Structure de la matière 
La Matière 

Pour étudier la minéralogie il  est important de bien connaître la structure de la matière, cette page est un rappel de quelques principes de base de la chimie moléculaire.

Tous les corps dans l'univers sont composés d'atomes infiniment petits (10-7 mm). Par exemple dans une petite goutte d'eau d'un centième de gramme, il y a environ 30 000 000 000 000 d'atomes d'oxygène et 60 000 000 000 000 d'atomes d'hydrogène.


 

Les Quarks sont les plus petits composants de la matière, connus de nos jours. Alors que l'Univers n'a qu'une seconde d'existence ils vont former les nucléons, appelés protons (de charge électrique positive) et neutrons (sans charge électrique). Ils sont liés entre eux par l'interaction forte de petites particules, les gluons.


  Quark Nom Charge électrique
1ère génération d down -1/3
u up +2/3
2ème génération c charm -1/3
s strange +2/3
3ème génération t top -1/3
b bottom +2/3


 

Les électrons, particules du type lepton dont dont la charge électrique est négative. ils forment un nuage électronique autour des noyaux d'atomes.

     Ce qu'il faut absolument savoir... 

Les schémas montrant les électrons en orbites autour des noyaux d'atomes sont une simplification.

Schemas probables de nuages électroniques. 
Simplification 
 
Animation de l'onde de l'hydrogène
Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication
 


Les électrons autour d’un atome n’ont pas réellement de position définie. Ils forment une sorte de nuage autour du noyau, et ils sont constamment à tous les endroits à la fois, avec des probabilités bien définies toutefois. On ne peut pas parler de position, ou de quantité de mouvement, pour une particule, mais seulement de densité de probabilité de présence. Ces probabilités sont calculables avec une énorme précision, grâce à l’équation de Schrödinger. Mais on ne peut jamais dire où se trouve un électron à un instant donné.

C'est pourquoi l'on parle d'orbitale plutôt que d'orbite de l'électron, l'orbitale est la distribution de probabilité de position de l'électron.

 

 

Les noyaux des atomes sont un assemblage de deux sortes de particules, les nucléons en langage populaire ou plus scientifiquement baryons :

  • Les protons qui ont une charge électrique positive. Le nombre de protons d'un atome est son "numéro atomique" que l'on notera avant le symbole en bas, ex : 1H (hydrogène), 2He (hélium), 8O (oxygène)...

  • Les neutrons qui n'ont pas de charge électrique. 


Un proton est formé de deux quarks Up et un quark Down liés par des gluons, sa charge électrique = 2/3+2/3-1/3 = 3/3 = +1
Un neutron est formé de deux quarks d et un quark u, sa charge électrique = 2/3-1/3-1/3 = 0/3 = 0

 
Les atomes 

L'atome est un assemblage de trois sortes de particules :

  • Les protons qui ont une charge électrique positive.

  • Les neutrons qui n'ont pas de charge électrique. 

  • Les électrons dont la charge électrique est négative et égale en valeur absolue à celle des protons. Il y a autant d'électrons que de protons dans son noyau c'est pourquoi un atome est électriquement neutre.

Il existe beaucoup d'autres particules mais il n'est pas nécessaire d'en parler dans le cadre qui nous intéresse, nous laisserons donc de coté les photons, mésons etc.

 

Protons et neutrons forment le noyau, les électrons gravitent autour du noyau à des vitesses prodigieuses d'environ 7.1015 (sept millions de milliards) de révolutions par seconde. Cet ensemble d'électrons en "orbitales" autour du noyau forme ce que l'on appelle le nuage électronique.

Les neutrons et les protons ont des masses pratiquement identiques, les électrons ayant une masse 2 000 fois moindre que les protons et les neutrons la somme des protons et neutrons "nombre de masse" d'un noyau est donc sensiblement égale au "poids atomique".

 

Les atomes sont très petits mais leurs noyaux sont encore infiniment plus petits, l'atome est environ 10 000 fois plus gros que son noyau où se trouve pratiquement toute sa masse.

Les électrons gravitent autour du noyau à des vitesses prodigieuses  de révolutions par seconde.

 

1cm3 de noyaux pèserait 100 000 000 tonnes.

1 électron de la taille d'une bille d'un centimètre pèserait le poids de la Terre.

