Cartes
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Représentation des éléments chimiques ordonnés par numéro atomique croissant
Objet
Le tableau périodique des éléments, également appelé tableau ou table de Mendeleïev, classification périodique des éléments ou simplement tableau périodique, représente tous les éléments chimiques, ordonnés par numéro atomique croissant et organisés en fonction de leur configuration électronique, laquelle sous-tend leurs propriétés chimiques. La conception de ce tableau est généralement attribuée au chimiste russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev, qui, en 1869, construisit une table, différente de celle qu'on utilise aujourd'hui, mais semblable dans son principe, dont le grand intérêt était de proposer une classification systématique des éléments connus à l'époque en vue de souligner la périodicité de leurs propriétés chimiques, d'identifier les éléments qui restaient à découvrir, voire de prédire certaines propriétés d'éléments chimiques alors inconnus. Le tableau périodique a connu de nombreux réajustements depuis lors jusqu'à prendre la forme que nous lui connaissons aujourd'hui. Il est devenu un référentiel universel auquel peuvent être rapportés tous les types de comportements physiques et chimiques des éléments. Depuis la mise à jour de l'UICPA du 28 novembre 2016, sa forme standard comporte 118 éléments, allant de l'hydrogène 1H à l'oganesson 118Og.
Peinture à l'huile, sur panneau de bois, de Léonard de Vinci, musée du Louvre
La Joconde (en italien : La Gioconda [la dʒoˈkonda] ou Monna Lisa [ˈmɔnna ˈliːza]), ou Portrait de Mona Lisa, est un tableau de Léonard de Vinci, réalisé entre 1503 et 1506 ou entre 1513 et 1516, et peut-être jusqu'à 1517 (l'artiste étant mort le 2 mai 1519), qui représente un portrait mi-corps, celui de la Florentine Lisa Gherardini, épouse de Francesco del Giocondo. Très probablement acquise par François Ier, cette peinture à l'huile sur panneau de bois de peuplier de 79 × 53 cm est exposée au musée du Louvre à Paris. La Joconde est l'un des rares tableaux attribués de façon certaine à Léonard de Vinci. La Joconde est devenue un tableau éminemment célèbre car, depuis sa réalisation, nombre d'artistes l'ont pris comme référence. À l'époque romantique, les artistes ont été fascinés par ce tableau et ont contribué à développer le mythe qui l'entoure, en faisant de ce tableau l’une des œuvres d'art les plus célèbres du monde, si ce n'est la plus célèbre : elle est en tout cas considérée comme l'une des représentations d'un visage féminin les plus célèbres au monde. Au XXIe siècle, elle est devenue l'objet d'art le plus visité au monde, devant le diamant Hope, avec 20 000 visiteurs qui viennent l'admirer et la photographier quotidiennement.
Élément chimique de numéro atomique 26 et de symbole Fe
Le fer est l'élément chimique de numéro atomique 26, de symbole Fe. Le corps simple dévoile plusieurs formes allotropiques selon la pression et la température. Le fer pur est un métal tenace, ductile et relativement malléable, magnétique dans les conditions ambiantes. Mais l'élément Fe se retrouve aussi sous forme d'alliages, solutions solides ou composés d'insertion divers, car l'adjonction de très faibles quantités d'éléments additionnels modifie considérablement les propriétés mécaniques. Mais les matériaux ferreux restent sensibles à l'oxydation, comme le prouve l'affinité du métal Fe pour l'oxygène ou le soufre, qui le rendent cassant et difficile à travailler, voire peuvent le désagréger. Outre ses propriétés physiques et chimiques remarquables et sa présence naturelle dans d'innombrables composés chimiques et biochimiques, par son implication dans un grand nombre de matériaux d'importance économique majeure ou son rôle biologique crucial, le fer représente le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne. Allié au carbone et avec d'autres éléments d'addition, il permet d'obtenir les aciers, plus durs et résistants, dont la sensibilité aux traitements thermomécaniques permet de diversifier encore plus les propriétés du matériau.
Élément chimique de numéro atomique 1 et de symbole H ; substance la plus légère et la plus abondante de l'univers
L'hydrogène est l'élément chimique de numéro atomique 1, de symbole H. L'hydrogène présent sur Terre est presque entièrement constitué de l'isotope 1H (ou protium, comportant un proton et aucun neutron) et d'environ 0,01 % de deutérium 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes de l'hydrogène sont stables. Un troisième isotope, le tritium 3H (un proton, deux neutrons), instable, est produit dans les réactions de fission nucléaire (réacteurs nucléaires ou bombes). L'hydrogène peut avoir les nombres d'oxydation 0 (dihydrogène H2 ou hydrogène métallique), +I (dans la plupart de ses composés chimiques) et –I (dans les hydrures métalliques). L'hydrogène est un élément électropositif, fréquemment ionisé à l'état H+ ou H3O+. Il forme aussi des liaisons covalentes (notamment dans le dihydrogène et les hydrocarbures) et des liaisons de nature intermédiaire appelées liaisons hydrogène (notamment dans la molécule d'eau et la matière organique). L'hydrogène est le principal constituant du Soleil et de la plupart des étoiles (dont l'énergie provient de la fusion thermonucléaire de cet hydrogène), et de la matière interstellaire ou intergalactique. C'est un composant majeur des planètes géantes, sous forme métallique au cœur de Jupiter et de Saturne, et sous la forme de dihydrogène solide, liquide ou gazeux dans leurs couches plus externes et dans les autres planètes géantes. Sur Terre, il est surtout présent à l'état d'eau liquide, solide (glace) ou gazeuse (vapeur d'eau), mais on le trouve aussi dans les émanations de certains volcans sous la forme de H2 et de CH4 (méthane).
