Éléments liquides sur le tableau périodique
ados/Getty Images
Il y en a deux éléments qui sont liquides à la température techniquement appelée « température ambiante » ou 298 K (25 °C) et un total de six éléments qui peuvent être liquides à des températures et pressions ambiantes réelles. Il y a huit éléments liquides, si vous incluez des éléments synthétiques récemment découverts.
Principaux plats à emporter : éléments liquides
- Seuls deux éléments du tableau périodique sont des éléments à température ambiante. Ce sont le mercure (un métal) et le brome (un halogène).
- Quatre autres éléments sont des liquides légèrement plus chauds que la température ambiante. Ce sont le francium, le césium, le gallium et le rubidium (tous les métaux).
- La raison pour laquelle ces éléments sont liquides a à voir avec la liaison étroite de leurs électrons avec le noyau atomique. Fondamentalement, les atomes ne partagent pas leurs électrons avec les atomes voisins, il est donc facile de les séparer des solides en liquides.
Éléments liquides à 25°C
La température ambiante est un terme vaguement défini qui peut signifier n'importe où entre 20°C et 29°C. Pour la science, on considère généralement qu'il s'agit de 20°C ou 25°C. A cette température et pression ordinaire, seuls deux éléments sont liquides :
Le brome (symbole Br et numéro atomique 35) est un liquide brun rougeâtre, avec un point de fusion de 265,9 K. Le mercure (symbole Hg et numéro atomique 80) est un métal argenté brillant toxique, avec un point de fusion de 234,32 K.
Éléments qui deviennent liquides 25°C-40°C
Lorsque la température est légèrement plus chaude, il y a quelques autres éléments trouvés sous forme de liquides à pression normale :
Ces quatre éléments fondent tous à des températures légèrement supérieures à la température ambiante.
Le francium (symbole Fr et numéro atomique 87), métal radioactif et réactif, fond vers 300 K. Le francium est le plus électropositif de tous les éléments. Bien que son point de fusion soit connu, il existe si peu de cet élément qu'il est peu probable que vous voyiez une image de cet élément sous forme liquide.
Le césium (symbole Cs et numéro atomique 55), un métal mou qui réagit violemment avec l'eau, fond à 301,59 K. Le point de fusion bas et la douceur du francium et du césium sont une conséquence de la taille de leurs atomes. En fait, les atomes de césium sont plus gros que ceux de n'importe quel autre élément .
Le gallium (symbole Ga et numéro atomique 31), un métal grisâtre, fond à 303,3 K. Le gallium peut être fondu par la température corporelle, comme dans une main gantée. Cet élément affiche une faible toxicité, il est donc disponible en ligne et peut être utilisé en toute sécurité pour des expériences scientifiques. En plus de le faire fondre dans la main, il peut se substituer au mercure dans le expérience 'cœur battant' et peut être utilisé pour faire cuillères qui disparaissent lorsqu'il est utilisé pour remuer des liquides chauds.
Le rubidium (symbole Rb et numéro atomique 37) est un métal réactif doux et blanc argenté, avec un point de fusion de 312,46 K. Le rubidium s'enflamme spontanément pour former de l'oxyde de rubidium. Comme le césium, le rubidium réagit violemment avec l'eau.
Éléments liquides prédits
Les éléments copernicium et flerovium sont des éléments radioactifs artificiels. Il n'y a pas assez d'atomes de l'un ou l'autre élément pour que les scientifiques connaissent avec certitude leurs points de fusion, mais les prévisions montrent que ces deux éléments forment des liquides en dessous de la température ambiante. Le point de fusion prévu du copernicium est d'environ 283 K (50 ° F), tandis que le point de fusion prévu du flerovium est de 200 K (-100 ° F). Les deux éléments bouillent bien au-dessus de la température ambiante.
Autres éléments liquides
Cet état de la matière d'un élément peut être prédit sur la base de son diagramme de phase. Alors que la température est un facteur facilement contrôlable, la manipulation de la pression est un autre moyen de provoquer un changement de phase. Lorsque la pression est contrôlée, d'autres éléments purs peuvent se trouver à température ambiante. Un exemple est le élément halogène chlore.
Sources
- Gray, Théodore (2009). Les éléments : une exploration visuelle de chaque atome connu de l'univers . New York : édition Workman. ISBN 1-57912-814-9.
- Lide, D. R., éd. (2005). Manuel de chimie et de physique du CRC (86e éd.). Boca Raton (FL) : CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- Mewes, J.-M. ; Smits, OR ; cresson, G.; En ligneSchwerdtfeger, P. (2019). 'Le copernicium est un liquide noble relativiste'. Édition internationale de chimie appliquée . doi:10.1002/anie.201906966
- Mewes, Jan-Michael; Schwerdtfeger, Peter (2021). 'Exclusivement relativiste: tendances périodiques des points de fusion et d'ébullition du groupe 12'. Angewandte Chemie. doi:10.1002/anie.202100486
- West, Robert (1984). CRC, Manuel de chimie et de physique . Boca Raton, Floride : Édition de Chemical Rubber Company. ISBN 0-8493-0464-4.