En chimie, quel est le droit périodique?
La loi périodique est l'un des fondements de la chimie. La loi suggère que les éléments, lorsqu'ils sont classés par poids atomique, ont tendance à avoir des caractéristiques similaires à certains intervalles les uns des autres. Le mérite de la formalisation de la loi périodique revient presque toujours à Dmitri Mendeleyev, un chimiste russe. En vérité, cette découverte est le fruit de près d’un siècle de travaux effrénés menés par divers scientifiques, tous obsédés par la détermination des propriétés et même par la découverte de leurs propres éléments. Le tableau périodique moderne, élément de base de toutes les salles de sciences de l'école, est en fait une version perfectionnée et réorganisée de la carte originale de Mendeleyev.
Au cours des 18ème et 19ème siècles, un nouvel élément semblait apparaître chaque semaine. Avec des méthodes avancées de chimie permettant un meilleur examen des substances minuscules, la recherche des éléments est devenue une chasse sans fin pour beaucoup des plus grands scientifiques de l’époque. Avec une telle profusion d’éléments découverts et décrits, il est vite devenu la préoccupation de beaucoup d’organiser les éléments dans une liste qui avait un sens rationnel.
Les éléments sont principalement décrits par quelques caractéristiques déterminantes: le nombre de protons dans le noyau, à partir duquel le numéro atomique est dérivé, les calculs de la masse qui définissent le poids atomique et le comportement. De nombreuses tentatives ont été faites pour arranger les éléments de manière à ce que l'un quelconque de ces facteurs s'aligne de manière sensée, mais à la manière d'un puzzle émouvant, chaque fois qu'une pièce était mise en ordre, les autres devenaient désordonnées. La loi périodique, une théorie qui alignerait des informations disparates dans une table ordonnée, semblait hors de portée.
Bien que Mendeleïev mérite à juste titre d'être crédité pour le tableau périodique moderne et le rapprochement de tous les liens qui forment le droit périodique, il n'a pas été le premier à essayer, à aucun prix. John Newlands, un chimiste anglais, a noté la tendance des éléments à avoir un comportement similaire lorsqu'ils sont alignés par le poids atomique; notamment, que tous les 8 intervalles, une étrange similitude est apparue. Sa «théorie des octaves» assimile des éléments à des touches de piano, où toutes les huit touches forment un ensemble répétitif. Un scientifique français, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, a également noté les propriétés répétitives et a conçu un tableau présentant des éléments en forme d'hélice. La communauté scientifique a largement ignoré le travail des deux hommes, et Newlands a souvent été ridiculisé pour sa comparaison.
Le tableau de Mendeleïev illustre la loi périodique d'un coup d'œil en alignant les éléments horizontalement par poids atomique et verticalement par propriétés similaires. Ainsi, les métaux alcalins que sont le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le caeseum et le francium forment une rangée ordonnée dans la partie gauche du tableau, tout en restant ordonnés en fonction du poids de l'atome. Comme tous les éléments n’étaient pas découverts au moment de la création des tables, Mendeleïev a tout simplement laissé des espaces dans la table pour les éléments qui devraient s’intégrer, selon sa théorie.
La loi périodique donnait un aperçu d'un système d'organisation de la chimie que l'on soupçonnait auparavant. En transformant l'organisation des éléments en une table soignée à l'aide de la loi périodique, Mendeleïev a clairement indiqué quels éléments partageaient certaines propriétés. Bien que le physicien britannique John Moseley ait remodelé et réorganisé la table, les conclusions et la théorie de Mendeleyev demeurent largement incontestées plus d'un siècle après sa mort.