Jusqu’à présent, dans ce chapitre, 10 éléments ont été définis et discutés. Un total de 10 autres sont nécessaires pour compléter le tableau périodique abrégé de 20 éléments. Leurs noms et propriétés sont brièvement résumés ici. Le tableau périodique est présenté à la Figure 3.9.

Le Sodium, Na, numéro atomique 11, masse atomique 22,99, vient directement en dessous du lithium dans le tableau périodique et est très similaire au lithium en étant un métal mou et chimiquement très réactif., Il y a un isotope majeur du sodium contenant 12 neutrons dans le noyau de l’atome. Le Sodium a 10 électrons de coquille interne contenus dans sa première coquille interne de 2 électrons et sa seconde de 8 électrons. Le 11 électron dans l’atome de sodium est dans un troisième coquille, une coquille extérieure. Ceci est montré comme un seul point dans le symbole de Lewis de Na dans la Figure 3.7. Les électrons dans le sodium peuvent être représentés comme le montre la Figure 3.7.

Le magnésium, Mg, numéro atomique 12, masse atomique 24,31, a 12 électrons par atome, donc il a 2 électrons de l’enveloppe extérieure. Il existe trois isotopes du magnésium contenant 12, 13 et 14 neutrons. Le magnésium est un métal relativement solide et très léger qui est utilisé dans les avions, les échelles d’extension, les outils portables et d’autres applications où la légèreté est particulièrement importante.

aluminium, Al, numéro atomique 13, masse atomique 26.,98, A 3 électrons de l’enveloppe extérieure en plus de ses 10 électrons internes. L’aluminium est un métal léger utilisé dans les avions, les automobiles, les lignes de transmission électriques, la construction de bâtiments et de nombreuses autres applications. Bien qu’il soit chimiquement réactif, le revêtement d’oxyde formé lorsque l’aluminium à la surface du métal réagit avec l’oxygène dans l’air est auto-protecteur et empêche plus de corrosion.

Dans certains égards, l’aluminium peut être considéré comme un métal vert., En effet, l’aluminium permet la construction de composants légers et solides qui, lorsqu’ils sont utilisés dans les avions et les automobiles, nécessitent relativement moins d’énergie pour se déplacer. L’aluminium est donc important dans la conservation de l’énergie. Les câbles en aluminium fournissent également un moyen efficace de transmettre l’électricité. Bien que les minerais à partir desquels l’aluminium est fabriqué soient une ressource extractive extraite de la terre, l’aluminium est un élément abondant. Et il existe des ressources alternatives qui peuvent être développées, y compris l’aluminium dans les cendres volantes laissées par la combustion du charbon., En outre, l’aluminium est l’un des métaux les plus recyclables, et la ferraille d’aluminium est facilement fondue et coulée dans de nouveaux produits en aluminium.

Si un « élément du siècle” devait être nommé pour les années 1900, le silicium humble, Si, numéro atomique 14, masse atomique 28,09, serait un candidat probable. En effet, le silicium est le plus couramment utilisé des éléments semi-conducteurs et, au cours des dernières années 1900, a servi de base à l’explosion de l’électronique et des ordinateurs basés sur des dispositifs semi-conducteurs composés principalement de silicium., Malgré la valeur de ces produits à base de silicium, le silicium est abondant dans le sol et les roches, se classant au deuxième rang derrière l’oxygène en tant que constituant de la croûte terrestre. L’atome de silicium a 4 électrons de l’enveloppe extérieure, un demi-octet, et c’est un métalloïde, intermédiaire dans le comportement entre les métaux à gauche du tableau périodique et les non-métaux à droite.