 

Les particules
 

Les éléments chimiques 

Tous les atomes qui ont un même nombre atomique ont les mêmes propriétés chimiques, même s'il n'ont pas le même nombre de neutrons, ils appartiennent au même "élément" chimique. 

On désigne les éléments par un symbole :

  • H  = hydrogène

  • O  = oxygène

  • C  = carbone

  • Be = Béryllium

  • Au = or

  • Fe = fer 

  • . . .

On décrit un élément sous cette forme :

 

A : nombre de masse : correspond au nombre total de protons et neutrons.

Z : numéro atomique ou nombre de charge correspond au nombre de protons et donc au nombre d'électrons si l'élément est électriquement neutre.

X : le symbole de l'élément.

26 protons

30 neutrons

26 électrons

26 protons

30 neutrons

24 électrons

26 protons

30 neutrons

23 électrons

 

 

Il y a 90 éléments chimiques naturels dans l'univers connu, d'autres ont été créés artificiellement, le plus connu étant le plutonium.

 

Connaissant le nombre de masse et le nombre atomique, il suffit de soustraire l'un de l'autre pour connaître le nombre de neutrons.

 

Tous ces élément on été regroupés dans un "tableau périodique des éléments" dont l'origine remonte au grand chimiste Russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev qui en fit une première version en 1869, avec les 60 éléments connus à cette époque.


Cliquez le tableau pour l'agrandir.

Pour l'enregistrer clic droit sur l'agrandissement.


