Eléments naturels

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Eléments naturels

Message par Robinson le Mer 3 Juin - 20:54

Rien ne retourne au néant, mais toutes choses
retournent, dissoutes, à leurs éléments

(Lucrèce, De la nature, 50 av.J.-C.)


Que vaudrait un forum sur l'astronomie sans un fil constituant la liste des éléments naturels ? Voilà un oubli réparé. A charge de le compléter en commençant par le premier, l'hydrogène ...


Dernière édition par Robinson le Jeu 23 Fév - 20:37, édité 4 fois
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Message par Robinson le Dim 4 Oct - 15:14


Hydrogène

Le premier, le plus abondant des éléments dans l'univers puisqu'il représente 75% de la masse de la matière connue dans l'univers. L'hydrogène et sans doute le plus commun des élément dans l'espace. C'est peut-être parce qu'il a la constitution la plus simple.
Un noyau contenant un proton autour duquel gravite un électron.Tous les matériaux composant la Terre sont nés de cet élément primordiale appelé: "Hydrogène". En faisant fusionner  plusieurs atomes d’hydrogènes, on obtiendrait d’autres éléments qui en se combinant fabriqueraient de nouveaux éléments minéraux.

Caractéristiques
Série chimique Non-métaux
Configuration électronique : 1s1
Masse volumique 0,08988 g·l-1
Masse atomique : 1,00794 u
0,0708 g·ml-1 (liquide, -253 °C)
0,0706 g·ml-1 (solide, -262 °C)1
Rayon atomique : 53 pm
Les isotopes
L'hydrogène possède deux autres isotopes naturels:
Le deutérium: 1 proton + 1 neutron
Le tritium: 1 proton + 2 neutrons
Les isotopes ayant de 3 à 6 neutrons sont instables et créés uniquement en laboratoire.
Ce minéral, la scolécite ne libère que de l'eau quand on le chauffe du fait de sa teneur en hydrogène. La montée en température libère le gaz et s'associe à l'oxygène. La lithotérapie théorise que cette pierre est de haute énergie, aide la circulation des flux.

L'usage du tritium se trouve dans la phosphorescence des montres (interdit en France) ou de gadgets à vocation festives. Il est très rare a l'état naturel, mais est émis dans l'environnement par l'industrie nucléaire

La Bombe H ou bombe thermonucléaire utilise le principe de la fusion des atomes contrairement aux bombes atomique qui sont des à fission (division du noyau). Le principe de la fusion de l'hydrogène en un noyau atomique plus lours est en principe 1000 fois plus puissant. Mais il faut utiliser les radiations d'une Bombe A pour l'amorcer.


En analysant les ondes électromagnétiques reçues par la Terre, et en mettant en évidence une absorption de certaines longueurs d'ondes, on peut identifier la présence d'une entité chimique dans la région de l’espace étudiée. Pour ce faire, on utilise un spectroscope ou un capteur CCD pour enregistrer des spectres d'absorption. On peut alors déterminer les longueurs d’onde manquantes et en déduire la nature des atomes, des ions ou des molécules responsables de leur absorption.



Dernière édition par Robinson le Jeu 23 Fév - 20:43, édité 3 fois
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Message par Morgore le Dim 4 Oct - 15:16


Hélium

Du grec hélios, dieu solaire parce que son existence s'est illustrée des raies noires dans le spectre de la lumière solaire et ne correspondait à aucun éléments connus de l'époque. C'est le premier et donc le plus léger sur la liste des gaz nobles. Il se combine donc que rarement avec les autres éléments comme tous les gaz de sa famille. Cette stabilité est dû au fait que les électrons, au nombre de deux, remplissent entièrement la première couche électronique que l'on peut rencontrer dans un atome. De ce fait, il a du mal à "prêter" ou "emprunter" les électrons d'autres atomes et reste donc loins de toutes les combinaisons que la chimie propose, ou presque.