Élément chimique de numéro atomique 29 et de symbole Cu
Le cuivre est l'élément chimique de numéro atomique 29, de symbole Cu. Le corps simple cuivre est un métal.
Élément chimique de numéro atomique 8 et de symbole O
L'oxygène est l'élément chimique de numéro atomique 8, de symbole O. C'est la tête de file du groupe des chalcogènes, souvent appelé groupe de l'oxygène. Découvert indépendamment en 1772 par le Suédois Carl Wilhelm Scheele à Uppsala, et en 1774 par Pierre Bayen à Châlons-en-Champagne ainsi que par le Britannique Joseph Priestley dans le Wiltshire en 1775, l'oxygène a été nommé ainsi en 1777 par le Français Antoine Lavoisier. Une molécule de formule chimique O2, appelée communément « oxygène » mais « dioxygène » par les chimistes, est constituée de deux atomes d'oxygène reliés par liaison covalente : aux conditions normales de température et de pression, le dioxygène est un gaz, qui constitue 20,8 % du volume de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer. L'oxygène est un non-métal qui forme très facilement des composés, notamment des oxydes, avec pratiquement tous les autres éléments chimiques. Cette facilité se traduit par des énergies de formation élevées mais, cinétiquement, le dioxygène est souvent peu réactif à température ambiante. Ainsi un mélange de dioxygène et de dihydrogène, de fer ou de soufre, etc., n'évolue qu'extrêmement lentement. C'est, en masse, le troisième élément le plus abondant de l'Univers après l'hydrogène et l'hélium, et le plus abondant des éléments de l'écorce terrestre ; l'oxygène constitue ainsi sur Terre : 86 % de la masse des océans, sous la forme d'eau ; 46,4 % de la masse de l'écorce terrestre, en particulier sous forme d'oxydes et de silicates ; 23,1 % de la masse de l'air, sous forme de dioxygène ou d'ozone, soit 1,2 × 1015 tonnes, soit près de 21 % du volume total de l'atmosphère ; 62,5 % de la masse du corps humain ; jusqu'à 88 % de la masse de certains animaux marins. La Terre était à l'origine dépourvue de dioxygène. Celui-ci s'est formé grâce à la photosynthèse réalisée par les végétaux, les algues et les cyanobactéries, ces dernières étant apparues il y a peut-être 2,8 milliards d'années. Le dioxygène O2 est toxique pour les organismes anaérobies, dont faisaient partie les premières formes de vie apparues sur Terre, mais est indispensable à la respiration des organismes aérobies, qui constituent la grande majorité des espèces vivantes actuelles. La respiration cellulaire est l'ensemble des voies métaboliques, telles que le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire, alimentées par exemple par la glycolyse et la β-oxydation, par lesquelles une cellule produit de l'énergie sous forme d'ATP et du pouvoir réducteur sous forme de NADH + H+ et de FADH2. En s'accumulant dans l'atmosphère terrestre, le dioxygène O2 issu de la photosynthèse a formé une couche d'ozone à la base de la stratosphère sous l'effet du rayonnement solaire. L'ozone est un allotrope de l'oxygène de formule chimique O3 encore plus oxydant que le dioxygène — ce qui en fait un polluant indésirable lorsqu'il est présent dans la troposphère au niveau du sol — mais qui a la particularité d'absorber les rayons ultraviolets du Soleil et donc de protéger la biosphère de ce rayonnement nocif : la couche d'ozone a constitué le bouclier qui a permis aux premières plantes terrestres de quitter les océans il y a près de 475 millions d'années. La teneur en oxygène des océans chute significativement depuis plusieurs années. Cette désoxygénation de l’océan — due au réchauffement climatique et aux rejets d’engrais agricoles — affecte la biodiversité marine. Les océans ont perdu 77 milliards de tonnes d’oxygène au cours des cinquante dernières années. Dans l'industrie, il a une énorme importance en tant qu'oxydant. Dans les centrales électriques, le combustible est brûlé soit avec de l'air, soit avec de l'oxygène pur (procédé oxy-fuel). L'oxy-craquage de fractions pétrolières lourdes produit des composés précieux. Par exemple, l'industrie chimique l'utilise pour la production d'acide acrylique, un monomère très important. L'oxydation catalytique hétérogène est prometteuse pour la production d'acide benzoïque. C'est également une matière première prometteuse pour la synthèse électrochimique du peroxyde d'hydrogène. L'oxydation par l'air joue un rôle très important dans la conversion des gaz dangereux (CO, méthane) en CO2 moins nocif.
