[5] Qu’est-ce qu’un élément chimique ?

Élément chimique :

n. m. Constituant de la matière caractérisé par un atome ayant un nombre de protons déterminé, c’est le numéro atomique. Les éléments chimiques peuvent avoir des isotopes, cela signifie qu’ils possèdent le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différents (d’après Foucault et Raoult, 2010).

Le tableau périodique des éléments, initié par le chimiste russe Dmitri Mendeleïev, représente tous les éléments ordonnés par leur numéro atomique croissant de gauche à droite et de haut en bas.

A partir de critères chimiques (types d’atomes) et cristallographiques (arrangements des atomes entre eux), les minéraux peuvent être classés en différentes classes :

  • Les éléments natifs : corps simple constitué d’un seul élément chimique
  • Les sulfures et sulfosels : composé combiné à l’ion soufre S²⁻
  • Les oxydes et hydroxydes : composé combiné aux ions oxygène (O²⁻) et hydroxyde (OH⁻)
  • Les halogénures (chlorures, fluorures, …) : composé combiné à un ion de la famille des halogènes (F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, At⁻, …)
  • Les carbonates : composé combiné à l’ion carbonate [CO₃]²⁻
  • Les phosphates : composé combiné à l’ion phosphate [PO₄]³⁻
  • Les sulfates : composé combiné à l’ion sulfate [SO₄]²⁻
  • Les silicates : composé formé à partir de silice et d’oxygène ([SiO₄]⁴⁻, SiO₂, …)

Comme pour le vivant, les grandes classes de minéraux peuvent être divisées en sous-classes voire en groupes. C’est le cas par exemple des silicates qui comprennent 7 sous-classes dépendantes de la structure des atomes de silice et d’oxygène.

Les nésosilicates sont constitués de tétraèdres constitués d’un atome de silicium et trois atomes d’oxygène.

Les sorosilicates sont constitués de paires de ses tétraèdres liés par un atome d’oxygène.

Les cyclosilicates sont constitués de six tétraèdres liés en cercles par un atome d’oxygène.

Les inosilicates sont des chaînes des tétraèdres liés par un atome d’oxygène.

Les inosilicates peuvent également doubler leurs chaînes avec la liaison des deux chaînes par un autre atome d’oxygène des tétraèdres.

Les phyllosilicates sont des minéraux constitués en feuillets. Ces feuillets proviennent de la liaison des tétraèdres par 3 de leurs atomes d’oxygènes dans les 2 dimensions de l’espace.

Les tectosilicates (dont le quartz fait partie) sont constitués de tétraèdres liés entre eux par leur 4 atomes d’oxygène dans les trois dimensions de l’espace.