On fête cette année les 150 du Tableau de Mendeleïev, ce tableau qui classe tous les éléments chimiques. Mais depuis sa création, de nouveaux éléments se sont ajoutés, dont 4 très récemment. Le Tableau de Mendeleïev continue à évoluer avec la progression des sciences.
Conçu en 1869 par le chimiste russe Dimitri Mendeleïev, le tableau périodique classe tous les éléments chimiques selon leur masse et numéro atomique, leur configuration en électrons et leurs propriétés chimiques. Le scientifique réussit à l’époque à ranger dans un tableau l’ensemble des éléments connus qui sont à la base de tout ce qui existe dans l’Univers…et constitue tout ce qui nous entoure au quotidien.
Une prouesse, puisqu’à l’époque, la structure de l’atome n’était pas encore connue. On sait aujourd’hui que l’atome est le constituant fondamental de la matière, formé par un noyau en son centre, et composé de protons et de neutrons autour desquels se répartissent des électrons en différents niveaux d’énergie, les couches électroniques. Les atomes stables ont jusqu’à 7 couches électroniques.
Mendeleïev avait déterminé 7 lignes dans son tableau!
Le tableau de Mendeleïev, une fameuse organisation de la matière!
Ce tableau présente :
– les éléments chimiques, c’est l’ensemble des atomes caractérisés par un nombre défini de protons dans leur noyau. Ces atomes ont différentes formes possibles : les isotopes, soit le même nombre de protons et d’électrons mais un nombre différent de neutrons. Ces éléments sont représentés, de façon internationale, par un symbole.
– le numéro atomique : nombre de protons et d’électrons de l’élément.
– les périodes, de I à VII : le classement des éléments selon leur configuration électronique, le nombre d’orbitales occupées par les électrons. Les éléments de la ligne I ont 1 couche occupée, ceux de la ligne II, 2 couches, …
– et puis il y a les groupes : les éléments sont organisés selon leurs propriétés communes.
Mendeleïev prévoit qu’il faudra ajouter au fur et à mesure de leur découverte des éléments manquants, ce qui arrive quelques années après déjà. Et au 20e siècle, quand se développe la physique quantique, qui décrit l’organisation interne des atomes, où les électrons externes occupent des couches appelées orbitales (s, p, d, f…), cette théorie prend naturellement place dans le tableau!
Du naturel à l’artificiel, un tableau qui s’enrichit encore
Dès les années qui ont suivi la création du tableau donc, de nouveaux éléments ont été découverts. Puis, avec les expériences sur la fission nucléaire, les chimistes ont créé en laboratoire des éléments chimiques synthétiques, inexistants dans la nature, achevant de remplir le fameux tableau : Einsteinium,(99), Fermium (100)… Si des éléments sont apparus, d’autres ont déjà disparu de notre planète, comme les actinides de 93 à 103 : curium, americium. Le plutoniumquant à lui, quasi inexistant à l’état naturel dans la couche terrestre, est aujourd’hui considéré comme un élément synthétique, créé principalement dans les réacteurs nucléaires.
118 éléments : qui dit mieux ?
En 2015-2016, l’Union internationale de chimie pure et appliquée a officiellement rempli la 7e ligne. Les nouveaux éléments résultent d’expériences conduites dans des accélérateurs de particules. Ils ont pour noms nihonium (Nh -113), moscovium (Mc-115), tennessine (Ts-117) et organesson (Og-118). Ils rendent hommage aux centres de recherches dont ils sont issus (nihon signifie Japon) ou au nom de leur découvreur, comme l’organesson, provenant de Yuri Oganessian. Car les règles déterminées par l’IUPAC sont strictes : les éléments peuvent prendre le nom de l’une de leurs propriétés chimiques ou physiques, d’un concept, d’un personnage mythologique, d’un minerai, d’une région géographique ou d’un scientifique. Pour l’anecdote : en dépit des 45000 signatures recueillies pour nommer l’élément 115 Lemmium, en hommage au chanteur de Motorhead disparu en 2015, celui-ci a pour nom Moscovium!
Il semble que le 21e siècle aura raison de la belle régularité du tableau du 19e siècle : au fur et à mesure des découvertes, les scientifiques se rendent compte que les éléments superlourds prennent des libertés avec la théorie imaginée par Mendeleïev…
Le Pass célèbre aussi les 150 du fameux tableau. Dès le 26 octobre, découvrez l’Odyssée des éléments, une installation interactive qui vous permettra de voyager dans ce fameux tableau de façon ludique et très concrète.
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