Élément chimique - Définition

Introduction

On définit par élément chimique, ou simplement élément, une catégorie d'atomes ayant en commun le même nombre de protons dans leur noyau atomique, ce nombre, noté Z, définissant le numéro atomique de l'élément. Les propriétés chimiques sont déterminées par la configuration électronique de l'atome, qui dépend directement du numéro atomique.

L'hydrogène, le carbone, l'azote, l'oxygène, sont des éléments chimiques, de même que le fer, le cuivre, l'argent, l'or, etc. Au total, 118 éléments chimiques ont été observés à ce jour, de numéros atomiques allant de 1 à 118. Parmi ceux-ci, 94 éléments se rencontrent dans le milieu naturel, et 80 éléments ont au moins un isotope stable : tous ceux de numéros atomiques inférieur ou égal à 82 excepté les éléments 43 et 61.

Un élément chimique ne peut pas se transformer en un autre élément par une réaction chimique, seule une réaction nucléaire appelée transmutation peut y parvenir. Cette définition moderne a été formulée en substance pour la première fois par le chimiste français Antoine Lavoisier en 1789.

Une substance pure constituée d'atomes du même élément est appelée corps simple, et ne peut pas être décomposée en d'autres éléments distincts, ce qui différencie un corps simple d'un composé chimique. L'oxygène est un élément chimique, mais le gaz appelé couramment oxygène est un corps simple dont le nom exact est dioxygène, de formule O₂, pour le distinguer de l'ozone, de formule O₃, qui est également un corps simple ; l'ozone et le dioxygène sont des variétés allotropiques de l'élément oxygène. L'état standard d'un élément chimique est celui du corps simple dont l'enthalpie standard de formation est la plus faible aux conditions normales de température et de pression, par convention égale à zéro.

Les éléments chimiques sont communément classés dans une table issue des travaux du chimiste russe Dimitri Mendeleïev et appelée « tableau périodique des éléments » :