Quels sont les 20 premiers éléments du tableau périodique ?

Le tableau périodique contient actuellement 118 éléments classés selon leur numéro atomique, qui sont organisés en lignes appelées périodes et en colonnes appelées groupes.

Malgré le grand nombre d’éléments, connaître souvent en profondeur les caractéristiques des premiers éléments de chaque groupe nous permet de prédire les propriétés des autres éléments de leur groupe. Pour cette raison, il est courant que les professeurs de chimie demandent à leurs élèves d’énumérer les premiers éléments du tableau périodique. Dans certains cas, ils se contentent des 10 premiers, qui couvrent entièrement les deux premières périodes du tableau, d’autres fois ils se contentent de 18, puisque c’est ainsi que sont couverts les trois premières périodes, tout en couvrant les éléments représentatifs les plus importants de la tableau périodique. D’autres fois, les enseignants demandent même de mémoriser les 20 premiers éléments du tableau périodique afin de couvrir tous les éléments existant avant le premier métal de transition.

Il y a une raison logique de raccourcir la liste aux 20 premiers éléments : les métaux de transition se caractérisent par des propriétés physiques et chimiques quelque peu erratiques et difficiles à prédire . De plus, le comportement de ces propriétés est souvent difficile à comprendre pour les étudiants qui débutent sur le chemin de l’apprentissage de la chimie.

Dans le but de limiter l’étude des éléments et de leurs propriétés à ceux qui illustrent adéquatement les propriétés périodiques de la matière, nous verrons ci-dessous un résumé des informations les plus pertinentes sur les 20 premiers éléments du tableau périodique.

Quels sont les 20 premiers éléments du tableau périodique ?

Puisque les éléments sont ordonnés par leur numéro atomique, qui représente en même temps le nombre de protons que les atomes d’un élément ont dans leur noyau, les 20 premiers éléments sont ceux qui ont les numéros atomiques de 1 à 20. Ce sont :

Voyons, ci-dessous, quelques caractéristiques de base de ces 20 premiers éléments, notamment leur année de découverte, la signification de leur nom, l’origine de leur symbole chimique et quelques propriétés physiques caractéristiques de chacun.

#1 Hydrogène (H)

• Découverte : L’hydrogène a été découvert par Henry Cavendish en 1766.
• Origine du nom : Il vient des termes grecs hydro, qui signifie eau, et genes , qui signifie générer, former. Par conséquent, hydrogène signifie littéralement  » générateur d’eau « , puisque la combustion de l’hydrogène produit de l’eau comme seul produit.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 259,16 °C
• Point d’ébullition : – 252,16 °C
• Description et utilisations : L’hydrogène est un gaz incolore et inodore de très faible densité. Il est utilisé dans la synthèse chimique, ainsi que comme carburant propre et comme moyen de stockage d’énergie.

#2 Hélium (He)

• Découverte : L’hélium a été découvert indépendamment par Sir William Ramsay, Per Teodor Cleve et Nils Abraham Langlet en 1895.
• Origine du nom : Son nom vient du mot grec désignant le soleil, helios , car il a été découvert en étudiant la couronne du soleil lors d’une éclipse.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 272,2 °C
• Point d’ébullition : – 268,93 °C
• Description et utilisations : C’est le gaz rare le plus léger . C’est un gaz inerte, incolore et inodore qui est principalement utilisé comme liquide de refroidissement lorsque des températures extrêmement basses sont requises. Il est également utilisé dans les lampes à décharge.

#3Lithium (Li)

• Découverte : Découvert par Johan August Arfvedson en 1817
• Origine du nom : Il vient du nom grec de roche, lithos , car on le trouvait à l’origine dans certains minéraux.
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 180,20°C
• Point d’ébullition : 1 342°C
• Description et utilisations : C’est le métal le moins dense de tous. Il a une couleur blanc argenté et réagit violemment avec l’eau. Il est utilisé comme ion dans les batteries au lithium qui alimentent la plupart des appareils mobiles qui existent aujourd’hui.

#4 Béryllium (Be)

• Découverte : Découvert par Nicholas Louis Vauquelin en 1797.
• Origine du nom : Son nom vient du nom grec du béryl, béryllo , principal minéral dont cet élément est extrait.
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 1 287 °C
• Point d’ébullition : 2 468°C
• Description et utilisations : Le béryllium est le premier membre du groupe des métaux alcalino-terreux. Forme facilement des ions avec une charge électrique de +2. Il est relativement doux, peu dense et a une couleur légèrement argentée.

