (du latin Natrium). Le nombre de masse est éventuellement noté en exposant à  gauche du symbole, par exemple 14C pour le carbone-14. On peut noter, toujours à  gauche en indice le numéro atomique, mais il est redondant avec le symbole. On peut ainsi noter 6C pour le carbone, mais c'est normalement inutile, C indiquant déjà  que le numéro atomique est 6. L'indice à  droite est utilisé à  la quantité de l'élément dans une molécule. Par exemple dans H2O désigne la molécule d'eau, composée de deux atomes d'hydrogène (symbole H, et le 2 en indice indique leur nombre), et d'un atome d'oxygène (symbole O, on ne note pas le 1 qui est implicite). L'exposant à  droite contient la charge électrique, portée par un ion, un atome ou un composé moléculaire ayant gagné ou perdu quelques électrons. désigne l'ion sulfate, un atome de soufre (S), 4 atomes d'oxygène (O4), le tout ayant deux électrons en excès (2-), avec un signe moins puisque la charge de l'électron est négative. L'ion hydroxyde, qui porte une charge positive, se note H3O+, là  encore, le un devant le signe plus (ou le signe moins) est implicite.


Chimie | Éléments chimiques
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Tables des isotopes divisée ~ complète
Dmitri Mendeleà¯ev ~ Ernest Rutherford

Voir aussi

Liens externes

  Base de données de la Société Française de Chimie (SFC)