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ÉLÉMENTS CHIMIQUES

De la chimie on peut dire qu'elle est d'abord la théorie de l'existence et des propriétés de quatre-vingt-douze entités matérielles fondamentales ; tel est, en effet, le nombre des espèces atomiques que l'analyse a identifiées et isolées dans les corps de la nature. Créés artificiellement au xxe siècle, à partir des années 1940, les éléments transuraniens prolongent cette collection naturelle, dont l'ordonnance s'est en outre complexifiée par la mise en évidence des isotopes. La physique moderne rend les confins de la matière insaisissables à la pensée qui, privilégiant la forme dans l'étendue, attend de la science un catalogue achevé de particules figurées primordiales. La notion d'élément, même enrichie de la catégorie de l'isotope, est contenue dans les limites d'une instance d'homogénéité que définit le type théorique de l'atome. Le bornage de l'ensemble des éléments est réalisé par l'application d'une théorie analytique constitutive du concept d'atome. Si cette application a été laborieuse, elle s'est révélée, en revanche, très féconde, individualisant dès la fin du xviiie siècle une pluralité d'unités substantielles élémentaires dans la foison des espèces chimiques plus ou moins pures. Le nombre d'espèces élémentaires s'est rapidement accru, au point que de bons esprits purent mettre en cause la validité de l'entreprise. Lalanne ne dénonçait-il pas, en 1840, le caractère irrationnel d'un nombreux corpus d'éléments : « La raison ne se révolte-t-elle pas lorsqu'il faut admettre 55 corps prétendument simples dont le nombre augmente tous les jours ? » De tels doutes pouvaient certes se justifier par référence à une impuissance analytique dont les exemples ne manquaient pas ; l'élémentaire, c'était, depuis Lavoisier, l'indécomposable ; or, l'analyse était susceptible de progrès, et l'on pouvait attendre d'elle qu'elle réduisît à du connu des espèces rebelles à la décomposition. En outre, la « conscience de rationalité » tend à constituer des systèmes simples et clos. Un ensemble extensible d'élémen […]

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Pour citer cet article

René BIMBOT, Jacques GUILLERME, « ÉLÉMENTS CHIMIQUES  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/elements-chimiques/

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ASTRONOMIE

Écrit par :  James LEQUEUX

Dans le chapitre " Du triomphe de la mécanique céleste à l'astrophysique"  : …  dans les spectres du Soleil pris par Joseph von Fraunhofer les raies caractéristiques de plusieurs *éléments chimiques. Grâce aux progrès de la spectroscopie, Henry Rowland en dénombrera trente-six en 1896. On a même reconnu, dans les spectres du bord du Soleil obtenus au cours d'éclipses totales, des raies d'un élément encore inconnu sur la Terre… Lire la suite
ATOME

Écrit par :  José LEITE LOPES

L'atome est le terme ultime de la division de la matière dans lequel les *éléments chimiques conservent leur individualité. C'est la plus petite particule d'un élément qui existe à l'état libre ou combiné. On connaît 90 éléments naturels auxquels s'ajoutent le technétium (Tc, Z = 43), le prométhéum (Pm, Z = 61) ainsi… Lire la suite
ATOMIQUE PHYSIQUE

Écrit par :  Philippe BOUYERGeorges LÉVI

Dans le chapitre "La structure dite « grossière ». Le tableau périodique"  : …  peu du choix du champ central, ce qui a permis d'établir une classification périodique des *éléments. Si l'on ne considère, pour simplifier, que l'énergie la plus faible possible (énergie du niveau fondamental) d'un atome neutre, les Z électrons d'un atome de numéro atomique Z se distribuent sur les niveaux d'énergie εLire la suite
ATOMIQUE THÉORIE

Écrit par :  Pierre LASZLO

Dans le chapitre "Les conjectures de Dalton"  : …  la matière comme faite d'atomes. La deuxième conjecture est l'indiscernabilité de ces corpuscules. *Les atomes d'un même élément sont tous identiques, mais les éléments se distinguent les uns des autres par des atomes différents. Les atomes de fer, par exemple, diffèrent de ceux de cuivre. La troisième conjecture, d'une grande hardiesse, et que… Lire la suite
BERZELIUS JÖNS JACOB (1779-1848)

Écrit par :  Jacques GUILLERME

Dans le chapitre "La codification du système atomique"  : …  un système de notations simples les équivalences pondérales, qu'il développa entre 1811 et 1818. *Chaque élément y est noté par une ou deux lettres ; encore en usage pour la plupart, ces signes n'étaient pas de simples repérages sténographiques, mais désignaient aussi une masse relative, caractéristique, prise par rapport à l'oxygène, auquel… Lire la suite
BIG BANG