Caractéristiques
Pratiquement inerte.
Il ouvre la série des gaz rares (inertes) dans le tableau périodique des éléments naturels.
Symbole : He
Configuration électronique : 1s2
Numéro atomique : 2
Point d'ébullition : -268,9 °C
Point de fusion : -272,2 °C
Masse atomique : 4,002602
Les isotopes
L'hélium possède huit isotopes connus dont deux sont stables.
Hélium 3: 2 protons + 3 neutrons
Hélium 4: 2 protons + 4 neutrons
Ce dernier est le plus commun car c'est le produit de la désintégration déléments radioactifs plus lourds.
Les isotopes ayant de 3 à 6 neutrons sont instables et créés uniquement en laboratoire.
En principe, l'hélium est incolore. Mais lorsque l'on le fait traverser par un courant électrique, il prend une couleur pêche crémeux. Cette propriété est utilisée dans la fabrication de tube de verre lumineux que l'on appelle à tort "néon"

Plus léger que l'air, l'hélium est utilisé pour gonfler des ballon capable de monter dans le ciel. Malheureusement, la petite taille de l'atome et parce que ce gaz ne se structure pas en molécules, il traverse très facilement la parois des ballons et celui-ci perd en quelques heures son gaz. Les enveloppe en mylar permettent de conserver l'hélium plusieurs jours.

La propriété de superfluide de l'hélium liquide fait qu'il remonte le long des parois en verre d'un récipient lorsqu'on l'y dépose. Il s'écoule ensuite à l'extérieur. Placé dans un récipient en gré ou en argile, le superfluide passe au travers des parois poreuses comme un vulgaire filtre à café !


Dans le spectre lumineux du Soleil, un certain nombre de bandes, apparaissent. Hors l'hélium fût découvert grâce à sa bande se trouvant dans les orangés à la longueur d'onde 587 nm. En 1868 lors d'une éclipse solaire. Ce nouvel élément prit le nom de Hélium en raison du dieu grec Hélios, dieu du soleil. Plus tard on le mettra en évidence dans l'atmosphère terrestre. On s'en servira pour gonfler des ballons, en anesthésie, ou dans les bouteilles de plongée très profondes.

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Message par Morgore le Dim 4 Oct - 15:18


Lithium

Le lithium est léger, très léger, si léger qu'il flotte sur l'eau. Pour un métal, c'est peu commun, d'ailleurs seul le sodium peu égaler cette prouesse. Malheureusement, il est trop mou pour être utilisé comme coque de navire. De plus, lorsque l'on le plonge dans l'eau, il s'oxyde et donc dégage de l'hydrogène issu de l'eau dans lequel il se trouve. C'est un métal très réactif, mais ce dégagement est constant et régulier. Il n'explose donc pas ! D'autre part, il est assez tendre pour être découpé avec une simple paire de ciseau.
Le lithium-ion cache un grand mystère ... Il est capable de réguler les humeurs de certaines personnes. Et le fait qu'un élément aussi simple puisse avoir un effet sur le psychique démontre la fragilité de l'être vivant face à la nature.

Caractéristiques
Métal alcalin
Config. électronique : He 2s1
Densité: 0,534 g/cm3 (20°C)
Point de fusion : 180,5 °C
Point d'ébullition: 1342°C
Dureté: 0,6
Masse atomique : 6,941
Les isotopes
Ils vont du lithium 4 au lithium 12. les plus abondant dans la nature:

Le lithium 7 (92.4%)
3 protons + 4 neutrons.
----------------------------------
Le lithium 6 (7.5%)
3 protons + 3 neutrons.
Les batteries aujourd'hui, utilisent le lithium comme technologie. Grâce à lui, elles gagnent en légèreté et capacité. Une pile "bouton" peut alimenter une montre ou un cœur artificiel durant plusieurs années pour un poids ridicule en comparaison de batteries plus anciennes au cadmium. Il existe des batteries au lithium polymère permettant d'ajouter une souplesse mécanique en plus de la légèreté.

