La classification périodique des éléments
Parvenus à ce degré de compréhension de la matière, les physiciens n'ont pu se défendre de rêver un peu. Déjà, l'idée naïve des philosophes de la mer divine, l'atome, prenait forme, comme ces poussières invisibles qu'un rayon de soleil illumine brusquement. Depuis ce rêve atomique, bien d'autres avaient été poursuivis. La transmutation des éléments fut âprement convoitée par les alchimistes. La doctrine de l'unité de la matière, en germe dans la philosophie greco-latine, avait été reprise en 1815 par Prout, puis oubliée. Nous verrons, au cours de ce chapitre, ces théories naître à nouveau de leurs cendres et gagner en ampleur et en harmonie. Rappelons cet autre souvenir scientifique: la classification périodique des éléments, introduite par Mendeléïeff en 1870, et nous verrons combien féconde s'est montrée la notion de périodicité, si longtemps envisagée comme une rêverie.
Si l'on range les éléments dans l'ordre des masses atomiques croissantes, une sorte de régularité chimique apparaît pourvu que l'on prenne soin d'échanger l'argon et le potassium d'une part, le tellure et l'iode d'autre part. Notons la place des cinq gaz rares, hélium, néon, argon, krypton, xénon, que les chimistes associent dans une même rubrique «éléments chimiquement inertes». Les éléments qui les précèdent immédiatement s'appellent hydrogène, fluor, chlore, brome, iode. Mettons à part l'hydrogène, dont le rôle chimique est vraiment spécial; les chimistes classent les autres dans une même rubrique «monovalents électronégatifs»; ils s'unissent atome par atome avec l'hydrogène pour donner des acides. Ceux qui viennent avant eux sont l'oxygène, le soufre, le sélénium, le tellure, «divalents électronégatifs». Avant ceuxci viennent les «trivalents électronégatifs». Les éléments qui suivent les gaz rares sont le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, «monovalents électropositifs», que le courant d'électrolyse entraîne vers la cathode à raison d'un atome-gramme par faraday. Ceux qui viennent après eux sont les «bivalents électropositifs», puis les «trivalents électropositifs».
Rangés dans un tableau de telle façon que, par des replis successifs, on amène les gaz rares en regard les uns des autres, les autres éléments se groupent selon leurs propriétés chimiques; le tableau, mis sous cette forme, prend le nom de Mendeléieff. On trouvera ci-contre un tableau de cette sorte (il diffère notablement du tableau primitif de Mendeléïeff qui ne connaissait ni les gaz rares ni d'autres éléments découverts ultérieurement selon ses prévisions (tableau I). Nous donnons dans le tableau II les symboles des éléments.
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TABLEAU II.
1. | H | Hydrogène |
2. | He | Hélium |
3. | Li | Lithium |
4. | Gl | Glucinium |
5. | B | Bore |
6. | C | Carbone |
7. | N | Azote |
8. | O | Oxygène |
9. | F | Fluor |
10. | Ne | Néon |
11. | Na | Sodium |
12. | Mg | Magnesium |
13. | Al | Aluminium |
14. | Si | Silicium |
15. | P | Phosphore |
16. | S | Soufre |
17. | Cl | Chlore |
18. | Ar | Argon |
19. | K | Potassium |
20. | Ca | Calcium |
21. | Sc | Scandium |
22. | Ti | Titane |
23. | V | Vanadium |
24. | Cr | Chrome |
25. | Mn | Manganèse |
26. | Fe | Fer |
27. | Co | Cobalt |
28. | Ni | Nickel |
29. | Cu | Cuivre |
30. | Zn | Zinc |
31. | Ga | Gallium |
32. | Ge | Germanium |
33. | As | Arsenic |
34. | Se | Sélénium |
35. | Br | Brome |
36. | Kr | Krypton |
37. | Rb | Rubidium |
38. | Sr | Strontium |
39. | Yt | Yttrium |
40. | Zr | Zirconium |
41. | Nb | Nobium |
42. | Mo | Molybdène |
43. | ||
44. | Ru | Ruthénium |
45. | Rh | Rhodium |
46. | Pd | Palladium |
47. | Ag | Argent |
48. | Cd | Cadmium |
49. | In | Indium |
50. | Sn | Étain |
51. | Sb | Antimoine |
52. | Te | Tellure |
53. | I | Iode |
54. | Xe | Xénon |
55. | Cs | Caesium |
56. | Ba | Barium |
57. | La | Lanthane |
58. | Ce | Cérium |
59. | Pr | Praséodyne |
60. | Nd | Néodyme |
61. | ||
62. | Sa | Samarium |
63. | Eu | Europium |
64. | Gd | Gadolinium |
65. | Tb | Terbium |
66. | Dy | Dysprosium |
67. | Ho | Holmium |
68. | Er | Erbium |
69. | Tm | Thulium |
70. | Yb | Ytterbium |
71. | Lu | Lutécium |
72. | ||
73. | Ta | Tantale |
74. | W | Tungstène |
75. | ||
76. | Os | Osmimum |
77. | Ir | Iridium |
78. | Pt | Platine |
79. | Au | Or |
80. | Hg | Mercure |
81. | Tl | Thalium |
82. | Pb | Plomb |
83. | Bi | Bismuth |
84. | Po | Polonium |
85. | ||
86. | Nt | Niton |
87. | ||
88. | Ra | Radium |
89. | Ac | Actium |
90. | Th | Thorium |
91. | Pa | Protactinium |
92. | U | Uranium |