Elements-Chimiques | Dr. Goulu

Peut-on extraire du sodium et du chlore du sel de table ?

Thu, 27 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Bien sur, l’ est toujours le procédé industriel utilisé pour extraire ces deux substances.

J’ai vu ça dans les années 1980 à Monthey, Suisse , qui se trouve à proximité d’une mine de sel et d’usines hydroélectriques.

Malheureusement je n’en retrouve plus de photo … La saumure coulait sur un lit de mercure qui faisait une électrode, les autres étant en platine un peu plus loin. Je ne me souviens plus sous quelle forme le sodium et le chlore étaient récupérés.

La visite incluait une démonstration spectaculaire : sous l’effet du champ magnétique, une barre de fer tenait horizontalement, posée perpendiculairement contre un pilier métallique de la halle …

Notes de bas de page

Peut-on fabriquer de l'or en laboratoire ?

Sat, 15 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Pas avec la chimie. La chimie permet de transformer des molécules en assemblant des atomes, mais pas de modifier les atomes.

Pour modifier les atomes, il faut recourir à la Physique nucléaire en ajoutant ou enlevant des protons au noyau d’autres atomes. C’est très difficile, très cher et très dangereux à cause de la radioactivité.

Actuellement on a réussi à transformer quelques atomes de mercure en or, beaucoup plus cher que de l’extraire d’une mine.

Pourquoi le technétium, numéro atomique 43, est-il le seul élément radioactif dans une mer d'éléments non radioactifs sur le tableau périodique ?

Mon, 23 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le technétium et le sont des éléments chimiques légers inhabituels dans le sens où ils ne possèdent pas d’isotopes stables. L’explication de ce phénomène est quelque peu compliquée.

À partir du décrivant les , on peut établir une formule semi-empirique (la ) pour estimer l’ . Cette formule prédit l’existence d’une “vallée de la stabilité ” dans laquelle un ne va pas subir de . Les nucléides qui sont en haut de la paroi de la vallée vont se désintégrer pour « tomber » vers le centre de la vallée, en émettant un ou un , ou encore en capturant un électron.

Pour un nombre impair fixé de A, le graphe de l’ en fonction du (nombre de ) a la forme d’une orientée vers le haut, le le plus stable étant situé à la base de la parabole. Une seule émission bêta ou une simple capture d’électron transforme le de masse A en de masse A+1 ou A−1 si le produit a une plus faible et si la différence d’énergie est suffisante pour permettre la . Quand il existe une seule , il ne peut y avoir qu’un seul stable sur cette parabole : celui dont l’énergie de liaison nucléaire est la plus élevée.

Pour un nombre pair fixé de A, le graphe de l’ en fonction du est irrégulier et se représente plutôt par deux paraboles pour les numéros atomiques pairs et impairs, car les isotopes ayant un nombre pair de protons et de neutrons sont plus stables que ceux ayant un nombre impair de .

Dans le cas à deux , lorsque le nombre de nucléons est pair, il arrive exceptionnellement qu’il existe un noyau stable ayant un nombre impair de et de — c’est le cas pour quatre noyaux légers :

2H, 6Li, 10B, 14N. Dans ce cas, il ne peut y avoir d’isotopes stables ayant un nombre pair de neutrons et de protons.

Pour le technétium, (Z = 43), la “vallée de la stabilité bêta” est centrée autour de 98 . Cependant pour chaque nombre de entre 95 et 102, il existe déjà un stable de (Z = 42) ou le (Z = 44). Or le technétium ne peut avoir qu’un seul isotope stable, car il a un nombre impair de protons et ne peut donc avoir d’isotope stable qu’avec un nombre impair de neutrons, maximisant l’énergie de liaison nucléaire ; dans la mesure où il existe déjà des isotopes stables de molybdène ou de ruthénium ayant le même que chacun des isotopes « stables » possibles du technétium, ces derniers auront nécessairement tendance à se transformer en l’un de ces isotopes stables de molybdène ou de ruthénium en changeant un neutron en proton ou réciproquement, respectivement par émission bêta ou par émission de positron ou capture électronique

Merci d’avoir posé la question, je n’avais pas encore lu ce passage limpide de la Wikipedia.

Pourquoi l'uranium est-il radioactif ?

Tue, 03 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ n’est presque pas radioactif. Sa demi-vie est de 4.6 milliards d’années, c’est pour ça qu’on en trouve encore dans la nature. On y trouve aussi un peu d’Uranium 235, de demi-vie de 700 millions d’années.

