Element quimic

Un **element quimic** es una nocion fondamentala de quimia que designa l'ensems deis atòms e deis ions que son nuclèu a lo meteis nombre de protons. Es designat per un simbòl quimic. Pòu se combinar, sensa se transformar, ambe d'autreis elements dins lo corrent d'una reaccion quimica per formar d'innombrables compausats quimics. Sa transformacion es en revènge possibla durant una reaccion nucleara de transmutacion.

L'identificacion deis elements quimics —118 en 2017— representa una partida importanta de l'istòria de la quimia. Se un pichon nombre èran coneguts tre la Preïstòria e l'Antiquitat (lo fèrre, l'aur...), la màger part deis elements foguèt descubèrt après 1750. D'efèct, de 1750 a 1900, foguèron identificats la quasi totalitat deis elements estables presents dins la natura. Puei, durant la premiera mitat dau sègle XX, la descubèrta de la radioactivitat permetèt de trobar d'elements radioactius sintetics mai relativament estables. Enfin, après la Segonda Guèrra Mondiala, lo desvolopament de la recèrca nucleara e la construccion d'accelerators de particulas totjorn mai poderós permetèron de descubrir d'elements radioactius fòrça pesucs e fòrça instables que certaneis an una estabilitat inferiora a una minuta.

Leis elements quimics son generalament classats segon un tablèu dich classificacion periodica deis elements ò classificacion de Mendeleiev car foguèt per lo premier còp prepausada per aqueu quimista rus.

## Istòria

### Evolucion de la definicion

La definicion dau concèpte « d'element » conoguèt tres periòdes principaus. Pasmens, quin que siegue l'epòca, foguèt totjorn considerat coma una causa indivisibla.

#### Definicion classica

La nocion d'element apareguèt tre l'Antiquitat en Grècia, en Índia, en China e dins plusors regions vesinas (Japon, Tibet...). En despiech dei distàncias e dei culturas diferentas, de concèptes pròches se desvolopèron :
* en Grècia e en Índia, cinc elements foguèron utilizats per depintar la composicion de la matèria : lo fuòc, la tèrra, l'aiga, l'èr e l'etèr.
* en Japon, cinc elements foguèron tanben utilizats. Quasi identics ais elements grècs e indians, èran lo fuòc, la tèrra, l'aiga, l'èr e lo vuege.
* en China, i aviá pereu cinc elements. Tres èran comuns ambé leis autrei sistèmas dau periòde (lo fuòc, la tèrra e l'aiga) mai lei dos darriers èran especifs (lo metau e la fusta).
Totalament ipoteticas e basadas sus de deduccions filosoficas ò religiosas, aquelei teorias dominèron lo mitan intellectuau fins au començament dau sègle XVII e l'aparicion dau metòde scientific.

#### Definicion quimica

Lo declin de la teoria antica deis elements comencèt ambé la publicacion en 1661 de la teoria corpusculara de Robert Boyle (1627-1691). D'efèct, refusèt de sostenir la teoria deis Ancians e laissèt dubèrta la question dau nombre d'elements existents. Pasmens, lei cambiaments foguèron lents car la tecnologia dau periòde permetiá gaire l'estudi de la matèria. L'etapa decisiva foguèt passada amb Antoine Lavoisier (1743-1794) que sei trabalhs li permetèron de publicar la premiera lista d'elements. Sa definicion èra basada sus l'indivisibilitat quimica d'un compausat. Se certanei èran erronèus (coma la lutz), l'influéncia de l'òbra dau quimista francés permetèt de difusar l'idèa d'una definicion quimica deis elements.

Dins lo corrent dau sègle XIX, Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) capitèt de calcular per lo premier còp de massas molecularas e atomicas d'un biais precís. Aquò favorizèt lo concèpte e permetèt de'n assegurar la difusion. Son sistèma de notacion deis elements foguèt ansin rapidament adoptat e foguèt a l'origina de la nomenclatura modèrna. Aquò anava dominar fins au començament dau sègle XX e en 1869, Dmitrii Mendeleiev (1834-1907) prepausèt una classificacion en foncion dei proprietats quimicas, çò que permetèt de preveire l'existéncia d'elements encara desconeguts.

#### Definicion atomica

Lo desvolopament dau modèl atomic au començament dau sègle XX permetèt de donar una definicion novèla deis elements. La descubèrta dei protons permetèt de definir lo numerò atomic. Caracteristica unica deis atòms, permetèt de donar una definicion pus establa que foguèt completada per l'IUPAC après la descubèrta de l'isotòpia. Ansin, a l'ora d'ara, l'existéncia d'un element es validada s'existís un isotòp pron estable per formar un nívol electronic a l'entorn de son nuclèu. Per aquò, la durada d'estabilitat sembla d'èsser de 10 a 14 segondas.

### Recèrca e descubèrta deis elements

Durant l'Antiquitat, 10 elements, principalament de metaus (aur, argent, fèrre...), èran coneguts. Lo platin es un cas particular car èra conegut en America Precolombiana mai pas en Euròpa. En causa de l'abséncia de progrès tecnics e scientifics vertadiers durant lei sègles seguents, solament tres elements suplementaris foguèron trobats durant l'Edat Mejana e tres autrei entre 1500 e 1750.

Ambé lo melhorament dei tecnicas quimicas, la màger part deis elements naturaus e estables foguèron identificats avans 1900 levat l'afni, lo luteci e lo rèni. En mai d'aquò, lei tres elements radioactius qu'existisson dins la natura (urani, tòri, radi e radon) foguèron tanben descubèrts durant aqueu periòde.