Élément chimique de numéro atomique 6
Le carbone est l'élément chimique de numéro atomique 6, de symbole C. C'est l'élément le plus léger du groupe 14 du tableau périodique. Le carbone est le 4e élément le plus abondant dans l'univers et le 15e le plus abondant dans la croûte terrestre. Il est présent sur Terre à l'état de corps simple (charbon et diamants), de composés inorganiques (CO2) et de composés organiques (biomasse, pétrole et gaz naturel). De nombreuses structures basées sur le carbone ont également été synthétisées : charbon actif, noir de carbone, fibres, nanotubes, fullerènes et graphène. Le corps simple carbone présente plusieurs formes allotropiques dont principalement le graphite et le diamant. L'élément carbone forme divers composés inorganiques comme le dioxyde de carbone CO2, et une grande variété de composés organiques et de polymères. C'est l'élément de base de toutes les formes de vie connues. La combustion du carbone sous toutes ses formes a été le fondement du développement technologique dès la préhistoire. Les matériaux à base de carbone ont des applications dans de nombreux autres domaines : matériaux composites, batteries lithium-ion, dépollution de l'air et de l'eau, électrodes pour les fours à arc ou la synthèse de l'aluminium, etc. Diverses recherches scientifiques ont mis en évidence la possibilité d'utiliser le carbone comme catalyseur ou support de catalyseur et comme électrocatalyseur. Le carbone possède trois isotopes naturels, les carbones 12 (12C), 13 (13C) et 14 (14C). Les deux premiers sont stables. Le troisième est radioactif de demi-vie 5 730 années ; il est utilisé pour dater des objets ayant incorporé du carbone naturel (datation au carbone 14). On connaît douze autres isotopes du carbone, tous radioactifs de courte demi-vie.
Art consistant à raconter une histoire avec des dessins
Une bande dessinée (dénomination communément abrégée en BD ou en bédé) est une forme d'expression artistique, souvent désignée comme le « neuvième art », utilisant une juxtaposition de dessins (ou d'autres types d'images fixes, mais pas uniquement photographiques), articulés en séquences narratives et le plus souvent accompagnés de textes (narrations, dialogues, onomatopées). Will Eisner, un des plus grands auteurs américains de bande dessinée, l'a définie (avant l'émergence d'Internet) comme « la principale application de l'art séquentiel au support papier ». La bande dessinée peut désigner, selon le contexte, la forme d'expression, c'est-à-dire la technique en tant que telle, mais aussi le médium qui supporte la bande dessinée (livres de différentes formes, support numérique). Son origine est attribuée à Rodolphe Töpffer au XIXe siècle. Richard Felton Outcault avec The Yellow Kid est également un des précurseurs du genre. En Amérique du Nord où les anglophones l'appellent comics, la bande dessinée devient populaire au début du XXe siècle et un développement important survient dans les années 1930 avec l'émergence de la bande dessinée de superhéros dont la tête de pont est Superman, personnage créé en 1938 dans Action Comics. C'est également à l'entre-deux-guerres qu'Hergé crée Les Aventures de Tintin qui restent un classique de la bande dessinée franco-belge au style dit ligne claire. Au Japon, Osamu Tezuka popularise la bande dessinée (appelée là-bas manga) après la Seconde Guerre mondiale. Initialement considérée comme un sous-genre de la littérature, ou un art mineur comparativement à la peinture, et destinée avant tout aux enfants, la bande dessinée gagne à partir des années 1960 une légitimité en tant que telle. Ses auteurs exposent, vendent des planches originales comme peuvent le faire d'autres artistes, des festivals drainant des milliers de visiteurs lui sont consacrés à l'instar du Festival international de la bande dessinée d'Angoulême inauguré en 1974 en France et une reconnaissance en tant qu'art lui est accordée, que ce soit par des prix comme ce fut le cas pour la bande dessinée d'Art Spiegelman Maus récompensée par le prix Pulitzer en 1992 ou par des expositions dans les musées. De nouveaux genres émergent, certains auteurs se revendiquent ou sont « catégorisés » comme appartenant à une bande dessinée alternative explorant de nouveaux modes de narration, de nouveaux formats. Des éditeurs décidés à se consacrer spécifiquement à ce segment voient le jour, visant une clientèle plus adulte. Grâce à l'essor d'Internet et au perfectionnement des outils numériques de création, les auteurs de bande dessinée s'emparent de ce nouveau mode de communication, en publiant des bandes dessinées inédites directement sous forme de blogs BD ou en passant du support papier à la bande dessinée en ligne.