#5 Bore (B)

• Découverte : Découvert simultanément à Paris par Louis-Josef Gay-Lussac et Louis-Jacques Thénard et à Londres par Humphry Davy en 1808.
• Origine du nom : Son nom vient du mot arabe désignant le borax, buraq .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 2 077 °C
• Point d’ébullition : 4 000°C
• Description et utilisations : Dans sa forme pure, c’est un solide amorphe de couleur foncée. L’une de ses principales utilisations est dans les systèmes d’allumage des moteurs de fusées spatiales et dans les feux d’artifice pour donner des couleurs vertes.

#6 Carbone (C)

• Découverte : Elle est connue depuis la préhistoire.
• Origine du nom : Il vient du mot latin pour carbone, carbo .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : Sublime à 3 825°C
• Point d’ébullition : Sublime à 3 825°C
• Description et utilisations : Le graphite de carbone est un solide noir et cassant utilisé comme conducteur dans certaines électrodes, comme lubrifiant dans certaines huiles moteur et dans la fabrication de crayons. Son autre forme courante, le diamant, est un solide cristallin transparent et est le matériau le plus dur connu de l’homme.

#7 Azote (N)

• Découverte : Découvert par Daniel Rutherford en 1772.
• Origine du nom : Il vient des termes grecs nitron et genes qui signifient respectivement nitro et générer. L’azote signifie donc générateur de nitro, qui est un minéral contenant du nitrate de potassium.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 210,0 °C
• Point d’ébullition : – 195,80 °C
• Description et utilisations : L’azote est un gaz incolore qui constitue près de 80 % de l’air que nous respirons. Il a de nombreuses utilisations allant de la synthèse d’engrais à des explosifs.

#8 Oxygène (O)

• Découverte : Découvert simultanément par Joseph Priestley et Carl Wilhelm Scheele en 1774.
• Origine du nom : Il vient des termes grecs oxy et gènes qui signifient respectivement acide et générateur. Etymologiquement, oxygène signifie générateur d’acide.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 218,79 °C
• Point d’ébullition : – 182,962 °C
• Description et utilisations : C’est aussi un gaz incolore et inodore. Il forme près de 21% de l’ air sec . Il est essentiel à la vie des êtres vivants aérobies. Dans l’industrie, il est utilisé comme oxydant dans différents procédés, notamment les systèmes de soudage et d’oxycoupage.

#9 Fluor (F)

• Découverte : Découvert en 1886 par Henri Moissan.
• Origine du nom : Il vient du latin fluere qui signifie couler.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 219,67 °C
• Point d’ébullition : – 188,11 °C
• Description et utilisations : Le fluor est un gaz toxique vert clair. C’est l’élément le plus électronégatif du tableau périodique et ses composés, comme l’acide fluorhydrique, peuvent attaquer et dissoudre le verre.

# 10 Néon (Ne)

• Découverte : Découvert par Sir William Ramsay et Morris Travers en 1898.
• Origine du nom : Il vient du grec neos , qui signifie nouveau.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 248,59 °C
• Point d’ébullition : – 246,046 °C
• Description et utilisations : C’est un gaz noble incolore largement utilisé pour la fabrication de lampes colorées.

#11 Sodium (Na)

• Découverte : Découvert par Humphry Davy en 1807.
• Origine du nom : Il vient du mot anglais soda , qui désigne la soude caustique ou hydroxyde de sodium. Son symbole chimique est Na en raison du nom latin de cette substance, natrium .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 97 794°C
• Point d’ébullition : 882,940°C
• Description et utilisations : C’est le deuxième métal alcalin. Comme le lithium, c’est un métal mou, blanc argenté, très réactif avec l’eau. Il est utilisé dans la synthèse chimique à différentes fins et est l’un des ions les plus courants dans les sels solubles dans l’eau.

#12 Magnésium (Mg)

• Découverte : Découvert par Joseph Black en 1755.
• Origine du nom : Il vient du nom du quartier Magnesia d’une ville grecque.
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 650°C
• Point d’ébullition : 1 090 °C
• Description et utilisations : C’est un métal alcalino-terreux de couleur argentée utilisé dans les feux d’artifice et les cierges magiques car il brûle avec une lumière très vive dans l’air. Il est également utilisé comme additif dans la préparation des alliages d’aluminium.

#13 Aluminium (Al)

• Découverte : Hans Oersted l’a découverte en 1825.
• Origine du nom : Il vient du terme latin alumen , qui signifie sel amer.
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 660,323 °C
• Point d’ébullition : 2 519 °C
• Description et utilisations : C’est un métal léger, argenté et assez résistant. Il est utilisé dans la fabrication de bidons pour contenir des liquides et dans les matériaux de construction.

#14 Silicium (Oui)

• Découverte : Découvert par Jöns Jaco Berzelius en 1824
• Origine du nom : Il vient du mot latin pour silex, silex .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 1 404 °C
• Point d’ébullition : 3 265 °C
• Description et utilisations : C’est le premier exemple d’un métalloïde ou d’un semi-métal. Cet élément constitue la base de toute l’électronique moderne, représentant le matériau principal à partir duquel tous les circuits intégrés qui font fonctionner chaque appareil électronique existant.