Dins lo corrent dau sègle XX, foguèron identificats lei tres darriers elements estables e mai d'un element eissit de desintegracions radioactivas. En particular, foguèt lo cas deis tres elements eissits d'elements naturaus (neptuni, prometi e tecnèci) e deis elements radioactius sintetics. Au començament dau sègle XXI, aqueu darrier trabalh contuniava ambé la descubèrta d'elements de numerò atomic superior a 110. En 2017, i aviá 118 elements identificats e de recèrcas èran en cors per sintetizar l'element 119.

### Evolucion dei nòrmas de nomenclatura

L'utilizacion de simbòls per designar leis elements quimics foguèt desvolopada per leis alquimistas. D'aqueu temps, de simbòls èran tanben utilizats per representar de compausats quimics (acid nitric, soda...) ò d'operacions quimicas (destillacion, caufatge...). Pasmens, aqueu sistèma èra pas unicament utilizat per de rasons practicas car l'alquimia èra un « art » destinat a una minoritat pichona. Lei simbòls formavan ansin un còdi que permetiá de mantenir lo secrèt.

Lei simbòls alquimistas foguèron inicialament utilizats per lei quimistas per simplificar sei descripcions. Pasmens, ambé la multiplicacion dau nombre d'elements e de compausats quimics coneguts e utilizats, aqueu sistèma agantèt pauc a pauc sei limits. Au començament dau sègle XIX, Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) prepausèt donc un sistèma pus simple basat sus d'abreviacions de doas letres chausidas a partir dau nom latin de l'element. Adoptat per la communautat scientifica, foguèt a cha pauc completat per integrar la notacion deis isotòps e la designacion deis elements novèus.

## Descripcion

### Numerò atomic

Lo numerò atomic d'un element, notat Z, es egau au nombre de protons contengut dins lo nuclèu d'un atòm d'aquel element. Es caracteristic d'un element car totei leis atòms d'un meteis element an un nombre identic de protons. Per aquela rason, lo numerò atomic es rarament marcat ambé l'element. Dins lo cas contrari, es plaçat en bas a senèstra : ZX.

### Isotòpia

Dos atòms que son nuclèu a lo meteis nombre de protons mai un nombre diferent de neutrons son dichs « isotòps ». La sòma dei nombres de protons e de neutrons es dicha « nombre de massas » e es notada A. S'es notat, es plaçat en aut a senèstra : AX. Entre lei 118 elements identificats en 2017, solament 80 an au mens un isotòp estable (es a dire non radioactiu). Se situan entre lei numeròs atomics Z = 1 e Z = 82. Entre aquelei, 66 an au mens dos isotòps estables. Per certaneis atòms, existisson d'isotòps quasi estables, es a dire que presentan una radioactivitat amb un periòde fòrça lònga.

### Allotròpia

#### Allotròps

Un meteis element pòu formar plusors còrs simples que son solament diferenciats per l'agençament deis atòms dins lei moleculas ò leis estructuras cristallinas que lei definisson. Per exemple, lo carbòni existís sota forma grafit de sistèma cristallin exagonau, sota forma diamant d'estructura tetraedrica, sota forma grafèn que correspond a un fuelh unic de grafit ò sota forma fullerèn. Aquelei formas diferentas fòrman « d'allotròps » dau carbòni.

Leis allotròps se fòrman dins de condicions de temperatura e de pression definidas que son representadas per un diagrama de fasas. Ansin, lo carbòni cristalliza sota forma diamant dins de condicions de pression establa mai lo diamant es estable dins lei condicions normalas de temperatura e de pression. Pasmens, se lo carbòni cristalliza sota una pression normala, va formar de grafit.

#### Estat estandard

Entre totei lei varietats allotropicas d'un element susceptiblas d'existir dins lei condicions normalas de temperatura e de pression, l'estat estandard es aquela que son entalpia estandard de formacion es la pus febla (per convencion, es considerada coma nulla). Per exemple, lo grafit es l'estat estandard dau carbòni.

### Radioactivitat

En 2017, 274 isotòps estables èran identificats. Totei leis autrei son radioactius, es a dire que son susceptibles de se transformar d'un biais espontanèu per donar d'autreis isotòps amb una emission de particulas ò d'energia. Leis elements ambé d'isotòps estables se situan entre en dessota de Z = 82 onte solament lo tecnèci e lo prometi presentan una radioactivitat.

En delà de Z = 82, i a de categorias diferentas d'elements. Certanei, coma tecnèci e lei premiereis elements de la seria deis actinids an au mens un isotòp amb un periòde radioactiu de mai de 4 milions d'annadas. Pòdon de còps èsser present dins la natura coma l'urani-238 ò lo bismut-209 car an de periòde de plusors miliards d'annadas. Un segond grop de radioisotòps, situats au mitan de la seria deis actinids, an au mens un isotòp amb un periòde radioactiu de mai de 800 ans. Aqueleis elements se tròban pas dins la natura mai pòdon èsser produchs e gardats en laboratòri. Per exemple, es lo cas de l'americi que tèn mai d'un isotòp amb un periòde radioactiu superior a un sègle. Enfin, lo darrier ensems se situa principalament après Z = 98 e gropa d'elements ambé d'isotòps pauc estables (quauquei jorns a quauquei segondas). Franc de quauqueis elements coma radon, son subretot d'elements descubèrts dins d'accelerators de particulas.

## Lista deis elements quimics

## Bibliografia

## Liames intèrnes

* :Categoria:Element quimic
* Taula periodica
* Lista dels elements per simbòl
* Descobèrta dels elements quimics
* Lista dels elements quimics, triats per temperatura de fusion
* Taula dels isotòps

## Liames extèrnes

* Banca de donadas de la Societat Francesa de Quimia (SFC)

## Nòtas e referéncias