L'élément chimique
L'élément chimique est un concept simple qui permet de différencier les constituants fondamentaux de la matière, les atomes. En effet, ce qui va faire les propriétés chimiques (et non physiques) d'un atome (isolé ou dans une molécule), va être le nombre de particules qui le composent, particulièrement le nombre de protons et le nombre d'électrons.
Influence de la composition de l'atome
En première approximation (qui suffit au chimiste), un atome est composé de trois particules : électrons, protons, neutrons...
- Si le nombre de neutrons (n) varie les propriétés chimiques ne changent pas, seule la stabilité du noyau est remise en question : instabilité radioactive).
- Si le nombre de protons (p) varie, on change d'élément chimique.
- Si le nombre d'électrons (e-) varie, on garde le même élément chimique mais cet élément se trouve sous différentes formes ioniques.
Un peu de nomenclature
Les atomes se différencient par leur nombre d'électrons, de protons et de neutrons. Par définition, que l'on justifiera par la suite, un élément chimique, comme le carbone, l'oxygène ou l'uranium est défini par son nombre de protons, un nombre entier correspondant aussi au numéro atomique noté Z. La seule connaissance du nombre de proton (Z) permet donc de savoir quel est l'élément chimique.
Si deux éléments chimiques (qui ont par définition le même nombre de proton), ont un nombre de neutrons différent, on parle d'isotopes. Ces isotopes ont les mêmes propriétés chimiques mais se distingue par une masse différente mais surtout une stabilité différente qui confère à certains isotopes un caractère radioactif.
Exemple. Le carbone-12 est l'isotope de l'élément carbone le plus courant, mais on trouve dans la nature du carbone-13 et du carbone-14.
Si deux éléments chimiques ne se distingue que leur nombre d'électrons, on a alors des formes ioniques.
Exemple. Le fer possède naturellement 26 électrons. Si il n'en porte plus que 24, on a alors l'ion fer (II) Fe2+, si il n'en porte plus que 23, on a l'ion fer (III), Fe3+.
Dans cette animation on constate que le fait d'ajouter ou d'enlever une des trois particules constituantes de l'atome permet de modifier la représentation du nucléide.
Classement des éléments chimiques : la classification périodique de Mendeleiev
L'ensemble des éléments chimiques sont répertoriés dans la classification : classification périodique de Mendéléïev.
