Élément

Élément Définition

nom
pluriel : éléments
el‧e‧ment, ˈel.ɪ.mənt

(biochimie) Substance qui ne peut être décomposée en substances plus simples par des moyens chimiques, et qui est composée d’atomes ayant tous un nombre identique de protons
(général) Composant fondamental d’une entité composite (comme un élément de tamis qui constitue les phloèmes chez les angiospermes)

Etymologie : Latin elementum (« rudiment »)

Elément chimique

Un élément chimique désigne la substance pure d’un type d’atome. Un atome est la plus petite unité de matière et la brique fondamentale d’un élément chimique. Un élément aurait le même nombre de protons dans leurs noyaux atomiques. Cela signifie que tous les atomes qui composent l’élément ont le même nombre de protons. Par exemple, le carbone est un élément composé d’atomes ayant le même nombre de protons, c’est-à-dire 6. Les exemples courants d’éléments sont le fer, le cuivre, l’argent, l’or, l’hydrogène, le carbone, l’azote et l’oxygène.

À l’heure actuelle, 94 sont des éléments naturels alors que 24 sont synthétiques. Ainsi, un total de 118 éléments a été identifié jusqu’à présent. Les éléments ayant un numéro atomique inférieur ou égal à 94 sont présents dans la nature. Ceux ayant un numéro atomique supérieur à 94 sont produits artificiellement.

Les processus censés avoir produit primordialement les éléments naturels sont la nucléosynthèse dans le Big Bang, la nucléosynthèse stellaire, la nucléosynthèse explosive dans les supernovas et la spallation des rayons cosmiques.

Éléments du corps humain

Les éléments les plus courants dans les êtres vivants sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote. Dans le corps humain, les éléments les plus abondants en masse sont les suivants : oxygène (65%), carbone (18,5%), hydrogène (9,5%), azote (3,2%), calcium (1,5%) et phosphore (1%). Ces éléments majeurs constituent 99% de la masse du corps humain. Les 0,85% sont constitués d’autres éléments tels que le potassium (0,4%), le soufre (0,3%), le sodium (0,2%), le chlore (0,2%) et le magnésium (0,1%).

Substances

Une substance se rapporte à ce qui a une composition chimique définie et des propriétés distinctes et constituée d’éléments en combinaison avec un autre ou les mêmes éléments. Tous les composés sont des substances mais toutes les substances ne sont pas des composés puisque les éléments purs sont aussi des substances chimiques.

Les éléments forment un composé. Par exemple, la combinaison des atomes de sodium et de chlore aboutit à la formation du sel de table ou chlorure de sodium. Les éléments d’un composé sont maintenus ensemble par des liaisons chimiques. De nombreux éléments présents naturellement sur Terre sont combinés chimiquement. Certains des composés essentiels à la vie sont l’eau, le chlorure de sodium, le dioxyde de carbone, etc.
Un allotrope d’un élément désigne l’une des multiples substances formées par un seul type d’élément, bien que ces substances puissent différer par leur structure. Par exemple, le carbone forme des allotropes tels que le charbon, le graphite et les diamants. Ils sont constitués d’un seul type d’élément – le carbone.

Les alliages sont des substances constituées d’un mélange d’un métal et d’un ou plusieurs autres métaux ou éléments non métalliques. Des exemples d’alliages sont le laiton (cuivre et zinc), le bronze (principalement cuivre et étain) et l’or blanc (or et généralement nickel, manganèse ou palladium).

Minéraux

Un minéral est un composé chimique, souvent sous forme cristalline, et généralement abiogène, c’est-à-dire non produit par l’activité d’organismes vivants. Néanmoins, un minéral pur serait un type de minéral composé d’éléments sous une forme non combinée mais avec une structure minérale distincte. Des exemples de minéraux purs sont l’or, l’argent, le carbone, l’aluminium, le cobalt, le cuivre, le plomb, le fer, le mercure, le silicium, le soufre, l’étain, le zinc, etc.

Le minéral, dans le contexte de la nutrition, est défini comme un élément chimique qui est nécessaire en tant que nutriment essentiel. Les minéraux ne sont qu’un des quatre groupes de nutriments essentiels, les autres étant les vitamines, les acides gras essentiels et les acides aminés essentiels. Chez l’homme, les éléments essentiels sont (1) les éléments en vrac, (2) les macrominéraux et (3) les oligo-éléments. Les éléments de base, qui constituent l’essentiel de l’alimentation humaine, sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote. Les macrominéraux, qui sont également essentiels mais en quantités relativement plus faibles que les éléments de base, sont le calcium, le phosphore, le potassium, le sodium, le chlore et le magnésium. Un oligoélément est un élément chimique nécessaire à la survie, mais en très petites quantités. Des exemples d’oligo-éléments sont le soufre, le fer, le chlore, le cobalt, le cuivre, le zinc, le manganèse, le molybdène, l’iode et le sélénium.

Isotopes

Un isotope se réfère à l’une des différentes formes d’un élément (donc, ayant le même nombre de protons) mais ayant un nombre différent de neutrons dans leurs noyaux. Cela signifie que les isotopes auraient le même numéro atomique mais un numéro de masse différent. Le carbone, par exemple, a trois isotopes : le carbone-12, le carbone-13 et le carbone-14. Les isotopes qui sont radioactifs sont appelés radioisotopes. Un radio-isotope se désintègre en d’autres éléments par un processus appelé désintégration radioactive. Ce processus se produit lorsque le noyau atomique instable du radio-isotope perd de l’énergie en émettant un rayonnement. Tous les éléments ont des radioisotopes bien que certains d’entre eux aient été produits artificiellement.

Les radioisotopes ont de nombreuses utilisations. En biologie, ils peuvent être utilisés pour surveiller les processus biologiques tels que la réplication de l’ADN. Ils sont également utilisés pour surveiller les polluants et mesurer les écoulements d’eau, comme ceux de la pluie et de la neige. Ils sont également utiles pour mesurer l’âge des fossiles, des roches et des minéraux. En médecine nucléaire, les radio-isotopes sont utilisés pour les traitements et les diagnostics.

Autres définitions biologiques

Le terme « élément », dans le contexte général, désigne le composant fondamental d’une entité composite. Le terme d’élément de tamis en est un exemple. Chez les angiospermes, le phloème est le tissu vasculaire impliqué dans le processus de translocation. Il est composé des principaux éléments suivants : élément criblé, cellule compagnon, sclérenchyme du phloème et parenchyme du phloème. L’élément criblé est la principale cellule conductrice du phloème. C’est une cellule vivante avec un protoplaste bien que le noyau soit absent à maturité.

Voir aussi

• Composé
• Atome
• Isotope

Lectures complémentaires

• Comment se forment les éléments (Un article avec un schéma de la formation universelle des éléments, du Science Learning Hub).