Le lithium est utilisé depuis longtemps dans le traitement des troubles bipolaires. Il reste le traitement de référence avec lequel les autres thymorégulateurs sont comparés. Le principe actif des sels de lithium est l'ion Li+, bien que les mécanismes d'actions précis soient encore débattus.

Le stéarate de lithium est utilisé dans la composition des graisses courantes pour la mécanique,les cardans, les roulements. Il améliore significativement les performances de celle-ci


Le lithium est un des éléments (avec le deutérium) formés essentiellement au cours de la nucléosynthèse primordiale, quelques minutes après le Big-Bang. Son abondance permet ainsi de déterminer la quantité de baryons dans l’Univers. Il s’avère que la densité de baryons déduite est bien plus grande que celle qu’il nous est permis de voir par rayonnement. Il est donc essentiel de contraindre avec précision cette densité de baryons. Le travail récent sur le VLT de l’ESO d’un consortium international dans lequel participent plusieurs astronomes de l’Observatoire de Paris, vient apporter confirmation de la constance de l’abondance du lithium dans les étoiles, qui suggère que l’abondance observée est bien proche de l’abondance primordiale.

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Message par Cicero le Dim 4 Oct - 15:20


Bérylium

Le béryllium est un métal peu connu de ceux qui l'utilisent car il est le plus souvent " caché " dans des alliages ou des céramiques. Mais il est bien connu des spécialistes pour sa dangerosité : il est irritant, allergisant, toxique et cancérogène. C'est le 48ème élémént le plus commun dans l'écorce terrestre. Plus léger que l'aluminium, plus résistant que l'acier, non magnétique et résiste très bien à la corrosion. C'estde plus, un excellent conducteur thermique. C'est pour toutes ses propriété qu'il est présent  dans
Quoique trois fois et demi plus dense que le lithium, il le reste moins que l'aluminium. Et contrairement au lithium, il est dur, fusionne à haute température et résiste à la corosion. Ses propriétés, son coût élevé et sa nature toxique expliquent la niche unique que le béryllium s'est réservé: Les composants de missiles et de fusées.

Caractéristiques
Métal alcalino-terreux
Configuration électronique : 1s1
Densité: 1,848 g·cm-3 (20 °C)
Masse atomique : 9,0121831
Point de fusion 1 287 °C
Point d’ébullition 2 471 °C
Dureté: 5,5
Les isotopes
Le béryllium possède 12 isotopes connus, avec un nombre de masse variant entre 5 et 16. Seul le Berylium 9 est stable et représente la quasi-intégralité du béryllium naturel
Combinant éclat et beauté, le béryl est la forme cristaline d'un minéral composé de cyclosilicate de béryllium et d'aluminium. On connait plus familièrement les variétés vertes et bleues sous le nom d'émeraudes et d'aigues-marines

Le béryllium a une particularité qui lui fait jouer un rôle important concernant l'imagerie. C'est le métal laissant passer les rayons X le plus aisément. Le premier usage du béryllium pur a été sous la forme de pastilles de 0,5 mm d'épaisseur comme fenêtre interne de rayonnement et fenêtre de sortie des tubes à rayons X.

Ses alliages sont à la fois légers, rigides, résistants à la chaleur et possèdent un faible coefficient de dilatation. Il est incorporé dans certains alliages spéciaux, par exemple des matériaux utilisables pour le frottement.
On les retrouve dans les clubs de golf, les balanciers de montre (anti-magnétique), les gyroscopes, des applications spatiales et aéronautiques. Il a été utilisé en Formule 1 pour ses performances exceptionnelles en termes de rapport entre son module d'élasticité et sa densité, puis pour la réalisation d'étriers de frein et de pistons sous la forme d'alliages Aluminium-Béryllium.