en réduisant considérablement la majeure partie des composants électroniques par rapport aux performances, le silicium a contribué à une énorme économie de matériaux utilisés dans les radios, les téléviseurs, les équipements de communication et autres appareils électroniques., En outre, les dispositifs semi-conducteurs à base de silicium utilisés dans l’électronique à semi-conducteurs ne consomment qu’une fraction de l’électricité autrefois utilisée par les dispositifs à tube à vide. Les fils encombrants en cuivre relativement rare autrefois utilisés pour transmettre des signaux de communication électriquement ont été largement remplacés par des dispositifs à fibre optique constitués de silice transparente, SiO2, qui transfèrent des informations sous forme d’impulsions lumineuses. Une fibre optique semblable à un cheveu peut transmettre plusieurs fois la quantité d’informations par unité de temps en tant que Fil de cuivre épais qu’elle remplace., Et l’énergie nécessaire à la transmission d’une unité d’information par un câble à fibre optique est minuscule par rapport à celle requise pour envoyer la même information par impulsion électrique sur un fil de cuivre. Le silicium est donc vraiment un élément vert qui, bien que bon marché et abondant, remplit des fonctions électroniques et de communication beaucoup plus rapidement et mieux que le cuivre et les autres métaux qu’il a remplacés.

le phosphore, P, numéro atomique 15, masse atomique 30,97, a 5 électrons de l’enveloppe extérieure. Il est donc directement en dessous de l’azote dans le tableau périodique et ressemble à l’azote dans son comportement chimique., Le phosphore élémentaire pur se présente sous plusieurs formes, dont la plus abondante est le phosphore blanc. Le phosphore blanc est un non-métal chimiquement très réactif qui peut prendre feu spontanément dans l’atmosphère. Il est toxique et provoque une détérioration de l’os. L’os de la mâchoire est particulièrement sensible aux effets du phosphore et développe une condition connue sous le nom de « mâchoire phossy” dans laquelle l’os devient poreux et faible et peut se rompre de la tension de mastication., Le phosphore combiné chimiquement est un élément essentiel de la vie, cependant, et est l’un des composants de L’ADN, la molécule de base qui dirige les processus de la vie moléculaire. Le phosphore est également un engrais végétal essentiel et est un ingrédient de nombreux produits chimiques industriels, y compris certains pesticides.

L’Arsenic est dans le même groupe du tableau périodique que le phosphore et se présente comme une impureté avec le phosphore traité à partir du minerai. Si ce phosphore doit être utilisé pour la nourriture, l’arsenic doit être éliminé.

soufre, S, Numéro atomique 16, masse atomique 32.06, a 6 électrons de l’enveloppe extérieure., C’est un non-métal fragile, généralement jaune. C’est un nutriment essentiel pour les plantes et les animaux présents dans les acides aminés qui composent les protéines. Le soufre est un polluant de l’air commun émis sous forme de dioxyde de soufre, SO2, lors de la combustion de combustibles fossiles contenant du soufre. Une grande partie des grandes quantités de soufre nécessaires à la production industrielle d’acide sulfurique et d’autres produits chimiques contenant du soufre est récupérée à partir du sulfure d’hydrogène, H2S, qui contamine une grande partie du gaz naturel (méthane, CH4) qui est un carburant et une matière première si importants dans le monde aujourd’hui., Conformément aux meilleures pratiques de la chimie verte, le sulfure d’hydrogène est séparé du gaz naturel brut et environ 1/3 de celui-ci est brûlé,

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produisant du dioxyde de soufre, SO2. Le dioxyde de soufre produit est ensuite mis à réagir avec le sulfure d’hydrogène restant par la réaction Claus, ci-dessous, donnant un produit de soufre élémentaire qui est utilisé pour synthétiser l’acide sulfurique et d’autres produits chimiques soufrés.