Classement alphabétique des éléments

Élément

Symbole

Numéro atomique

Élément

Symbole

Numéro atomique

Actinium

Ac

89

Molybdène

Mo

42

Aluminium

Al

13

Néodyme

Nd

60

Américium

Am

95

Néon

Ne

10

Antimoine

Sb

51

Neptunium

Np

93

Argent

Ag

47

Nickel

Ni

28

Argon

Ar

18

Niobium

Nb

41

Arsenic

As

33

Nobelium

No

102

Astate

At

85

Or

Au

79

Azote

N

7

Osmium

Os

76

Baryum

Ba

56

Oxygène

O

8

Berkélium

Bk

97

Palladium

Pd

46

Béryllium

Be

4

Phosphore

P

15

Bismuth

Bi

83

Platine

Pt

78

Bohrium

Bh

107

Plomb

Pb

82

Bore

B

5

Plutonium

Pu

94

Brome

Br

35

Polonium

Po

84

Cadmium

Cd

48

Potassium

K

19

Calcium

Ca

20

Praséodyme

Pr

59

Californium

Cf

98

Prométhium

Pm

61

Carbone

C

6

Protactinium

Pa

91

Cérium

Ce

58

Radium

Ra

88

Césium

Cs

55

Radon

Rn

86

Chlore

Cl

17

Rhénium

Re

75

Chrome

Cr

24

Rhodium

Rh

45

Cobalt

Co

27

Rubidium

Rb

37

Cuivre

Cu

29

Ruthénium

Ru

44

Curium

Cm

96

Rutherfordium

Rf

104

Darmstadtium

Ds

110

Samarium

Sm

62

Dubnium

Db

105

Scandium

Sc

21

Dysprosium

Dy

66

Seaborgium

Sg

106

Einsteinium

Es

99

Sélénium

Se

34

Erbium

Er

68

Silicium

Si

14

Étain

Sn

50

Sodium

Na

11

Europium

Eu

63

Soufre

S

16

Fer

Fe

26

Strontium

Sr

38

Fermium

Fm

100

Tantale

Ta

73

Fluor

F

9

Technétium

Tc

43

Francium

Fr

87

Tellure

Te

52

Gadolinium

Gd

64

Terbium

Tb

65

Gallium

Ga

31

Thallium

Tl

81

Germanium

Ge

32

Thorium

Th

90

Hafnium

Hf

72

Thulium

Tm

69

Hassium

Hs

108

Titane

Ti

22

Hélium

He

2

Tungstène

W

74

Holmium

Ho

67

Ununbium

Uub

112

Hydrogène

H

1

Ununhexium

Uuh

116

Indium

In

49

Ununium

Uuu

111

Iode

I

53

Ununoctium

Uuo

118

Iridium

Ir

77

Ununpentium

Uup

115

Krypton

Kr

36

Ununquadium

Uuq

114

Lanthane

La

57

Ununseptium

Uus

117

Lawrencium

Lr

103

Ununtrium

Uut

113

Lithium

Li

3

Uranium

U

92

Lutétium

Lu

71

Vanadium

V

23

Magnésium

Mg

12

Xénon

Xe

54

Manganèse

Mn

25

Ytterbium

Yb

70

Meitnerium

Mt

109

Yttrium

Y

39

Mendélévium

Md

101

Zinc

Zn

30

Mercure

Hg

80

Zirconium

Zr

40

Classement alphabétique des symboles

Élément

Symbole

Numéro atomique

Élément

Symbole

Numéro atomique

Actinium

Ac

89

Azote

N

7

Argent

Ag

47

Sodium

Na

11

Aluminium

Al

13

Niobium

Nb

41

Américium

Am

95

Néodyme

Nd

60

Argon

Ar

18

Néon

Ne

10

Arsenic

As

33

Nickel

Ni

28

Astate

At

85

Nobelium

No

102

Or

Au

79

Neptunium

Np

93

Bore

B

5

Oxygène

O

8

Baryum

Ba

56

Osmium

Os

76

Béryllium

Be

4

Phosphore

P

15

Bohrium

Bh

107

Protactinium

Pa

91

Bismuth

Bi

83

Plomb

Pb

82

Berkélium

Bk

97

Palladium

Pd

46

Brome

Br

35

Prométhium

Pm

61

Carbone

C

6

Polonium

Po

84

Calcium

Ca

20

Praséodyme

Pr

59

Cadmium

Cd

48

Platine

Pt

78

Cérium

Ce

58

Plutonium

Pu

94

Californium

Cf

98

Radium

Ra

88

Chlore

Cl

17

Rubidium

Rb

37

Curium

Cm

96

Rhénium

Re

75

Cobalt

Co

27

Rutherfordium

Rf

104

Chrome

Cr

24

Rhodium

Rh

45

Césium

Cs

55

Radon

Rn

86

Cuivre

Cu

29

Ruthénium

Ru

44

Dubnium

Db

105

Soufre

S

16

Darmstadtium

Ds

110

Antimoine

Sb

51

Dysprosium

Dy

66

Scandium

Sc

21

Erbium

Er

68

Sélénium

Se

34

Einsteinium

Es

99

Seaborgium

Sg

106

Europium

Eu

63

Silicium

Si

14

Fluor

F

9

Samarium

Sm

62

Fer

Fe

26

Étain

Sn

50

Fermium

Fm

100

Strontium

Sr

38

Francium

Fr

87

Tantale

Ta

73

Gallium

Ga

31

Terbium

Tb

65

Gadolinium

Gd

64

Technétium

Tc

43

Germanium

Ge

32

Tellure

Te

52

Hydrogène

H

1

Thorium

Th

90

Hélium

He

2

Titane

Ti

22

Hafnium

Hf

72

Thallium

Tl

81

Mercure

Hg

80

Thulium

Tm

69

Holmium

Ho

67

Uranium

U

92

Hassium

Hs

108

Ununbium

Uub

112

Iode

I

53

Ununhexium

Uuh

116

Indium

In

49

Ununoctium

Uuo

118

Iridium

Ir

77

Ununpentium

Uup

115

Potassium

K

19

Ununquadium

Uuq

114

Krypton

Kr

36

Ununseptium

Uus

117

Lanthane

La

57

Ununtrium

Uut

113

Lithium

Li

3

Ununium

Uuu

111

Lawrencium

Lr

103

Vanadium

V

23

Lutétium

Lu

71

Tungstène

W

74

Mendélévium

Md

101

Xénon

Xe

54

Magnésium

Mg

12

Yttrium

Y

39

Manganèse

Mn

25

Ytterbium

Yb

70

Molybdène

Mo

42

Zinc

Zn

30

Meitnerium

Mt

109

Zirconium

Zr

40


 