Écrit par :  Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "La cosmologie relativiste"  : …  russe George Gamow (1904-1968), qui séjourne alors à Göttingen, en Allemagne, est intrigué par* l'uniformité de la distribution des éléments chimiques, sur Terre, et dans l'Univers. Il émet d'abord l'idée que tous ces éléments ont pu être fabriqués par des réactions nucléaires au cœur des étoiles. Mais, dans les années 1940, il reprend l'idée… Lire la suite
BIOSPHÈRE

Écrit par :  Paul DUVIGNEAUDMaxime LAMOTTEFrançois RAMADE

Dans le chapitre " Composition et structure de la biosphère"  : …  Les *éléments chimiques qui sont présents dans la biosphère, c'est-à-dire qui constituent la matière des êtres vivants, sont nombreux, mais leur importance quantitative est très variable. Le carbone est l'élément de base de la matière organique, qui renferme aussi en quantités non négligeables de l'azote, du phosphore et, dans une moindre mesure, du… Lire la suite
BOHR NIELS (1885-1962)

Écrit par :  Léon ROSENFELD

Dans le chapitre "Théorie de la constitution des atomes"  : …  noyaux). Ainsi, Bohr suggérait l'identification du numéro atomique, indiquant la place d'un *élément dans le tableau périodique, avec le nombre des électrons périphériques, plus fondamental que la masse atomique des chimistes ; il en tirait même, sans les publier, des conséquences bientôt confirmées : l'existence d'isotopes d'un… Lire la suite
CHIMIE - Histoire

Écrit par :  Élisabeth GORDONJacques GUILLERMERaymond MAUREL

Dans le chapitre " Des quatre éléments naturels au concept d'élément chimique"  : …  attendre Jungius, puis, surtout, en 1664, le Sceptical Chymist de Boyle pour trouver une* définition générique satisfaisante de l'élément, rapportée à une nécessaire rationalité instrumentale. Boyle attribue justement la qualité élémentaire à tout corps indécomposable. C'est la technique qui définit l'élément, à la limite de l'analyse.… Lire la suite
CHIMIE - La chimie aujourd'hui

Écrit par :  Pierre LASZLO

Dans le chapitre "Chimie nucléaire"  : …  Étude* des éléments et de leurs propriétés influencées par la structure du noyau de l'atome, elle se partage entre l'exploration et les applications. La première s'illustre par la formation d'éléments artificiels, qui viennent prolonger le système périodique des éléments (ou tableau de Mendeleïev). C'est ainsi que tout un lignage d'éléments… Lire la suite
CHIMIE - La nomenclature chimique

Écrit par :  Nicole J. MOREAU

Dans le chapitre "Outils"  : …  pas le noyau des atomes (domaine de la chimie nucléaire), mais seulement les électrons. Les* éléments portent des noms, qui sont triviaux et datent de leur découverte ; certains sont très anciens et dérivent du latin, alors que d'autres sont plus modernes. Pour les noms anciens, la dénomination est souvent différente dans les diverses… Lire la suite
COSMOLOGIE

Écrit par :  Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "La nucléosynthèse primordiale"  : …  pour la matière, des photons et des neutrinos pour le rayonnement. Il n'existe donc aucun noyau *d'élément chimique puisque ceux-ci sont des assemblages liés de nucléons (sauf bien entendu des noyaux d'hydrogène, qui se réduisent à un seul proton). Mais, dans des conditions favorables, neutrons et protons peuvent fusionner pour former des noyaux… Lire la suite
CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

Écrit par :  Jean-Claude DUPLESSY

… et les lacs, les glaciers, les sols et la biosphère, c'est-à-dire l'ensemble des êtres vivants. Les *éléments comme l'hydrogène, l'oxygène, le carbone, l'azote, le phosphore, le soufre et les métaux lourds sont indispensables à la formation des molécules organiques. Leur disponibilité a évolué au cours du temps avec le développement de la vie. Les… Lire la suite
ÉLÉMENTS NATIFS

Écrit par :  Guy ROGER

… Un élément est dit « natif » lorsqu'il se trouve à l'état de corps simple, non combiné à d'autres *éléments. Les gaz rares (hélium, néon, argon, krypton, xénon, radon), chimiquement inertes, n'entrent dans aucune combinaison et sont donc toujours à l'état natif. Dans la croûte terrestre, de nombreux éléments peuvent exister à l'état natif. Pour… Lire la suite
FOWLER WILLIAM (1911-1995)

