Élément chimique - Définition

Symboles chimiques

Le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) est à l'origine des symboles chimiques que nous utilisons, en définissant un système typographique fondé sur l'alphabet latin sans aucun signe diacritique : une lettre majuscule, parfois suivie d'une lettre minuscule, sans point marquant normalement une abréviation, dans une démarche universaliste qui a conduit à l'adoption de symboles issus du néolatin de l'époque moderne, par exemple :

• Ag < Argentum = Argent
• Au < Aurum = Or
• C < Carbonium = Carbone
• Cl < Chlorum = Chlore
• Cu < Cuprum = Cuivre
• Fe < Ferrum = Fer
• Hg < Hydrargyrum = Mercure
• K < Kalium = Potassium
• N < Nitrogenum = Azote
• Na < Natrium = Sodium
• O < Oxygenium = Oxygène
• P < Phosphorus = Phosphore
• Pb < Plumbum = Plomb
• S < Sulphur = Soufre
• Sb < Stibium = Antimoine
• Sn < Stannum = Étain
• etc.

Tous les symboles chimiques ont une validité internationale quels que soient les systèmes d'écriture en vigueur, à la différence des noms des éléments qui doivent être traduits.

Nomenclature et classification

L'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA, souvent désignée sous son sigle anglophone IUPAC) est l'instance chargée notamment de normaliser la nomenclature internationale des éléments chimiques et de leurs symboles. Cela permet de s'affranchir des querelles de nommage des éléments, qu'il s'agisse des querelles passées (par exemple au sujet du lutécium, que les Allemands ont appelé cassiopeium jusqu'en 1949 suite à une querelle de paternité entre un Français et un Autrichien quant à la première purification de l'élément) ou présentes (notamment au sujet de l'élément 118, synthétisé conjointement par deux équipes, russe et américaine, qui s'opposent sur le nom à donner à cet élément) :

• Le nom des 112 éléments reconnus par l'UICPA est à présent fixé, et le symbole chimique de ces éléments est unifié dans le monde entier.

• Les six autres éléments observés, ainsi que tous les autres éléments chimiques à ce jour encore inobservés, ont reçu une dénomination systématique fondée sur leur numéro atomique qui leur tient lieu de nom en attendant que leur observation soit validée par l'UICPA. L'élément 118 est ainsi appelé ununoctium en attendant que les choses s'éclaircissent à son sujet.

L'élément 112 est le dernier en date à avoir été reconnu par l'UICPA, en juin 2009. Il a été synthétisé pour la première fois à la fin du XX^e siècle par une équipe du GSI (le Centre de recherche sur les ions lourds à Darmstadt, en Allemagne), qui a proposé de l'appeler copernicium, avec le symbole chimique Cn ; l'UICPA a validé cette proposition en février 2010.

Le tableau périodique des éléments est universellement utilisé pour classer les éléments chimiques de telle sorte que leurs propriétés soient largement prédictibles en fonction de leur position dans ce tableau. Issue des travaux du chimiste russe Dmitri Mendeleïev et de son contemporain allemand méconnu Julius Lothar Meyer, cette classification est dite périodique car organisée en périodes successives au long desquelles les propriétés chimiques des éléments, rangés par numéro atomique croissant, se succèdent dans un ordre identique.

Ce tableau fonctionne parfaitement jusqu'aux deux tiers de la septième période, ce qui englobe les 95 éléments détectés naturellement sur Terre ou dans l'espace ; au-delà de la série des actinides (éléments qu'on appelle les transactinides), des effets relativistes, négligeables jusqu'alors, deviennent significatifs et modifient sensiblement la configuration électronique des atomes, ce qui altère très nettement la périodicité des propriétés chimiques aux confins du tableau.