Élément chimique de numéro atomique 13 et de symbole Al
L'aluminium est l'élément chimique de numéro atomique 13, de symbole Al. Il appartient au groupe 13 du tableau périodique ainsi qu'à la famille des métaux pauvres. Le corps simple aluminium est un métal malléable, argenté, peu altérable à l'air et peu dense. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de la planète. Il est, en règle générale, trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve combiné à plus de 270 minéraux différents. Son minerai principal est la bauxite : il y est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite. Le métal mis à nu s'auto-passive immédiatement par oxydation, même en condition défavorable : une couche d'alumine Al2O3 imperméable épaisse de quelques nanomètres le protège de la corrosion (les conditions favorables sont essentiellement : environnement peu chaud, peu humide, peu pollué, peu salé ; alliage de qualité adaptée). L'oxydabilité de l'aluminium doit être techniquement contrôlée par une série de processus industriels dont les deux principaux sont l'oxydation rapide amplifiée forcée anodique électrolytique et le colmatage rapide par hydratation à chaud. Sa légèreté, sa résistance à la corrosion, sa mise en forme variée et sa coloration durable en font un matériau important et très utilisé dans l'industrie et l'artisanat, malgré la technicité de sa mise en œuvre, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium. En 2010, 211 millions de tonnes de bauxite ont été extraites dans le monde, l'Australie en assurant 33,2 % devant la Chine (19,0 %), le Brésil (15,2 %), l'Inde (8,5 %) et la Guinée (8,2 %). La Guinée détient à elle seule plus du quart des réserves mondiales connues de bauxite, estimées fin 2010 à 28 milliards de tonnes. La production mondiale d'aluminium métallique s'est élevée à 41,4 millions de tonnes en 2010, dont la Chine a réalisé 40,6 % avec 16,8 millions de tonnes, loin devant la Russie (9,3 %) et le Canada (7,1 %). Enfin, l'aluminium n'est pas un oligo-élément, sa production nécessite énormément d'énergie, et c'est un contaminant croissant de l'environnement et de l'alimentation.
Plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre corps
Un atome (grec ancien ἄτομος [átomos], « insécable ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre. Les atomes sont les constituants élémentaires de toutes les substances solides, liquides ou gazeuses. Les propriétés physiques et chimiques de ces substances sont déterminées par les atomes qui les constituent ainsi que par l'arrangement tridimensionnel de ces atomes. Contrairement à ce que leur étymologie suggère, les atomes ne sont pas indivisibles, mais sont constitués de particules subatomiques. Ils comprennent un noyau, qui concentre plus de 99,9 % de leur masse, autour duquel se distribuent des électrons, qui forment un nuage 10 000 à 100 000 fois plus étendu que le noyau lui-même, de sorte que le volume d'un atome, grossièrement sphérique, est presque entièrement vide. Le noyau est formé de protons, porteurs d'une charge électrique positive, et de neutrons, électriquement neutres ; l'hydrogène fait exception, car le noyau de son isotope 1H ne contient aucun neutron. Les protons et neutrons, également appelés nucléons, sont maintenus ensemble dans le noyau par la liaison nucléaire, qui est une manifestation de l'interaction forte. Les électrons occupent des orbitales atomiques en interaction avec le noyau via la force électromagnétique. Le nuage électronique est stratifié en niveaux d'énergie quantifiés autour du noyau, niveaux qui définissent des couches et des sous-couches électroniques ; les nucléons se distribuent également selon des couches nucléaires, bien qu'un modèle approché assez commode popularise la structure nucléaire d'après le modèle de la goutte liquide. Plusieurs atomes peuvent établir des liaisons chimiques entre eux grâce à leurs électrons. D'une manière générale, les propriétés chimiques des atomes sont déterminées par leur configuration électronique, laquelle découle du nombre de protons de leur noyau. Ce nombre, appelé numéro atomique, définit un élément chimique. 118 éléments chimiques sont reconnus par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) depuis le 18 novembre 2016. Les atomes d'éléments différents ont des tailles différentes, ainsi généralement que des masses différentes, bien que les atomes d'un élément chimique donné puissent avoir des masses différentes selon les isotopes considérés. Les atomes les plus lourds, ou dont le noyau présente un déséquilibre trop important entre les deux types de nucléons, tendent à devenir plus instables, et sont alors radioactifs ; le plomb 208 est l'isotope stable le plus lourd. La théorie atomiste, qui soutient l'idée d'une matière composée de « grains » indivisibles (contre l'idée d'une matière indéfiniment sécable), est connue depuis l'Antiquité, et a été notamment défendue par Leucippe et son disciple Démocrite, philosophes de la Grèce antique, ainsi qu'en Inde, plus antérieurement, par l'une des six écoles de philosophie hindoue, le vaisheshika, fondé par Kanada. Elle fut disputée jusqu'à la fin du XIXe siècle et n'a plus été remise en cause depuis lors. L'observation directe d'atomes n'est devenue possible qu'au milieu du XXe siècle avec la microscopie électronique en transmission et l'invention du microscope à effet tunnel. C'est ainsi sur les propriétés des atomes que reposent toutes les sciences des matériaux modernes, tandis que l'élucidation de la nature et de la structure des atomes a contribué de manière décisive au développement de la physique moderne, et notamment de la mécanique quantique.