Écrit par :  Bernard PIRE

… Comprendre comment les différents *éléments chimiques ont pu se former dans l'Univers, telle fut la quête à laquelle William Fowler voua sa vie, au laboratoire Kellogg de physique nucléaire de l'Institut de technologie de Californie (Caltech) à Pasadena. Il est considéré comme un des fondateurs de l'astrophysique nucléaire. Né à Pittsburgh, il… Lire la suite
GAZ RARES ou GAZ NOBLES

Écrit par :  Paul ALLAMAGNYAlbert LACAZENathalie LEMAITRE Universalis

L'hélium, le néon, l'argon, le krypton, le xénon et le radon forment *la famille des gaz rares, groupe zéro de la classification périodique des éléments chimiques. Tous monoatomiques, ces gaz sont caractérisés par leur très grande inertie chimique, d'où les qualificatifs de nobles ou d'inertes qui leur sont quelquefois… Lire la suite
GÉOCHIMIE

Écrit par :  Marie-Laure PONS

…  and Related Sciences, publié en 1960, définit la géochimie comme « la science qui traite de l'*abondance absolue et relative des éléments et des isotopes sur la Terre entière, qui traite également de leur distribution et de leurs migrations, en vue d'aboutir à des lois générales du comportement de la matière à l'échelle planétaire ». Mais c’… Lire la suite
HALOGÈNES

Écrit par :  Jacques METZGERRobert de PAPE

*Éléments chimiques constituant le sous-groupe VII b de la classification périodique, les halogènes sont au nombre de cinq : le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I) et l'astate (At) ; précédant immédiatement chacun des gaz inertes – sauf l'hélium –, ils possèdent 7 électrons de valence et… Lire la suite
ISOTOPE (chimie)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  anglais Frederick Soddy (1877-1956) propose d'appeler « isotopes » les différentes variétés d'un *élément chimique, car elles occupent la « même place » dans le tableau périodique de Mendeleïev. Depuis plusieurs années, Soddy enseigne à l'université de Glasgow en Écosse, après avoir servi de démonstrateur de chimie à l'université McGill de… Lire la suite
ISOTOPES, biologie

Écrit par :  René BIMBOTMarc PASCAUDMaurice TUBIANA

…  celle du noyau est de l'ordre de Z + N = A. Le nombre Z est une caractéristique fondamentale de l'*élément chimique (hydrogène, Z = 1 ; soufre, Z = 16 ; uranium, Z = 92) et il est par conséquent le guide de la classification périodique (cf. éléments chimiques). Mais, pour un même élément, donc pour un même Z, il peut arriver que plusieurs… Lire la suite
LANTHANE ET LANTHANIDES

Écrit par :  Concepcion CASCALESPatrick MAESTROPierre-Charles PORCHERRegino SAEZ PUCHE

*Le groupe des lanthanides est constitué par quinze éléments dans la classification périodique des éléments chimiques de Mendeleïev. Ils occupent dans ce tableau une position particulière, puisque tous sont paradoxalement réunis dans une même case, ce… Lire la suite
MENDELEÏEV DIMITRI IVANOVITCH (1834-1907)

Écrit par :  René BIMBOT

… e siècle, la chimie est à la fois en pleine évolution et en plein chaos. Une soixantaine d'*éléments chimiques (corps indécomposables par les moyens connus) ont été découverts et isolés ; des liens semblent exister entre les propriétés physiques ou chimiques de certains d'entre eux, et plusieurs savants sentent, plus ou moins confusément,… Lire la suite
MÉTALLOÏDES

Écrit par :  Pierre MOYEN

… *Terme, aujourd'hui désuet, utilisé pour désigner, dans la classification périodique, les éléments chimiques dont les propriétés sont intermédiaires entre celles des métaux et celles des non-métaux. Pour ces éléments, la couche électronique de valence comporte plus de quatre électrons, auxquels peuvent s'ajouter des électrons pour former l'octet… Lire la suite
MÉTAUX - Métallogénie

Écrit par :  Guy TAMAIN

…  siècle, par le géologue français Louis de Launay (1860-1938), pour qui : « La métallogénie étudie* les gisements minéraux des éléments chimiques, leurs groupements et, spécialement, les concentrations anormales qui nous les présentent sous une forme industriellement supérieure à la moyenne et, par conséquent, utilisable [et] se propose de… Lire la suite
MÉTAUX - Métaux alcalins

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les *métaux alcalins – lithium, sodium, potassium, rubidium, césium et francium – constituent les éléments de la première colonne du tableau de classification périodique. Ils doivent leur nom à la propriété qu'ils ont de donner avec l'eau des bases fortes, ou « alcalis ». Cette famille chimique est… Lire la suite
MÉTAUX - Métaux alcalino-terreux

