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Il y a 150 ans naissait le tableau périodique des éléments

Le père du tableau périodique, Dmitri Mendeleïev .
Le père du tableau périodique, Dmitri Mendeleïev Photo: Wikipédia
Alain Labelle

Le 6 mars 1869, le scientifique Dmitri Mendeleïev présente à la société russe de chimie son travail sur la classification périodique des éléments. Une idée de génie qui allait révolutionner la science.

Le scientifique de 35 ans nomme alors son travail La dépendance entre les propriétés des masses atomiques des éléments, mais celui-ci devient rapidement le « tableau de Mendeleïev ».

Illustration du premier tableau périodique.Agrandir l’imageIllustration du premier tableau périodique Photo : Wikipédia

Ce premier tableau périodique représente les éléments chimiques, ordonnés par numéro atomique croissant et organisés en fonction de leur configuration électronique, laquelle sous-tend leurs propriétés chimiques.

Pour le chimiste Normand Voyer, professeur à l’Université Laval, la création du tableau périodique est un exemple typique de grandes découvertes scientifiques dont l’importance transcende les univers de la chimie, de la physique, des mathématiques et de la biologie.

Il a pensé totalement différemment des autres. C’est ça qui est la beauté de Mendeleïev.

Normand Voyer, professeur de chimie, Université Laval
Un jeune observe le tableau périodique.De nombreux élèves du secondaire ont appris à apprendre « par coeur » les éléments du tableau périodique. Photo : iStock

Une création évolutive

Le succès du tableau réside surtout dans le fait que cette façon de classer les éléments permet de prévoir les propriétés d'éléments qui restaient à découvrir.

« Son génie a été de dessiner un tableau qui prédit l’existence d’éléments manquants que l’on n’avait pas trouvés », explique le professeur Voyer, qui rappelle que l’éclair de génie de Mendeleïev repose quand même sur le travail de dizaines d’autres chercheurs.

En fait, Mendeleïev n'a pas été le premier à proposer une classification des éléments. Celui qu’on surnomme le père de la chimie moderne, le Français Antoine Lavoisier, en avait proposé une en 1789 qui contenait les 33 éléments natifs, c’est-à-dire ceux qui se trouvent dans la nature à l'état de corps simples, non combinés à d'autres éléments (comme l’or, le plomb ou le carbone).

Une véritable ruée vers les éléments

Le nouveau classement de Dmitri Mendeleïev ne s’est pas imposé instantanément comme un outil de référence. Toutefois, comme ce classement laissait présager l’existence d’éléments inconnus, des chercheurs se sont mis à essayer d'en trouver… et ils y sont parvenus.

Le tableau périodique avait dès lors prouvé sa valeur, et la science entrait au même moment dans une course aux éléments.

Cette course à identifier les éléments manquants a permis, pas juste aux chimistes, mais aux physiciens, aux mathématiciens, de mieux comprendre la matière.

Normand Voyer, professeur de chimie, Université Laval

Ces avancées ont « permis de comprendre la réactivité et la radioactivité, mais aussi de comprendre qu’on était capable de créer des éléments », ajoute le professeur Voyer.

La première page du magazine « Science » consacrée au 150 ans du tableau périodique.Agrandir l’imageLa première page du magazine « Science » consacrée au 150 ans du tableau périodique. Photo : Science

Le tableau aujourd’hui

Et si Mendeleïev pouvait voir son tableau aujourd’hui? « Il aurait toute une surprise! De voir qu’on a construit des accélérateurs de particules tellement puissants qu’on est capable de fabriquer des éléments », estime M. Voyer. Il ajoute que le créateur du tableau n’avait peut-être pas pensé à l’existence d’éléments instables.

En outre, il serait sans doute bien surpris qu’on soit capable de détecter des éléments qui ne durent que des nanosecondes.

Le saviez-vous?

  • Depuis 1919, c’est l’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) qui est responsable de sa mise à jour, puisqu’elle est l’autorité reconnue pour le développement de règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et la terminologie des éléments chimiques et de leurs dérivés.
  • La dernière mise à jour remonte au 28 novembre 2016. Sa forme standard comporte 118 éléments, allant de l'hydrogène 1H à l'oganesson 118Og.

Un tableau complet?

« Il y a des chimistes qui pensent qu’on pourra en trouver d’autres », estime le Pr Voyer.

Pas d’éléments qui vont être stables en minutes ou en heures, mais en nanosecondes!

Normand Voyer

La recherche fondamentale qui a permis de trouver les éléments au cours des dernières décennies a mené au développement d’outils, d’instruments comme les spectromètres, qui sont maintenant utilisés dans d’autres applications, que ce soit en recherche biomédicale, en géologie ou en métallurgie.

En l'honneur de Mendeleïev

  • En 1955, l'élément 101 hautement radioactif est baptisé mendélévium en son honneur.
  • La dorsale de Mendeleïev dans l'océan Arctique est nommée en son honneur.
  • Un cratère situé sur la face cachée de la lune porte son nom.
  • Les Nations unies ont désigné 2019 l’année internationale du tableau périodique pour marquer l’anniversaire de celui qui se trouve sur de nombreux murs de classes.