Abondance des éléments dans la croûte terrestre et production annuelle en 2011

Élément

Symbole

Quantité dans la croûte

Production annuelle

Élément

Symbole

Quantité dans la croûte

Production annuelle

ppm

tonnes

ppm

tonnes

Oxygène

O

461 000.0000

Samarium

Sm

7.0500

Silicium

Si

282 000.0000

8 000 000

Gadolinium

Gd

6.2000

Aluminium

Al

82 300.0000

44 000 000

Dysprosium

Dy

5.2000

Fer

Fe

56 300.0000

2 600 000 000

Erbium

Er

3.5000

Calcium

Ca

41 500.0000

Ytterbium

Yb

3.2000

Sodium

Na

23 600.0000

290 000 000

Hafnium

Hf

3.0000

Magnésium

Mg

23 300.0000

780 000

Césium

Cs

3.0000

Potassium

K

20 900.0000

Béryllium

Be

2.8000

240

Titane

Ti

5 600.0000

67 000 000

Uranium

U

2.7000

Hydrogène

H

1 400.0000

Brome

Br

2.4000

460 000

Phosphore

P

1 050.0000

Étain

Sn

2.3000

253 000

Manganèse

Mn

950.0000

14 000 000

Europium

Eu

2.0000

Fluor

F

585.0000

Tantale

Ta

2.0000

790

Baryum

Ba

425.0000

Arsenic

As

1.8000

52 000

Strontium

Sr

370.0000

380 000

Germanium

Ge

1.5000

118

Soufre

S

350.0000

69 000 000

Holmium

Ho

1.3000

Carbone

C

200.0000

Tungstène

W

1.2500

72 000

Zirconium

Zr

165.0000

1 410 000

Molybdène

Mo

1.2000

250 000

Chlore

Cl

145.0000

290 000 000

Terbium

Tb

1.2000

Vanadium

V

120.0000

60 000

Thallium

Tl

0.8500

10

Chrome

Cr

102.0000

24 000 000

Thulium

Tm

0.5200

Rubidium

Rb

90.0000

Lutécium

Lu

0.5000

Nickel

Ni

84.0000

1 800 000

Iode

I

0.4500

29 000

Zinc

Zn

70.0000

12 400 000

Indium

In

0.2500

640

Cérium

Ce

66.5000

Antimoine

Sb

0.2000

169 000

Cuivre

Cu

60.0000

16 100 000

Cadmium

Cd

0.1500

21 500

Néodyme

Nd

41.5000

Mercure

Hg

0.0850

1 930

Lanthane

La

39.0000

Argent

Ag

0.0750

23 800

Yttrium

Y

33.0000

8 900

Sélénium

Se

0.0500

2 000

Cobalt

Co

25.0000

98 000

Palladium

Pd

0.0150

207

Scandium

Sc

22.0000

Bismuth

Bi

0.0085

8 500

Lithium

Li

20.0000

34 000

Platine

Pt

0.0050

192

Niobium

Nb

20.0000

63 000

Or

Au

0.0040

2 700

Azote

N

19.0000

136 000 000

Osmium

Os

?0.0015

Gallium

Ga

19.0000

Tellure

Te

0.0010

Plomb

Pb

14.0000

4 500 000

Ruthénium

Ru

0.0010

Bore

B

10.0000

4 300 000

Iridium

Ir

0.0010

Thorium

Th

9.6000

Rhodium

Rh

0.0010

Praséodyme

Pr

9.2000

Rhénium

Re

0.0007

49


   ppm = partie par million : pour un kg 1ppm = 1 milligramme
10 000 PPM = 1/100 = 1%



