Vous aimez les cookies aux pépites de chocolat ? La plupart d'entre nous le font. Tout comme votre cookie aux pépites de chocolat est composé de différents ingrédients - farine, sucre, cacao, levure chimique et pépites de chocolat, tout dans ce monde est composé de différents ingrédients. Ces ingrédients sont appelés éléments, et nous allons en savoir plus sur les « éléments » dans cette leçon.
Objectifs d'apprentissage
Commençons.
Un élément est une substance pure constituée d'un seul type d'atome et ne peut être décomposée en substances chimiques plus simples. Les éléments sont les éléments constitutifs de tout le reste de la matière dans le monde.
Des exemples d'éléments comprennent le fer, l'oxygène, l'hydrogène, l'or et l'hélium.
Il existe 118 éléments différents, bien que seulement 98 d'entre eux se trouvent naturellement sur Terre. Tous les 118 éléments sont représentés sur un tableau standard des éléments appelé le tableau périodique des éléments. En termes simples, le tableau périodique est un moyen de répertorier les éléments. Il ressemble à ceci :
L'hydrogène est l'élément le plus commun trouvé dans l'univers. C'est aussi l'élément le plus léger.
L'hélium est le deuxième élément le plus répandu dans l'univers, mais il est très rare sur Terre.
Ces gaz sont utilisés dans les ballons à air chaud car ils sont plus légers que l'air et peuvent donner de la flottabilité au ballon pour qu'il s'élève et flotte dans l'atmosphère.
Chaque élément est représenté par un code à une ou deux lettres, où la première lettre est toujours en majuscule et, si une deuxième lettre est présente, elle est écrite en minuscule. Par exemple, le symbole de l'hydrogène est H et le symbole du carbone est C. Certains codes de lettres sont dérivés de la terminologie latine, comme le symbole du sodium (Na) est dérivé du mot latin "natrium" qui signifie carbonate de sodium.
Les éléments chimiques sont divisés en trois - métaux, métalloïdes et non-métaux.
Les métaux, généralement trouvés sur le côté gauche du tableau périodique, sont
L'aluminium, le fer, le cuivre, l'or, le mercure et le plomb sont des métaux.
En revanche, les non-métaux trouvés sur le côté droit du tableau périodique sont :
Des exemples de non-métaux élémentaires comprennent le carbone et l'oxygène.
Les métalloïdes ont certaines caractéristiques des métaux et certaines caractéristiques des non-métaux. Les six métalloïdes communément reconnus sont le bore, le silicium, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure.
Les éléments varient considérablement en abondance. Dans l'univers dans son ensemble, l'élément le plus courant est l'hydrogène (environ 90%), suivi de l'hélium (la plupart des 10% restants). Tous les autres éléments sont présents en quantités relativement plus petites, pour autant que nous puissions les détecter.
Sur la planète Terre, l'oxygène représente 46,1 % de la masse de la croûte terrestre, principalement en combinaison avec d'autres éléments, tandis que le silicium représente 28,5 %. L'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'univers, ne représente que 0,14 % de la croûte terrestre.
L'abondance en masse des neuf éléments les plus abondants de la croûte terrestre est d'environ
D'autres éléments se produisent à moins de 0,15 %
Les éléments trouvés sur Terre et sur Mars sont exactement les mêmes.
Environ 96 % du poids corporel se compose de seulement quatre éléments : l'oxygène, le carbone, l'hydrogène et l'azote.
Le calcium, le phosphore, le magnésium, le sodium, le potassium, le chlore et le soufre sont des macronutriments ou des éléments dont le corps a besoin en quantité importante. Les éléments restants sont des oligo-éléments, par exemple le cobalt, le lithium, le manganèse, le sélénium, l'iode, le cuivre, etc. Ceux-ci sont considérés comme nécessaires à la vie. Toute quantité de 0,01 % ou moins est considérée comme un oligo-élément.
La plus petite particule d'un élément est un « atome » et chaque atome individuel est composé de particules plus petites - électrons, protons et neutrons. Le nombre de protons dans chaque atome est appelé le numéro atomique. C'est un nombre important dans un élément. Chaque élément a un numéro atomique unique. L'hydrogène est le premier élément et a un proton, il a donc un numéro atomique de 1. L'or a 79 protons dans chaque atome et a un numéro atomique de 79. Les éléments dans leur état standard ont également le même nombre d'électrons que les protons.
Si plus d'un type d'atome est présent, une substance n'est pas un élément. Les composés et les alliages ne sont pas des éléments.
Un composé chimique est une substance chimique composée de nombreuses molécules identiques composées d'atomes de plus d'un élément maintenus ensemble par des liaisons chimiques. Par exemple, l'eau pure est un composé chimique composé de deux éléments : l'hydrogène et l'oxygène. Le rapport de l'hydrogène à l'oxygène dans l'eau est toujours de 2:1.
Un alliage est une substance obtenue en faisant fondre ensemble deux ou plusieurs éléments, dont au moins l'un est un métal. Exemples d'alliages courants – Acier, une combinaison de fer (métal) et de carbone (non métallique); bronze, une combinaison de cuivre (métal) et d'étain (métal); et le laiton une combinaison de cuivre (métal) et de zinc (métal).
De même, un groupe d'électrons et de neutrons ne sont pas des éléments. Une particule doit contenir des protons pour être un exemple d'élément.
Les non-éléments comprennent l'eau, l'acier, les électrons et le laiton.
Même si les éléments sont tous fabriqués à partir du même type d'atomes, ils peuvent toujours se présenter sous différentes formes. Selon leur température, ils peuvent être solides, liquides ou gazeux. Ils peuvent également prendre différentes formes en fonction du degré d'assemblage des atomes. Ceux-ci sont appelés allotropes. Le carbone en est un exemple. Selon la façon dont les atomes de carbone s'emboîtent, ils peuvent former du diamant, du charbon ou du graphite. Parfois, les atomes d'un même élément ont un nombre différent de neutrons, appelés isotopes. Nous en apprendrons plus sur les isotopes dans une leçon séparée Isotopes.
