Le tableau périodique des éléments, l’invention inoxydable de Dmitri Mendeleïev
Atomes, portraits de familles (1/9). En 1869, le chimiste russe proposait un mode de classement des corps chimiques. Son invention, qui fête ses 150 ans, a résisté au temps, s’adaptant aux percées de la physique et de la chimie.
Le chimiste russe Dmitri Mendeleïev est l’inventeur du tableau périodique des éléments, encore utilisé aujourd’hui, 150 après sa création. DR Il s’affiche dans les salles de classe. Il se décline en poster, puzzle, ou mug… Il est dans les mémoires des calculatrices des lycéens, qui n’ont plus besoin de retenir des phrases aussi tordues que Napoléon Mangea Allégrement Six Poulets Sans Claquer d’Argent. « Il » est le célèbre tableau périodique des éléments chimiques du Russe Dmitri Mendeleïev (1834-1907) dont on fête les 150 ans de la parution et dont l’Unesco a fait sa vedette internationale pour l’année 2019. Il recense la totalité des 118 atomes connus et aide le chimiste à se repérer dans cette profusion par une organisation stricte et esthétique. Il peut impressionner, avec toutes ses cases et ses faux airs de château fort à deux tours, reliées par un large mur, « protégé » par une enceinte avancée. Chacune de ses pierres est un atome, avec son nom, son symbole et deux chiffres. Le premier, un nombre entier, ordonne l’ensemble en fonction de la quantité de protons contenus dans le noyau, égal au nombre d’électrons de l’atome. Le second, plus gros et à virgule, donne la masse de l’atome le plus stable en tenant compte du nombre de neutrons dans le noyau. INFOGRAPHIE LE MONDE Ce tableau est qualifié de « périodique », car, à chaque saut de ligne, des propriétés identiques se répètent. Autrement dit, dans chaque colonne, les atomes se ressemblent chimiquement. Tout à droite, néon, argon et krypton, les uns sur les autres, sont des gaz peu réactifs. A l’opposé, lithium, sodium ou potassium sont très réactifs avec l’eau, comme les pêcheurs à l’explosif le savent bien. Au milieu, beaucoup de métaux, durs, souvent brillants. « Cette capacité à repérer des propriétés voisines reste utilisée aujourd’hui. Les chimistes ont par exemple conçu de nouveaux matériaux supraconducteurs en substituant des atomes par des voisins dans le tableau », rappelle Eric Scerri, qui enseigne la chimie et son histoire à l’université de Californie, à Los Angeles. Résistance au temps Une autre de ses propriétés remarquables est d’avoir résisté au temps. A l’époque du chimiste russe, il n’y avait que 63 pierres à l’édifice. Soit tout de même le double de l’époque de Lavoisier, un siècle plus tôt, qui ne connaissait pas le fluor, le lithium, l’aluminium ou le silicium. Puis après Mendeleïev, 55 nouveaux atomes ont été découverts, dont les néon, krypton, radon ou curium… et ont trouvé leur place dans cet objet forgé bien plus tôt. « L’ironie de l’histoire est qu’à la fin de sa vie Mendeleïev ne croyait pas aux atomes ni à la radioactivité, comme beaucoup de chimistes de l’époque, d’ailleurs ! », remarque Eric Scerri, auteur du Tableau périodique. Son histoire et sa signification (EDP Sciences, 2011). La preuve de l’existence des atomes sera apportée par Jean Perrin et Albert Einstein, quarante ans après l’ébauche du fameux tableau, en même temps qu’Ernst Rutherford en dévoilait la structure faite d’électrons orbitant autour d’un noyau.