Quelques données physiques des éléments présents dans la croûte terrestre

Elément

N° atomique

Poids atomique

Point de fusion

Point d'ébullition

Densité

Symbole

Quantité dans la croute

°C

°C

g/cm3 ou g/l*

ppm

Aluminium

13

26.9815

660

2467

2.7

Al

82 300.0000

Antimoine

51

121.76

630

1750

6.68

Sb

0.2000

Argent

47

107.8682

962

2212

10.5

Ag

0.0750

Arsenic

33

74.9216

81

613

5.72

As

1.8000

Azote*

7

14.0067

-210

-196

1.25

N

19.0000

Baryum

56

137.327

725

1140

3.59

Ba

425.0000

Béryllium

4

9.0122

1278

2970

1.85

Be

2.8000

Bismuth

83

208.9804

271

1560

9.75

Bi

0.0085

Bore

5

10.811

2300

2550

2.34

B

10.0000

Brome

35

79.904

-7

59

3.12

Br

2.4000

Cadmium

48

112.411

321

765

8.65

Cd

0.1500

Calcium

20

40.078

839

1484

1.55

Ca

41 500.0000

Carbone

6

12.0107

3500

4827

2.26

C

200.0000

Cérium

58

140.116

795

3257

6.77

Ce

66.5000

Césium

55

132.9055

29

678

1.87

Cs

3.0000

Chlore*

17

35.453

-101

-35

3.21

Cl

145.0000

Chrome

24

51.9961

1857

2672

7.19

Cr

102.0000

Cobalt

27

58.9332

1495

2870

8.9

Ni

84.0000

Conduire

82

207.2

327

1740

11.35

Pb

14.0000

Cuivre

29

63.546

1083

2567

8.96

Cu

60.0000

Dysprosium

66

162.5

1412

2562

8.55

Dy

5.2000

Erbium

68

167.259

1522

2510

9.07

Er

3.5000

Étain

50

118.71

232

2270

7.31

Sn

2.3000

Europium

63

151.964

822

1597

5.24

Eu

2.0000

Fer

26

55.845

1535

2750

7.87

Fe

56 300.0000

Fluor*

9

18.9984

-220

-188

1.7

F

585.0000

Gadolinium

64

157.25

1311

3233

7.9

Gd

6.2000

Gallium

31

69.723

30

2403

5.91

Ga

19.0000

Germanium

32

72.64

937

2830

5.32

Ge

1.5000

Hafnium

72

178.49

2150

5400

13.31

Hf

3.0000

Holmium

67

164.9303

1470

2720

8.8

Ho

1.3000

Hydrogène*

1

1.0079

-259

-253

0.09

H

1 400.0000

Indium

49

114.818

157

2000

7.31

In

0.2500

Iode

53

126.9045

114

184

4.93

I

0.0010

Iridium

77

192.217

2410

4527

22.4

Ir

0.0010

Lanthane

57

138.9055

920

3469

6.15

La

39.0000

Lithium

3

6.941

180

1347

0.53

Li

20.0000

Lutétium

71

174.967

1656

3315

9.84

Lu

0.5000

Magnésium

12

24.305

639

1090

1.74

Mg

23 300.0000

Manganèse

25

54.938

1245

1962

7.43

Mn

950.0000

Mercure

80

200.59

-39

357

13.55

Hg

0.0850

Molybdène

42

95.94

2617

4612

10.22

Mo

1.2000

Néodyme

60

144.24

1010

3127

7.01

Nd

41.5000

Nickel

28

58.6934

1453

2732

8.9

Co

25.0000

Niobium

41

92.9064

2468

4927

8.57

Nb

20.0000

Or

79

196.9665

1064

2807

19.32

Au

0.0040

Osmium

76

190.23

3045

5027

22.6

Os

0.0015

Oxygène*

8

15.9994

-218

-183

1.43

O

461 000.0000

Palladium

46

106.42

1552

2927

12.02

Pd

0.0150

Phosphore

15

30.9738

44

280

1.82

P

1 050.0000

Platine

78

195.078

1772

3827

21.45

Pt

0.0050

Potassium

19

39.0983

64

774

0.86

K

20 900.0000

Praséodyme

59

140.9077

935

3127

6.77

Pr

9.2000

Rhénium

75

186.207

3180

5627

21.04

Re

0.0007

Rhodium

45

102.9055

1966

3727

12.41

Rh

0.0010

Rubidium

37

85.4678

39

688

1.63

Rb

90.0000

Ruthénium

44

101.07

2250

3900

12.37

Ru

0.0010

Samarium

62

150.36

1072

1900

7.52

Sm

7.0500

Scandium

21

44.9559

1539

2832

2.99

Sc

22.0000

Sélénium

34

78.96

217

685

4.79

Se

0.0500

Silicium

14

28.0855

1410

2355

2.33

Si

282 000.0000

Sodium

11

22.9897

98

883

0.97

Na

23 600.0000

Soufre

16

32.065

113

445

2.07

S

350.0000

Strontium

38

87.62

769

1384

2.54

Sr

370.0000

Tantale

73

180.9479

2996

5425

16.65

Ta

2.0000

Tellure

52

127.6

449

990

6.24

Te

0.4500

Terbium

65

158.9253

1360

3041

8.23

Tb

1.2000

Thallium

81

204.3833

303

1457

11.85

Tl

0.8500

Thorium

90

232.0381

1750

4790

11.72

Th

9.6000

Thulium

69

168.9342

1545

1727

9.32

Tm

0.5200