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les *métaux alcalino-terreux constituent la deuxième colonne du tableau de classification périodique des éléments. On peut distinguer les alcalino-terreux vrais – calcium, strontium, baryum, radium – et deux éléments plus légers – béryllium et magnésium –, qui présentent des particularités propres. Ce double… Lire la suite
MÉTAUX - Métaux de transition

Écrit par :  André CASALOT

Les* cinquante-six éléments chimiques dits de transition actuellement connus comportent tous, soit à l'état d'élément simple, soit dans un état oxydé stable, une sous-couche électronique d ou f partiellement remplie. L'existence de niveaux profonds incomplets leur confère des propriétés… Lire la suite
MOSELEY HENRY GWYN-JEFFREYS (1887-1915)

Écrit par :  Georges KAYAS

… *Physicien britannique, né à Weymouth, dans le Dorset, qui a démontré expérimentalement (par l'analyse des spectres de rayons X) que les propriétés physiques et chimiques des éléments sont déterminées par le nombre atomique, et non par la masse atomique, établissant ainsi la notion de nombre atomique (proposée un an auparavant par le Néerlandais Van… Lire la suite
NOVAE ET SUPERNOVAE

Écrit par :  Jean AUDOUZE

Dans le chapitre "Les supernovae"  : …  leur assigner, les supernovae contribuent largement à l'enrichissement du milieu interstellaire en *éléments chimiques engendrés par la nucléosynthèse stellaire. Cette fonction est maintenant bien établie : les satellites d'astronomie X ont observé plusieurs restes de supernovae, dont celui de Cassiopeia A, et ont montré que ces restes étaient… Lire la suite
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

Écrit par :  René BIMBOTRené LÉTOLLE

Dans le chapitre " Isotopes naturels et artificiels"  : …  Le terme « abondance » s'applique au cas d'un *élément ayant plusieurs isotopes stables ou radioactifs naturels primaires et désigne les proportions relatives de chacun d'entre eux dans un échantillon donné. Mais il faut distinguer de la notion d'abondance isotopique ainsi définie une autre notion également importante qui est le nombre d'isotopes… Lire la suite
NUCLÉOSYNTHÈSE

Écrit par :  Jean AUDOUZE

…  russe Dimitri Mendeleïev, que la matière observable est constituée d'environ quatre-vingt-dix *éléments chimiques différents allant depuis le plus léger, l'hydrogène, dont le noyau est constitué d'un seul proton, jusqu'à l'uranium dont le noyau comprend 92 protons et 146 neutrons pour l'uranium 238 et 92 protons et 144 neutrons pour l'uranium… Lire la suite
NUCLIDE ou NUCLÉIDE

Écrit par :  Georges KAYAS

… *On appelle nuclides, ou espèces nucléaires, l'ensemble des noyaux de tous les isotopes des éléments chimiques. Les isotopes d'un élément étant caractérisés par le même nombre atomique Z et possédant un nombre variable N de neutrons, tels que Z + N = A (masse atomique), un nuclide est parfaitement déterminé par la donnée de deux nombres Z et A, dont… Lire la suite
RADIOACTIVITÉ

Écrit par :  Bernard SILVESTRE-BRAC

Dans le chapitre " Les différents types de radioactivité"  : …  portée. L'étude de la radioactivité prit une part prépondérante dans cette prise de conscience. *En 1999, on a mis en évidence tous les éléments depuis Z = 1 jusqu'à Z = 112 (une expérience récente prétend avoir mis en évidence les éléments Z  = 114, Z = 116 et Z = 118). Un élément donné possède en général au moins un isotope stable, et… Lire la suite
SEMI-MÉTAUX

Écrit par :  Pierre MOYEN

… *Éléments dont la couche électronique de valence comprend quatre électrons (en principe). Ces éléments pourront soit gagner, soit perdre quatre électrons pour arriver à l'octet stable. Leurs propriétés sont donc intermédiaires entre celles des métalloïdes et celles des métaux. Chimiquement, ils seront souvent amphotères ; physiquement, leur… Lire la suite
TRANSURANIENS

Écrit par :  Hubert DOUBRE

L'uranium, de symbole U, a pour numéro atomique 92 (on note 92U). Le *terme « transuraniens » désigne les éléments chimiques, tous radioactifs, de numéro atomique Z supérieur à 92, Z étant le nombre d'électrons autour du noyau de l'atome, ou celui des protons du noyau. Cette limite, toutefois, n'a pas de justification… Lire la suite
VALENCE, chimie

Écrit par :  Jacques GUILLERME

…  valence « une notion assez artificielle dont la nécessité ne se fait plus absolument sentir ». Les* valences sont des indices numériques attachés aux différents éléments, qui rendent compte des régularités observées dans leur groupement en molécules. L'analyse des combinaisons définies permet de les représenter par des formules telles que ALire la suite

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