Les avec un numéro inférieur à 235 sont plus radioactifs parce que leurs noyaux n’ont pas assez de neutrons, et ceux qui ont un numéro supérieur à 238 parce qu’ils ont trop de neutrons. Entre les deux le 236 et le 237 sont plus radioactifs que le 235 et 238 parce que leur noyau est bizarre …

En plus, tous les éléments plus lourds que le Bismuth sont instables. En fait même le Bismuth 209 n’est pas totalement stable, mais sa demi-vie est de 19 milliards de milliards d’années, alors on fait comme s’il était stable,

Comment tous les éléments de notre univers sont-ils crées ?

Fri, 16 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce tableau des éléments vous dira tout:

en gros l’hydrogène et l’hélium proviennent de la , le béryllium et le bore sont produits par les rayons cosmiques, et tout le reste provient de restes d’étoiles de différents types, y compris de collisions d’étoiles à neutrons.

Hubert Reeves disait que nous sommes des poussières d’étoiles, mais c’est un poète.

Nous sommes des glaires d’étoiles moribondes, voilà la réalité.

Sommes-nous vraiment en pénurie d'Hélium ?

Fri, 26 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

C’est une des nombreuses ressources que nous surexploitons:

Le réacteur nucléaire sur lequel nous vivons produit ainsi environ 3000 tonnes d’hélium, soit 17 millions de m³ de gaz environ par an, dont une très large part ne se retrouve pas piégée dans le gaz naturel mais s’échappe discrètement de toute la surface du globe vers la haute atmosphère, où elle se perd dans l’espace. Or l’industrie gazière fournit plus de 200 millions de m³ d’hélium chaque année.

Concrètement, chaque fois qu’on trouve un gisement de gaz naturel riche en Hélium on oublie sa rareté et les prix baissent, puis ils remontent peu à peu, et on exploite des gisements moins riches jusqu’à la prochaine découverte, mais quand il n’y aura plus de gaz, il n’y aura plus d’hélium non plus …

Quelle est l’origine de la diversité des éléments chimiques existant dans l’univers ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La fusion évoquée par est clairement le moteur de la qui génère beaucoup d’éléments chimiques, surtout jusqu’au fer, mais ce qui peut surprendre est que l’on trouve tous les éléments chimiques du tableau de Mendeleïev à l’extérieur des étoiles.

C’est parce que les étoiles toussent. Quand elles épuisent leur carburant, elles expulsent une partie des atomes qu’elles ont formé dans l’espace. Hubert Reeves disait que nous somme de la “poussière d’étoile” mais je trouve ça un peu trop poétique : nous sommes plutôt des glaires expectorées par des étoiles moribondes…

Et en fait, ces glaires sont souvent gorgées d’isotopes instables, radioactifs, qui décroissent en éléments stables plus ou moins rapidement, formant des éléments que l’étoile n’aurait pas produits directement.

Comme on le voit dans le tableau suivant, il faut en réalité plusieurs types d’étoiles pour produire tous les éléments du tableau:

(Ce tableau montre par une couleur l’origine des différents éléments Northern Arizona University Meteorite Laboratory

Même s’il a été développé dans un contexte différent, j’aime bien le de Gell-Mann : “tout ce qui n’est pas interdit est obligatoire.”

L’Univers est si grand et fait interagir tellement de particules dans les étoiles et les nuages de gaz galactiques qu’il produit tout ce que la physique n’interdit pas.

Notes de bas de page

Est-ce que les météorites contiennent des éléments radioactifs ?

Mon, 22 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les météorites ont été formées en même temps que le système solaire et avaient donc la même composition initiale que les matériaux qui ont formé la Terre et les autres planètes, isotopes radioactifs compris. Ces atomes se sont ensuite désintégrés au même rythme que sur Terre, les météorites ne sont donc pas plus radioactives que les roches terrestres.

Mais comme elles ont été isolées dans l’espace, elles ne se sont pas mélangées à d’autres matériaux comme sur Terre, et leur composition isotopique est intéressante pour déterminer l’environnement qui a formé le système solaire.

En particulier, on y comme ou le qui indiquent que le Soleil est né en même temps que d’autres étoiles à proximité d’une très grosse étoile

source :

Notes de bas de page

Quel est l'élément le plus rare dans l'univers ?

Fri, 29 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les éléments radioactifs à demi-vie courte.

Sur on voit que tous les éléments au dessus du (83) n’ont plus d’isotope stable, donc au dessus, ils sont déjà rares.

A partir de (98), ils ont tous des demi-vies inférieures à 10 ans, donc ils deviennent extrêmement rares. Peut-être bien que lors d’une explosion de supernova quelques grammes de (101) sont produits, mais ils ne durent pas longtemps.

Mais cette question m’a permis de (re)découvrir le (merci!). Cet élément n’a aucun isotope stable en dépit de son numéro atomique de 43 seulement. Il formait un trou dans le tableau de Mendeleïev jusqu’en 1937, où il fut le premier élément produit artificiellement, et sa détection dans les en 1952 montra que les peuvent produire des éléments lourds par .