Titane

22

47.867

1660

3287

4.54

Ti

5 600.0000

Tungstène

74

183.84

3410

5660

19.35

W

1.2500

Uranium

92

238.0289

1132

3818

18.95

U

2.7000

Vanadium

23

50.9415

1890

3380

6.11

V

120.0000

Ytterbium

70

173.04

824

1466

6.9

Yb

3.2000

Yttrium

39

88.9059

1523

3337

4.47

Y

33.0000

Zinc

30

65.39

420

907

7.13

Zn

70.0000

Zirconium

40

91.224

1852

4377

6.51

Zr

165.0000


Les éléments marqués d'un * ont un point d'ébullition inférieur à 0°C leur densité est exprimée en gramme/litre


 
 
 

Les isotopes sont des atomes qui ont le même nombre atomique mais un nombre différent de neutrons.

Les isotopes ont les mêmes propriétés chimiques, ils n'ont pas les mêmes propriétés physiques.

 

Exemples : hydrogène 1 proton 0 neutron, deutérium 1 proton et 1 neutron, tritium 1 proton et 3 neutrons.

Le deutérium et le tritium sont des isotopes de l'hydrogène.

 

Il existe 325 isotopes naturels et 1 200 isotopes créés artificiellement

Les molécules 
Les atomes s'assemblent en molécules

C'est par leurs électrons qu'ils s'attachent entre eux pour former des molécules. 

 

Chaque type de molécule caractérise un corps pur. Tous les corps de l'univers sont des mélanges plus ou moins complexes de molécules

Il y a deux principales sortes de liaison :

1- la liaison ionique ou électrovalente se fait par transfert d'un ou plusieurs électrons, de l'orbite extérieure d'un atome vers un autre atome. Par exemple les sels sont des cristaux de liaison ionique.

 

Définition :

Ion : atome ou molécule ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons, on distingue donc deux types d'ions :

  • Anion  : atome ou molécule ayant gagné un ou plusieurs électrons, la charge est alors négative.

  • Cation : atome ou molécule ayant perdu un ou plusieurs électrons, la charge est alors positive.

 

2- la liaison covalente se fait par partage d'électrons. C'est le cas des gaz.

 
 
La liaison hydrogène

La liaison hydrogène appelée aussi pont hydrogène : force intermoléculaire qui implique une atome d'hydrogène et un atome électronégatif, oxygène, azote ou fluor. On a longtemps cru que cette liaison était covalente. On a constaé qu'en fait elle est électrostatique à 90%. Elle se situe entre la liaison covalente et la liason van der Waals ( interaction électrique de faible intensité entre atomes).

 
 
 

Les  trois ététs de la matière 

Les corps se présentent sous différents états selon leur température.

Selon la température leurs molécules vibrent plus ou moins vite. A basse température les vibrations sont faible amplitude et les molécules sont liées entre elles selon des dispositions géométriques plus ou moins régulière. C'est l'état solide par exemple pour un corps simple comme l'eau, la glace qui "cristallise".

A plus  haute température les vibrations  seront de  plus grande amplitude et là les molécules glisseront les une sur les autres. C'est l'état liquide, l'eau à plus de 0°C et moins de 100°C.

Si la température augmente les vibrations entraînent la libération les unes des autres des molécules qui deviennent indépendantes. C'est l'état gazeux, l'eau à plus de 100°C.

Si la température augmente dans des proportions très importantes les vibrations provoquent des chocs d'une extrême violence et les molécules se brisent, puis les atomes eux mêmes se brisent ils perdent leurs électrons, ont dit alors que les atomes sont ionisés.

Ce mélange d'atomes brisés ou noyaux nus est le plasma.

 
 
 
Mendeleïev

 Dmitri Ivanovitch Mendeleïev ou Mendeleev, chimiste russe, est né le 8 février 1834 à Tobolsk (Sibérie, Russie). Il est mort le 2 février 1907 à Saint-Pétersbourg (Russie).

Il est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publié en 1869 et également appelé tableau de Mendeleïev. Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments non encore découverts.

