L'élément chimique

Toutes les entités possédant le même numéro atomique, noté Z, définissent un élément chimique. Chacun d’eux est représenté par un symbole qui permet de l’identifier. Pour un élément donné, Z représente son nombre d’électrons mais aussi son nombre de protons, ces deux valeurs étant toujours égales du fait de la neutralité de l’atome (uniquement lorsque l'élément est neutre).


Deux atomes ayant le même numéro atomique mais des nombres de neutrons différents sont appelés isotopes. Par exemple, l'élément hydrogène H possède trois isotopes, dont le deutérium (de symbole D ou H, il possède un électron, un proton et un neutron) et le tritium (de symbole T ou H, il possède un neutron en plus que le deutérium). Ces trois formes (H, D et T) coexistent dans la nature, le noyau H étant le plus répandu.

Beaucoup d’éléments chimiques possèdent des isotopes, naturels ou synthétiques. La plupart ont un noyau instable et se désintègrent en donnant un autre noyau ou en émettant un rayonnement, ce qui libère de l'énergie jusqu'à atteindre un équilibre stable. C’est ce phénomène que l’on nomme la radioactivité.


Pour acquérir une plus grande stabilité, un élément chimique est également capable de prendre une forme ionique, c’est à dire électriquement chargée. Un atome devient en effet un ion positif si sa couche externe perd un électron, on parle alors de cation. Il devient un ion négatif si sa couche externe gagne un électron, on parle alors d’anion. Le sel de table ou chlorure de sodium (NaCl) en est un exemple courant. Ce condiment n’est en fait qu’un assemblage de cations Na et d’anions Cl¯.


Les éléments chimiques sont répertoriés dans la classification périodique de Mendeleïev. Le chimiste russe a classé les éléments par ordre croissant de leur masse atomique et a ainsi observé que leurs propriétés se répétaient à intervalles réguliers. Il a alors laissé des cases libres dans son tableau, prévoyant la découverte de nouveaux éléments dont il connaissait déjà les caractéristiques.

 

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