#15 Phosphore (P)

• Découverte : Découvert en 1669 par Henning Brandt.
• Origine du nom : Il vient du terme grec phosphoros , qui signifie porteur de lumière. Ce même terme est aussi à l’origine du symbole chimique P.
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 44,15 °C
• Point d’ébullition : 280,5°C
• Description et utilisations : Ce non-métal est d’une grande importance pour la fabrication d’engrais, mais il est également utilisé à l’état pur comme matériau inflammable dans les allumettes et comme mèche à combustion spontanée dans les grenades à main et autres types d’explosifs.

#16 Soufre (S)

• Découverte : Connue depuis la préhistoire.
• Origine du nom : Son nom et son symbole chimique viennent du terme latin sulfurium .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 115,21 °C
• Point d’ébullition : 444,61 °C
• Description et utilisations : Sous forme pure, c’est un solide cristallin jaune que l’on trouve près des volcans. Il est utilisé dans la synthèse de l’acide sulfurique, l’acide commercial et industriel le plus important au monde. Il est également utilisé dans la vulcanisation du caoutchouc.

#17 Chlore (Cl)

• Découverte : Découvert en 1774 par Carl Wilhelm Scheele
• Origine du nom : Il vient du mot grec pour décrire la couleur jaune verdâtre, chloros .
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 101,5 °C
• Point d’ébullition : – 34,04 °C
• Description et utilisations : Le chlore est un gaz toxique et très réactif, de couleur jaune verdâtre très pâle. À la fois dans son état élémentaire et sous la forme de certains oxisels, il est efficace pour tuer et empêcher la croissance de nombreux micro-organismes, c’est pourquoi il est utilisé comme désinfectant.

#18 Argon (Ar)

• Découverte : Découvert par Sir William Ramsay et Lord Rayleigh en 1894.
• Origine du nom : Son nom est dérivé d’ argos , qui signifie en grec lent ou paresseux.
• Etat physique à 20 °C : Gaz
• Point de fusion : – 189,34 °C
• Point d’ébullition : – 185,848 °C
• Description et utilisations : Ce gaz noble est utilisé comme atmosphère inerte dans de nombreuses applications allant de la fabrication d’ampoules à incandescence à l’analyse chimique. C’est le gaz noble le plus abondant et forme près de 1% de l’atmosphère de notre Terre.

#19 Potassium (K)

• Découverte : Encore une fois, ce métal alcalin a été découvert par Humphry Davy, également en 1807.
• Origine du nom : Le nom vient du mot anglais potash , qui signifie potasse et désigne le composé principal que l’on peut trouver dans la cendre de certains bois. Le symbole chimique K, au contraire, vient du terme latin désignant la même potasse, kalium .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 63,5°C
• Point d’ébullition : 759 °C
• Description et utilisations : C’est un métal extrêmement réactif. Il s’oxyde immédiatement au contact de l’air et peut même réagir avec l’humidité qu’il contient, il doit donc être stocké sous atmosphère inerte ou immergé dans l’huile. C’est une partie importante de nombreux engrais.

#20 Calcium (Ca)

• Découverte : Découvert par Humphry Davy en 1808.
• Origine du nom : Il vient du nom latin du citron vert, calx .
• Etat physique à 20 °C : Solide
• Point de fusion : 842 °C
• Point d’ébullition : 1 484°C
• Description et utilisations : Métal alcalino-terreux argenté que l’on trouve en abondance dans la nature. C’est un élément essentiel de notre alimentation, constituant une partie importante de la structure osseuse et du mécanisme de fonctionnement de nos systèmes nerveux et musculaire. Le calcium élémentaire est utilisé comme agent réducteur pour obtenir d’autres métaux à partir de ses minerais.

Les références

BYJU’S. (2021, 22 mars). 20 premiers éléments . PARJUS. https://byjus.com/chemistry/first-20-elements/

En ligneChang, R. (2012). Chimie (11e ^éd .). McGraw Hill Education.

Helmenstine, A. (2022, 23 février). Quels sont les 20 premiers éléments – Noms et symboles . Notes et projets scientifiques. https://sciencenotes.org/first-20-elements-of-the-periodic-table/

Les rédacteurs de l’Encyclopaedia Britannica. (2020, 4 novembre). hélium | Définition, propriétés, utilisations et faits . Encyclopédie Britannica. https://www.britannica.com/science/helium-chemical-element

Vedanthu. (2022, 2 février). 20 premiers éléments . https://www.vedantu.com/chemistry/first-20-elements-of-periodic-table