Mendeleïev était le cadet des nombreux enfants de Maria Dmitrievna Korniliev et Ivan Pavlovitch Mendeleïev (le treizième selon Michael Gordin 1, un historien des sciences). À l'âge de quatorze ans, après la mort de son père, Mendeleïev entre au lycée de Tobolsk. En 1849, la famille devenue pauvre s'installe à Saint-Pétersbourg, Dmitri entre à l'université en 1850. Après avoir reçu son diplôme, il contracta la tuberculose ce qui l'obligea à se déplacer dans la péninsule criméenne près de la Mer Noire en 1855, où il devint responsable des sciences du lycée local. Il revint complètement guéri à Saint-Pétersbourg en 1856. Il étudia la chimie à Saint-Pétersbourg où il fut diplômé en 1856. À 25 ans, il vint travailler à Heidelberg avec des savants comme Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff. En 1867, il fut nommé professeur de chimie minérale à l'Université de Saint-Pétersbourg.
Entre 1859 et 1861 il travailla sur la densité des gaz à Paris, et au fonctionnement du spectroscope avec Gustav Kirchhoff à Heidelberg. En 1863, après son retour en Russie, il devint professeur de chimie à l'institut technologique et à l'université de Saint-Petersbourg. La même année il épousa Feozva Nikitichna Leshcheva ; ce mariage se solda par un divorce. Il épousa ensuite Anna Ivanovna Popova.

En 1866, Newlands édita sa loi des octets. Mendeleïev avait travaillé sur une idée semblable, et le 6 mars 1869, une présentation formelle fut faite à la société russe de chimie, intitulée La dépendance entre les propriétés des masses atomiques des éléments, énonçant :

1. Les éléments lorsqu'ils sont disposés selon leurs poids atomiques, montrent une périodicité apparente de leurs propriétés.
2. Les éléments qui sont semblables en ce qui concerne leurs propriétés chimiques ont des poids atomiques qui sont peu ou prou de la même valeur (par exemple Pt, Ir, Os) ou qui augmentent régulièrement (par exemple K, Rb, Cs).
3. L'arrangement des éléments, ou des groupes d'éléments dans l'ordre de leurs poids atomiques, correspond à leurs prétendues valences, aussi bien que, dans une certaine mesure, à leurs propriétés chimiques distinctives
4. Les éléments qui sont le plus largement représentés ont de petits poids atomiques.
5. L'importance du poids atomique détermine le caractère de l'élément, de même que l'importance de la molécule détermine le caractère d'un corps composé.
6. Nous devons nous attendre à la découverte de nombreux éléments jusqu'ici inconnus. Par exemple des éléments analogues à l'aluminium et au silicium dont la masse atomique serait comprise entre 65 et 75.
7. La masse atomique d'un élément peut parfois être modifiée par une connaissance de la masse de ses éléments contigus. Ainsi, le poids atomique du tellure doit se trouver entre 123 et 126, et ne peut pas être 128.
8. Certaines propriétés caractéristiques des éléments peuvent être prévues à partir de leur masse atomique.

Inconnu de Mendeleïev, Lothar Meyer travaillait à une classification périodique pratiquement identique bien qu'il ne soit jamais venu à l'idée de Meyer la possibilité de prévoir l'existence de nouveaux éléments et de corriger les masses atomiques. Meyer et Mendeleïev peuvent être considérés comme les co-créateurs de cette classification.

Bien que Mendeleïev ait été largement honoré par des organismes scientifiques à travers l'Europe, ses activités politiques ont inquiété le gouvernement russe, ce qui a mené à sa démission de l'université de Saint-Petersbourg le 17 août 1890.
En 1893, il fut nommé directeur du bureau des poids et des mesures. Mendeleïev est également responsable de la justification scientifique de la proportion « optimale » de 40 % d'alcool dans la vodka russe.
En 1882, il reçu la Médaille Davy de la Royal Society, en 1889 le Prix Faraday de la Royal society of chemistry et en 1905 la médaille Copley de la Royal Society.

Il mourut à Saint-Pétersbourg et est enterré au cimetière Volkovo, toujours à Saint-Pétersbourg. L'élément 101 a été baptisé mendélévium en son honneur.

 

Sources

Michael Gordin. 2004. A Well-Ordered Thing: Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table, Basic Books, ISBN 046502775X

 
 
 
 
 

Bibliographie et sources :

  • Atomes, Théodore Gray

  • Israel science and technologie


 
 
..
Mentions légales
MàJ: dimanche 11 juin 2017 10:39