Élément chimique de numéro atomique 7 et de symbole N ; élément le plus abondant de l'atmosphère terrestre
L'azote est l'élément chimique de numéro atomique 7, de symbole N (du latin nitrogenium). C'est la tête de file du groupe des pnictogènes. Dans la langue courante on appelle « azote » le corps simple N2 (diazote), constituant majoritaire de l'atmosphère terrestre, représentant presque les 4/5e de l'air (78,06 %, en volume). Dans la croûte terrestre, l'azote est le 34e élément constituant par ordre d'abondance. Les minéraux contenant de l'azote sont essentiellement les nitrates, notamment le nitrate de potassium KNO3 (constituant du salpêtre) ou nitre, qui servait jusqu'à la fin du XIXe siècle à faire des poudres explosives (la poudre noire), et le nitrate de sodium NaNO3 (constituant du salpêtre du Chili). L'azote a de nombreux usages industriels. Il est notamment massivement employé comme engrais en agriculture (sous forme de composés d'ammonium), au point que c'est aujourd'hui son principal usage en Europe (les 3/4 de la production industrielle d'azote), un usage néfaste pour l'environnement.
Élément chimique de numéro atomique 2 et de symbole He ; gaz rare ; gaz noble
L’hélium est l'élément chimique de numéro atomique 2, de symbole He. Pratiquement inerte, c'est le premier de la famille des gaz nobles (ou gaz rares) dans le tableau périodique des éléments. Son point d'ébullition est le plus bas parmi les corps connus, et il n'existe sous forme solide que s'il est soumis à une pression supérieure à 25 atmosphères. L'hélium possède deux isotopes stables : l'hélium 4 (4He), le plus abondant, et l'hélium 3 (3He). Ces deux isotopes, contrairement à ceux de la plupart des éléments chimiques, diffèrent sensiblement dans leurs propriétés, car le rapport de leurs masses atomiques est important. D'autre part, les effets quantiques, sensibles à basse énergie, leur donnent des propriétés très différentes. Le présent article traite essentiellement de l'hélium 4 (4He). L'article Hélium 3 compile les propriétés spécifiques de l'isotope 3He. Le mot hélium a été construit à partir du grec Helios (Ἥλιος / Hếlios, « le Soleil »), cet élément ayant été observé pour la première fois dans le spectre solaire le 18 août 1868, au cours d'une éclipse totale de Soleil, par l'astronome Jules Janssen. L'hélium est, après l'hydrogène, l'élément le plus abondant dans l'Univers. L'essentiel de cet hélium a été produit lors de la nucléosynthèse primordiale mais d'autres processus en produisent, notamment la radioactivité α. Sur la Terre, selon une estimation du Bureau of Land Management des États-Unis de 2006, les ressources d'hélium totalisent 52 milliards de mètres cubes. L'hélium est un gaz indispensable à la recherche scientifique et à l’innovation industrielle, notamment en cryogénie. Plusieurs de ses usages sont en forte croissance, alors que la production industrielle a diminué pour des raisons conjoncturelles : en 2010, la raréfaction des sources d'hélium facilement accessible est jugée inquiétante, et elle empire en 2026. Le marché de l'hélium depuis le début du XXIe siècle est marqué par une transition structurelle, passant d'une situation d'excédent historique pilotée par les États-Unis à une instabilité chronique caractérisée par des crises d'offre successives, dites « Helium Shortage » avec en 2026 une importante chute de la production due à la guerre au Moyen-Orient et en particulier à la fermeture du site de Ras Laffan au Qatar. Dans le même temps, un usage croissant du refroidissement à l'hélium se développe, par exemple pour ː les aimants des tokamaks nécessaires à la fusion ; des transports à lévitation magnétique (Maglev, dont le train japonais SCMaglev, qui a atteint un record de 603 km/h, grâce à ses aimants supraconducteurs embarqués refroidis à l'hélium liquide) ; les câbles électriques supraconducteurs ; la gravure nanométrique des puces informatiques… Ces installations recyclent leur hélium, mais le coût de remplissage initial et le coût de compensation des pertes deviennent des postes budgétaires critiques. La recherche développe des supraconducteurs à haute température (refroidis à l'azote liquide, moins cher), mais en 2025, l'hélium reste la norme pour les systèmes exigeant la plus haute intensité de champ magnétique. Une pénurie prolongée pourrait freiner la recherche fondamentale en physique et en médecine notamment et en informatique quantique, retarder les phases de tests des grands aimants supraconducteurs des projets en construction et peut-être affecter les fonderies de puces d'IA. Sa rareté impose une gestion rigoureuse de ce gaz, et la recherche d'alternative.
Alliage métallique à base de fer
Un acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement cette teneur en carbone qui confère à l'acier ses propriétés mécaniques de dureté, de résistance et d'élasticité. Depuis le XIXe siècle, les aciers sont très utilisés dans l'industrie, le bâtiment et les travaux publics (BTP) et le génie civil et militaire ; purs ou sous forme d'alliages, et souvent améliorés par des traitements thermiques, mécaniques et chimiques agissant sur leurs propriétés mécaniques (recuit, trempe, revenu, cémentation, nitruration et carbonitruration), leur dureté, résilience et de résistance à l'usure et à la corrosion.
