(2) Abondance relative des éléments chimiques

I. Qu’est-ce qu’un élément chimique ?

Chaque atome, chaque ion monoatomique dont le noyau contient Z protons est un représentant de l’élément chimique de numéro atomique Z.

L’élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Z ; on le note avec une ou deux lettres.

ex : le symbole de l’élément cuivre est Cu.

A l’aide de la classification périodique des éléments chimiques, compléter le tableau ci-dessous :

Une espèce chimique peut être de type atomique, moléculaire ou ionique.

Les nombres écrits en indice dans la formule chimique d’une molécule ou d’un ion polyatomique indiquent le nombre d’atomes présents dans la molécule ou l’ion (1 est omis). On peut donc calculer la fraction de l’élément dans une espèce chimique contenant plusieurs éléments.

ex : H₂O

• Fraction de l’élément hydrogène = 22 + 1 = 23 = 67%
• Fraction de l’élément oxygène = 12 + 1 = 13 = 33%

Calculer le pourcentage des différents éléments constituant l’olivine (constituant de la croûte terrestre) de formule chimique Mg₁₈Fe₂Si₁₀O₄₀ et donner le nom de ces éléments.

II. Abondance relative des éléments chimiques

1. Dans la croûte terrestre

A l’aide des données du Doc. 1, représenter la composition de la croûte terrestre par un diagramme circulaire (Secteurs) comprenant les 5 éléments les plus importants et les autres regroupés ensemble.

2. Dans l’être humain

A l’aide des données du Doc. 2, représenter la composition de l’être humain par un diagramme en barres (histogramme).

3. Dans l’univers

Citer les deux éléments les plus abondants dans l’univers. Dans quels objets de l’univers les trouve-t-on essentiellement ?

4. Conclusion

A l’aide du texte ci-dessous, expliquer ce qu’on entend par "universalité du concept d’élément chimique".

L’immense variété des pierres, des minéraux et des formations rocheuses s’obtient en combinant un petit nombre d’atomes : oxygène, fer, calcium, aluminium, magnésium et quelques autres encore. Avec ces « lettres », on écrit toute la géologie, aussi bien terrestre, lunaire que martienne. Grâce aux travaux des chimistes, la liste des atomes connus s’allonge. On en compte aujourd’hui une centaine, répertoriés dans la table de Mendeleïv. Leur combinaison rend compte de toutes les espèces chimiques terrestres. L’exploration du système solaire, des étoiles de notre Voie lactée, comme des galaxies les plus exotiques, montre que ces mêmes atomes se retrouvent partout et se combinent selon les mêmes lois. Ce langage formé d’atomes est résolument universel. Tel est, en peu de mots, le message de la chimie.

Extrait de L’Heure de s’enivrer. L’Univers a-t-il un sens ? Hubert Reeves.