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Message par Cicero le Dim 4 Oct - 15:24


Bore

Déjà connu dans l'antiquité, il a fallut attendre le début du siècle pour obtenir des échantillons de pureté supérieure à 99 %. Le bore est transparent à la lumière infrarouge. Un mauvais conducteur électrique à température ambiante, mais bon à température élevée. Il possède la résistance à la traction la plus élevée de tous les éléments connus et constitue 0.001% de la croûte terrestre. Il est aussi présent dans l'eau de mer à une concentration de quelques parties par million. Mais on ne le rencontre pas sous forme pur. Il existe en petite quantité dans la majorité des sols et est un constituant essentiel de divers silicates comme la tourmaline et la datolite. La présence de Bore en quantité très faible semble être nécessaire pour toutes les plantes, mais en concentration plus importantes il est très toxique pour la végétation. Dans la nature il n'y a que quelques endroits où on peut trouver des concentrations élevés de bore, les plus importants semblent être d'origine volcanique.

Caractéristiques
Masse atomique 10,81 g.mol -1
Série chimique: Métalloïde
Densité: 2,3 à 20°C
Température de Fusion 2300 °C
Température d' ébullition 2550 °C
Le bore possède trois électrons de valence qui assurent les liaisons avec trois atomes voisins, mais la quatrième liaison est pendante assurant ainsi la conduction.
Les isotopes
14 isotopes connus, avec un nombre de masse variant de 6 à 19. Seuls deux, 10B et 11B sont stables et présents dans la nature, le second à 80 % du bore naturel. Les radioisotopes du bore ont une durée de vie courte et se désintègrent, pour les plus légers que les stables, en isotopes de l'hélium, pour les plus lourds en isotopes du carbone.
L'acide borique est faite de l'hydrogène (trois pièces), de l'oxygène (trois pièces), et une partie du bore. Bore, comme l'oxygène et l'hydrogène, présent naturellement dans l'eau, l'air et le sol. La plupart des gens manger une petite quantité de bore tous les jours sans s'en rendre compte. Le produit de l'acide borique est le plus célèbre pâte à modeler. C'est un mélange d'huile de silicone et d'acide borique. Il a été développé par un accident

Les outils servant à éroder, usiner, etc ... utilisent souvent le nitrure de bore. presque aussi dur que le diamant, son avantage tient de son insolubilité avec les métaux ferreux. Alors que le diamant lui donne des carbures indésirables lors de travaux d'abrasions.
Le nitrure de bore (BN, bore/azote)) dans sa version de base revêt différentes combinaisons selon les besoin, mais toutes sont résistantes aux chocs thermiques et aux hautes températures.

Le minerai de borax se trouve généralement à l'emplacement d'anciens lacs asséchés. Sous forme de cristaux de couleurs vitreux à terreux selon les impuretés. Il entre dans l'industrie de la chimie pour obtenir du bore. Dans l'antiquité, fondu, il servait de matériau translucide tel que le verre.
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Re: Eléments naturels

Message par Naevius le Jeu 16 Mar - 19:55


Carbone

Le couteau suisse de la chimie et de la vie ! Du fait de sa seconde couche d'électrons pouvant gagner aussi facilement en perdre quatre, le carbone s'allie avec presque tout, même avec lui-même. Cette aptitude lui permet de créer de très longue chaines de molécules comme les protéines, les sucres, etc ... Tout ce qui est vivant utilise ces disponibilités comme brique élémentaire et ainsi se livrer à d'innombrables essais. Le carbone existe aussi dans les hydrocarbures (végétaux fossiles ou décompositions biologiques).

Caractéristiques
Masse atomique 10,81 g.mol -1
Série chimique: Non métaux
Densité: 2,09-2,23 (graphite)
Température de Fusion 3827 °C
Température d' ébullition 3825 °C
(pour le graphite)
L'état liquide nécessitant un rapport température/pression, le carbone se sublime la plupart du temps.
Point Triple: 4489 °C
Dureté: 0.5
Les isotopes
Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope Isotope
Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant Diamant

Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite Graphite

Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène Fullerène
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