Les éléments chimiques : fiche de révision de Première

Cette part s'exprime de plusieurs façons : en fraction de masse, en fraction atomique (on compte des atomes), en fraction molaire (on compte des molécules) ou en fraction de volume. ⁴ La fraction de volume sert surtout pour un mélange de gaz, par exemple l'atmosphère d'une planète. ⁴

À retenir pour un énoncé : avant de comparer deux pourcentages, vérifie toujours s'ils portent sur la masse ou sur le nombre d'atomes. Un même élément n'a pas le même pourcentage dans les deux cas.

Les documents d'accompagnement du programme comparent l'abondance des éléments dans l'Univers, dans le Soleil, dans la croûte terrestre et dans le corps humain. ¹ L'objectif : savoir identifier les principaux éléments de chacun de ces ensembles. ¹

Les éléments légers (hydrogène, deutérium, hélium, une partie du lithium) viennent de la nucléosynthèse primordiale, il y a 13,8 milliards d'années. ⁴

Les éléments plus lourds sont en grande partie fabriqués au cœur des étoiles par des réactions nucléaires : c'est la nucléosynthèse stellaire. Quand les étoiles explosent, elles dispersent ces éléments, d'où l'expression « poussières d'étoiles ». ⁴

Pour le corps humain, cela donne un résultat étonnant : presque tous ses éléments ont été formés dans des étoiles, l'hydrogène faisant exception, car il date de la nucléosynthèse primordiale. ⁴

Le carbone et l'hydrogène sont les éléments qui forment le plus grand nombre de composés chimiques, ce qui explique en partie la richesse de la chimie du vivant. ² Autour du carbone, les molécules organiques contiennent aussi de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote ou du soufre. ⁵

On range les éléments du vivant selon leur teneur : les macroéléments dépassent 1 mg par kg, les oligoéléments restent en dessous. La frontière est assez arbitraire. ⁵