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La classification périodique des éléments a été imaginée par Mendeleiev en 1871.
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À l'échelle de l'infiniment grand, la relativité d'Einstein et la découverte de l'expansion de l'univers de Hubble ont bouleversé nos acquis.
Et à l'échelle de l'infiniment petit ?
Quatre éléments
Depuis 400 avant JC et jusqu'au XVIIIe siècle, on est convaincu que le feu, l'eau, la terre et l'air sont les quatre éléments fondamentaux qui composent toute matière. Comparée à l'astronomie et à la physique, la chimie est donc une science récente.
De plus, si les avancées scientifiques en astronomie ont été freinées par la religion, en chimie, elles sont ralenties par d'autres croyances, alchimistes cette fois, régies par des fluides magiques qui expliquent tout.
De 33 à 63 éléments
Lavoisier, un savant français du XVIIIe, réalise des expériences en prenant soin de tout peser : réactifs, produits, résidus, fumées. Grâce à sa balance, il réussit à extirper de la chimie le phlogistique, une substance mystérieuse qui combinée à la matière, était censée lui conférer toutes sortes de propriétés. Lavoisier montre également que l'air, comme l'eau sont des composés et découvre que les métaux sont des éléments. Il en dénombre 33.
Seulement, à cette époque, on ne connaît pas les atomes, on est donc bien incapable de faire la différence entre atomes et molécules (par exemple entre l'atome d'oxygène et le dioxygène que nous respirons). Et seuls 24 ce ses éléments en sont de véritables. Quarante ans plus tard, les chimistes en comptent 63.
Chaque élément montre des propriétés bien spécifiques. Le sodium, par exemple, est si instable à l'état pur qu'il faut le conserver dans l'huile. Au contact de l'eau, il réagit avec effervescence. Pourtant, combiné au chlore, il donne du sel de table. Comment expliquer pourquoi les propriétés des corps simples sont aussi dissemblables ?
Mettre de l'ordre parmi les corps
C'est la tâche à laquelle s'attelle un chimiste russe, Dimitri Mendeleïev. A l'aide de petites cartes sur lesquelles sont inscrits le nom et le poids atomique des éléments, il tente de construire un tableau qui classifierait les éléments selon leurs propriétés.
Pour cela, il décide d'aligner les éléments en ordre croissant selon leurs poids atomiques. Il remarque une périodicité entre eux : après huit cartes, les mêmes propriétés reviennent. Mendeleiev construit alors un tableau dont les colonnes regroupent les éléments aux propriétés similaires..
Cette découverte permet à Mendeleïev de réunir, dans la classification périodique restée célèbre, l'ensemble des briques qui constituent la matière. Bien sûr, ce tableau n'est pas encore celui que nous connaissons aujourd'hui car de nombreux éléments n'ont jamais été identifiés : mais Mendeleïev a tout de même prévu quelques cases vides correspondant à des éléments encore inconnus, découverts quelques années plus tard.
Aujourd'hui, on en connaît plus d'une centaine.
Aller plus loin : "Le roman des éléments", de Nechaev et Jenkins