Élément chimique de numéro atomique 80 et de symbole Hg
Le mercure est l'élément chimique de numéro atomique 80, de symbole Hg. Le corps simple mercure est un métal, liquide et peu visqueux dans les conditions normales de température et de pression, dit vif-argent jusqu'au début du XIXe siècle. Le mercure (métallique) a longtemps été utilisé dans divers médicaments, dans les thermomètres et les batteries, avant d'être interdit (en France en 1999) car trop toxique. En 2021, il serait encore dans le monde la cause de 250 000 cas de déficience intellectuelle par an, principalement par ingestion de produits de la mer. Le mercure est hautement toxique pour le système nerveux, immunitaire, les reins et d'autres organes, causant une intoxication dite « hydrargisme » .
Élément chimique de numéro atomique 30 et de symbole Zn
Le zinc (prononcé [zɛ̃ɡ] ou [zɛ̃k]) est l'élément chimique de numéro atomique 30 et de symbole Zn. Le corps simple zinc est un métal.
Art martial et sport de combat d'origine japonaise
Le judo (柔道, jūdō, litt. « voie de la souplesse ») (hiragana : じゅうどう) est un art martial, créé au Japon en 1882 par Jigorō Kanō en tant que pédagogie physique, mentale et morale. Par rapport au Kobudō, ou « voie martiale traditionnelle », le judo est ce qu'on appelle un shin budō, c'est-à-dire une « voie martiale moderne », dont une branche est devenue un sport de combat, puis un sport olympique à l'occasion des Jeux olympiques de Tokyo de 1964. Détenant, à l'âge de 21 ans, trois densho de maître d'arts martiaux (équivalents des menkyo, ou autorisations de délivrer l'enseignement), Jigorō Kanō definit sa propre méthode dérivée du ju-jitsu, à laquelle il donna le nom de « Jūdō Kōdōkan ». En 1920, il définit la philosophie de son art par deux maximes : « Seiryoku zenyo », la « bonne utilisation de l'énergie », et « Jita kyoei », « entraide et prospérité mutuelles ». Selon la vision de son fondateur, ces principes dépassent le cadre sportif : la meilleure utilisation de l’énergie n'a de sens que si elle sert le progrès social. Kanō considérait que l'individu ne peut atteindre le véritable bonheur qu'en menant une vie sociale basée sur l'entraide, affirmant qu'il faut « s’aider, se céder et prospérer mutuellement ». Kanō écarta toute technique dangereuse des anciennes écoles d'arts martiaux qu'il avait étudiées afin de faire du judo un système éducatif, à usage d'activité physique et morale, pour la jeunesse de son pays. Il transforma une méthode de combat à mains nues guerrière et brutale (aujourd'hui maladroitement désignée par l'appellation ju-jitsu) en un art où prédominent l'éthique et la recherche de la maîtrise de soi, dans le but de développer sa personnalité ainsi qu'un état d'esprit constructif et non violent. L'objectif principal du judoka en compétition est de projeter son adversaire sur le dos, soit de l'amener au sol et de l'immobiliser (techniques de maîtrise), ou de l'obliger à abandonner à l'aide de clés articulaires et d'étranglements. Les règles du judo ont évolué depuis la création de l'art martial et les techniques de percussion ainsi que les armes traditionnelles ne sont autorisées que dans sa forme théorique (kata) ; elles ne sont pas autorisées en compétition, ni même en pratique libre (randori). Le lieu où l'on pratique le judo s'appelle le dojo (道場, dōjō, litt. « lieu d'étude de la voie »). Les pratiquants, nommés judokas, portent une tenue en coton renforcé, le judogi, communément appelée kimono en France (à tort, le terme kimono désignant en japonais un autre type de vêtement). Le judogi est généralement blanc, mais afin de faciliter la distinction entre les combattants dans les compétitions internationales, un des deux judokas peut porter un judogi de couleur bleue. Le judo se pratique pieds nus et torse nu sous le judogi chez les hommes ou avec un T-shirt blanc sous le judogi chez les femmes. Les judokas pratiquent, à l'entraînement et en compétition, sur une surface plane délimitée de forme carrée, le tatami, qui est habituellement constituée d'un ensemble de tapis juxtaposés. Ceux-ci sont faits d'une mousse expansée à forte densité, qui amortit les chutes. On utilisait à l'origine une dalle dense et épaisse de paille de riz tressée.