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chlore, Cl, numéro atomique 17, masse atomique 35,453, a 7 électrons de la coque extérieure, juste 1 électron à court d’un octet complet., Le chlore élémentaire est un gaz diatomique jaune verdâtre composé de molécules Cl2. Dans ces molécules, les atomes de Cl atteignent des octets stables d’électrons de l’enveloppe extérieure en partageant deux électrons dans une liaison covalente, comme illustré à la Figure 3.8. L’atome de chlore peut également accepter un électron pour atteindre un octet stable dans L’anion Cl – comme le montre le composé ionique chlorure de sodium, NaCl, à la Figure 3.8.

le chlore élémentaire peut être mortel lorsqu’il est inhalé et a été le premier gaz toxique militaire utilisé pendant la Première Guerre mondiale., Malgré sa nature toxique, le chlore gazeux a sauvé de nombreuses vies en raison de son utilisation depuis environ 100 ans comme désinfectant pour l’eau potable qui a éradiqué les maladies mortelles d’origine hydrique, telles que le choléra et la typhoïde. Le chlore est un produit chimique industriel important utilisé pour fabriquer des plastiques et des solvants. Il n’y a aucune possibilité de pénurie de chlore et il peut même être fait en faisant passer un courant électrique à travers l’eau de mer, qui contient du chlore sous forme de chlorure de sodium dissous.

les aspects verts du chlore dépendent de son application., Le chlore élémentaire est certainement un matériau dangereux dont la fabrication et l’utilisation sont généralement à éviter lorsque cela est possible dans la pratique de la chimie verte. Mais, comme indiqué ci-dessus, le chlore élémentaire a sauvé de nombreuses vies en raison de son utilisation pour désinfecter l’eau. Un certain nombre de pesticides persistants, y compris le DDT, sont des composés organiques composés de chlore, de carbone et d’hydrogène., En plus des dommages écologiques causés par ces pesticides, les sous-produits de leur fabrication et de la production d’autres composés organochlorés sont parmi les contaminants les plus abondants des décharges chimiques de déchets dangereux gênants. Un plastique commun, le polychlorure de vinyle (PVC), contient du chlore. Ce plastique est largement utilisé dans les conduites d’eau et les tuyaux de vidange, dans l’ancienne application remplaçant le métal de cuivre relativement rare et coûteux et le plomb toxique. Mais le matériau utilisé pour fabriquer le PVC est le chlorure de vinyle Volatil., C’est l’un des rares cancérogènes humains connus, ayant causé des cas documentés d’une forme rare de cancer du foie chez des travailleurs autrefois exposés à des niveaux très élevés de vapeur de chlorure de vinyle sur le lieu de travail. En raison des dangers du chlore élémentaire et des problèmes causés par les composés organochlorés, la pratique de la chimie verte tente certainement de minimiser la production et l’utilisation du chlore élémentaire et tente généralement de minimiser la production de composés organochlorés et leur dispersion dans l’environnement.

élément numéro 18, argon, Ar, masse atomique 39.,95, nous amène à la fin de la troisième période du tableau périodique abrégé. Il a un octet complet d’électrons de l’enveloppe extérieure et est un gaz noble. Aucun véritable composé chimique de l’argon n’a été isolé et aucune liaison chimique impliquant cet élément n’était connue jusqu’à ce que la formation d’une liaison transitoire très instable impliquant des atomes D’Ar ait été signalée en septembre 2000. L’Argon compose environ 1% en volume dans l’atmosphère. En grande partie en raison de sa nature chimiquement inerte, l’argon a quelques utilisations. Il est utilisé comme gaz pour remplir les ampoules à incandescence., À cet égard, il aide à prévenir l’évaporation des atomes de tungstène à chaud blanc du filament de la lampe rougeoyante, prolongeant ainsi considérablement la durée de vie de l’ampoule. Il est également utilisé comme milieu plasmatique dans les instruments utilisés pour l’analyse des émissions atomiques par plasma à couplage inductif de polluants élémentaires. Dans cette application, un signal de radiofréquence est utilisé pour convertir l’argon en un plasma gazeux qui contient des ions ar+ chargés positivement et des électrons chargés négativement et qui est chauffé à 10 000 C incroyablement chaud.,