Série de compétitions mondiales de sports d'hiver
Les Jeux olympiques d'hiver sont un événement sportif international organisé tous les quatre ans. La première édition des jeux olympiques d’hiver a lieu dans la station française de Chamonix en 1924. Les premiers sports sont le ski de fond, le patinage artistique et de vitesse, le hockey sur glace, le combiné nordique, le saut à ski, le bobsleigh, le curling et la patrouille militaire. Les Jeux olympiques d'hiver ont lieu tous les quatre ans de 1924 à 1936. Ils sont ensuite interrompus par la Seconde Guerre mondiale et ont à nouveau lieu tous les quatre ans dès 1948. Les Jeux d'hiver sont organisés la même année que les Jeux d'été jusqu'en 1992. L'organe de direction des Jeux olympiques, le Comité international olympique (CIO), décide à cette date de placer les Jeux olympiques d'hiver et d'été en alternance sur les années paires d'un cycle de quatre ans. Les Jeux d'hiver évoluent depuis leur création. De nouvelles disciplines sont ajoutées et certaines d'entre elles, telles que le ski alpin, le biathlon, la luge, le patinage de vitesse sur piste courte, le ski acrobatique et le snowboard, gagnent une place permanente dans le programme olympique et leurs épreuves se multiplient. D'autres, comme le ski de vitesse, le bandy et le ski joëring, sont des sports de démonstration lors d'une édition des Jeux, mais ne deviennent pas des sports olympiques officiels. L'essor de la télévision comme le média global de télécommunication améliore le profil des Jeux. Elle crée un flux de revenus via la vente de droits de diffusion et de publicité qui deviennent lucratifs pour le CIO. Cela permet aux entreprises extérieures, comme les chaînes de télévision et les sponsors, d'exercer une influence. Dans l'histoire des Jeux, le CIO doit répondre à plusieurs critiques tels que les scandales internes, l’utilisation de produits dopants par les athlètes ainsi que le boycott politique de la compétition. Pendant la guerre froide, des nations utilisent les Jeux d'hiver pour montrer la supériorité revendiquée de leurs systèmes politiques. Depuis 1924, les Jeux d'hiver ont été tenus sur trois continents, mais jamais dans l'hémisphère sud. Les États-Unis les accueillent quatre fois, la France trois fois, tandis que l'Autriche, le Canada, l'Italie, le Japon, la Norvège et la Suisse les organisent à deux reprises. En 2014, Sotchi est la première ville russe à accueillir les Jeux d'hiver, et en 2018, PyeongChang, en Corée du Sud, est la troisième ville asiatique à les organiser, les Jeux d'hiver restant sur ce continent pour l'édition 2022 à Pékin, qui est la première à organiser des Jeux d'été puis d'hiver. La Norvège est le pays qui totalise le plus de médailles aux Jeux d'hiver : après les Jeux de Pékin 2022 où elle remporte 16 titres pour 37 podiums, elle totalise 405 médailles dont 148 en or. Ses athlètes Marit Bjørgen en ski de fond et Ole Einar Bjørndalen en biathlon sont les plus couronnés de tous, avec respectivement 15 et 14 médailles, et huit titres chacun. Au nombre de médailles d'or, le record appartient désormais à Johannes Høsflot Klæbo qui totalise onze titres, dont les six remportés au programme des Jeux de Milan-Cortina 2026 Entre la victoire de Charles Jewtraw en patinage de vitesse 500 m le 26 janvier 1924 à Chamonix, premier titre des Jeux d'hiver, et celle de Yuzuru Hanyu le 17 février 2018 dans la compétition de patinage artistique des Jeux de PyeongChang, 1 000 médailles d'or ont été attribuées dans la compétition olympique hivernale.
Élément chimique de numéro atomique 28 et de symbole Ni
Le nickel est l'élément chimique de numéro atomique 28, de symbole Ni. Le corps simple nickel est un métal ; à l'état solide, il est ferromagnétique.
Élément chimique de numéro atomique 27 et de symbole Co
Le cobalt est l'élément chimique de numéro atomique 27, de symbole Co.
Élément chimique de numéro atomique 5 et de symbole B
Le bore est l'élément chimique de numéro atomique 5, de symbole « B ». C'est la tête de file du groupe 13 du tableau périodique. Il fait partie, avec le lithium et le béryllium, des quelques éléments légers absents des principaux processus de nucléosynthèse (nucléosynthèse primordiale et nucléosynthèse stellaire). La présence du bore, en faible abondance, dans l'espace est imputable à la spallation cosmique (bombardement interstellaire d'éléments plus lourds par les rayons cosmiques). Le corps simple bore est un métalloïde trivalent. Il est plutôt rare dans l'écorce terrestre et le système solaire, mais plus abondant à la surface de la Terre, sous forme de borates (principalement de borax), et dans les océans sous forme d'acide borique. Il constitue environ 0,001 % de la croûte terrestre, soit 10 ppm en moyenne (en particulier 5 mg/kg dans les basaltes). Il existe deux variétés allotropiques principales de bore à l'état de corps simple : le bore amorphe est une poudre brune, tandis que le bore cristallin est noir. Le bore cristallin est dur — 9,3 sur l'échelle de Mohs — et présente une faible conductivité électrique à température ambiante. Le bore présente un grand intérêt tant pour la variété de ses composés, pour les progrès qu'il a rendu possibles dans la compréhension de la liaison chimique, que pour son importance industrielle et technologique. Il est utilisé essentiellement sous forme de perborate de sodium Na2B2O4(OH)4 dans les lessives et les détergents, ainsi que sous forme de borax Na2B4O7·10H2O dans les matériaux en fibres de verre.
Élément chimique de numéro atomique 33 et de symbole As
L'arsenic est l'élément chimique de numéro atomique 33, noté par le symbole As. Son corps simple se présente sous la forme d'un solide cristallin argenté. L'arsenic appartient au groupe des pnictogènes (groupe 15) avec l'azote (N), le phosphore (P), l'antimoine (Sb), le bismuth (Bi) et le moscovium (Mc). Il a des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux, comme l'antimoine dont il est proche. Il est généralement considéré comme un métalloïde. C'est un élément hautement toxique et un polluant réglementé depuis 2005 en Europe par une directive. Le groupe des pnictogènes montre une tendance croissante à former des sulfures stables plutôt que des oxydes. De même, les ions à base d'As, Sb et Bi sont précipités par le sulfure d'hydrogène en solution. L’arsenic est chimiquement très semblable au phosphore, élément non-métal qui le précède dans le même groupe. On dit qu'il est son « analogue chimique ». Il présente aussi une grande analogie avec l'antimoine semi-métallique, plus lourd, qui le suit dans le groupe. Cette matière connue depuis l'Antiquité est aussi un perturbateur endocrinien.
Composé chimique, alcool
L’éthanol, aussi appelé alcool éthylique () ou alcool, est un alcool de formule semi-développée CH3-CH2-OH. C'est un liquide incolore, volatil, inflammable et miscible à l'eau en toutes proportions. C'est un psychotrope, et l'une des plus anciennes drogues considérées comme récréatives, sous la forme de boisson alcoolisée. L'éthanol est utilisé par l'industrie agroalimentaire (pour la production de spiritueux notamment), la parfumerie et la pharmacie galénique (comme solvant) ainsi qu'en biocarburant (bioéthanol). Il est en outre utilisé dans les thermomètres à alcool.
Forme cristalline précieuse de carbone
Le diamant (/dja.mɑ̃/, du grec ancien ἀδάμας / adámas, « indomptable ») est un minéral, constitué d'atomes de carbone à l'état cristallin. Sa renommée vient de sa rareté à l'état naturel et de son utilisation en joaillerie. Le diamant trouve également de nombreuses applications industrielles du fait de ses propriétés physiques particulières, comme outils de coupe et d'usinage, comme bistouris ou dans des enclumes à diamant. Les diamants de synthèse peuvent remplacer les diamants naturels pour certaines applications. Les propriétés physiques du diamant viennent des fortes liaisons covalentes entre ses atomes arrangés selon un système cristallin cubique. En particulier, le diamant est le matériau naturel le plus dur (avec l'indice maximal (10) sur l'échelle de Mohs) et il possède une très forte conductivité thermique. Chimiquement, le diamant est la forme allotropique de haute pression du carbone. Le diamant est métastable aux conditions ambiantes de l'atmosphère terrestre (basse température et pression), ce qui explique qu'on le trouve à la surface de la Terre. Le diamant reste moins stable que le graphite et la lonsdaléite, les deux autres formes de cristallisation du carbone. La majorité des diamants naturels se sont formés dans des conditions de très hautes températures et pressions à des profondeurs de 140 à 190 kilomètres dans le manteau terrestre. Leur croissance nécessite de 1 à 3,3 milliards d'années (entre 25 et 75 % de l'âge de la Terre). Les diamants sont remontés à la surface par le magma d'éruptions volcaniques profondes qui refroidit pour former des roches volcaniques contenant les diamants, les kimberlites et les lamproïtes.
Aliment produit à partir de la fève de cacao
Le chocolat ([ ʃɔ.kɔ.la] ou [ ʃo.ko.lɑ]), terme d'origine mésoaméricaine, est un aliment plus ou moins sucré produit à partir de la fève de cacao. Celle-ci est fermentée, torréfiée, broyée jusqu'à former une pâte de cacao liquide dont est extraite la matière grasse appelée beurre de cacao. Le chocolat est constitué du mélange, dans des proportions variables, de pâte de cacao, de beurre de cacao et de sucre ; auxquels sont ajoutées éventuellement du lait, des épices (comme la vanille), des matières grasses végétales, du caramel ou des fragments de fruits. Consommé initialement sous forme de xocoatl (boisson épicée) au Mexique et en Amérique centrale, le chocolat se démocratise avec la révolution industrielle. Au XVIe siècle, il est consommé sous forme solide (chocolat noir ou au lait) ou liquide (chocolat chaud). Le chocolat se retrouve dans de nombreux desserts tels que les confiseries, biscuits, gâteaux, crèmes glacées, tartes, et boissons. Offrir du chocolat, moulé de différentes manières, est devenu traditionnel lors de certaines festivités : œufs, lapins, poules, cloches et petites figurines de poissons ou de coquillages et de crustacés à Pâques ; pièces de monnaie pour Hanoucca ; truffes pour Noël ; cœurs pour la Saint-Valentin ; ou traditionnelles marmites de la fête de l'Escalade en Suisse dans le canton de Genève.