1869, Russie. Assoupi sur sa table de travail, le chimiste Dmitri Mendeleïev se redresse brusquement. Il vient de faire le plus étrange des rêves : carbone, hydrogène, oxygène… se bousculaient dans une élégante chorégraphie.

Rien d’étonnant lorsqu’on sait que, depuis des mois, Dmitri se consacre à un travail colossal : celui de classer tous les éléments chimiques connus à ce jour. Mais attention, pas n'importe comment !

Serge Levitsky, Portrait de Dmitri Mendeleïev, 1861, photographie
Voir en grand

Il a remarqué quelque chose d'étrange. Lorsque l’on range les éléments chimiques par masse atomique croissante (donc par leur poids), on s’aperçoit que certains d’entre eux ont des propriétés similaires.

Par exemple, le lithium (masse atomique= u = 7), le sodium (u = 23) et le potassium (u = 40) sont trois métaux qui réagissent très fortement au contact de l'eau.

Réaction chimique du sodium (Na) dans de l'eau, photo : Tony Mach
Voir en grand

Or il s’avère que les propriétés chimiques des éléments se répètent périodiquement. Alors, pourquoi ne pas tenter de les classer de façon à voir cet aspect périodique ? Dmitri se lance, mais rien ne semble fonctionner…

Jusqu'à ce fameux rêve ! Là, il voit ses chers éléments se ranger bien gentiment dans… un tableau.

Les éléments sont notés de haut en bas par poids croissant, et chaque ligne correspond à une "famille", c’est-à-dire aux éléments ayant les mêmes propriétés.
Simple et efficace. Dmitri s'empresse de tester cette idée. Et ça marche !

Premières recherches manuscrites de tableau par Dmitri Mendeleïev, 17 février 1869
Voir en grand

Tellement bien qu’il parvient à prédire l'existence d'éléments chimiques encore inconnus (masse atomique, propriétés physico-chimiques, etc.). Pour ces derniers, il laisse des trous dans son tableau.

Et le temps lui donnera raison ! Au cours du siècle suivant, les scientifiques découvriront de nouveaux éléments chimiques qui viendront compléter petit à petit l’ensemble des trous laissés par Mendeleïev.

Tableau périodique de Mendeleïev, publié en 1870
Voir en grand

Depuis, le "tableau périodique des éléments chimiques" a acquis ses lettres de noblesse.

Désormais présenté à l'horizontale, il est sur la table de chevet de tous les chimistes. Pour inspirer de nouveaux rêves, peut-être ?

Tableau périodique des éléments chimiques, photo : Michka B
Voir en grand

Pour en savoir plus :

Cette année, le CNRS fête un anniversaire, celui du tableau périodique des éléments chimiques qui a 150 ans. S’il n'a pas pris une ride, il a gagné quelques cases depuis le drôle de rêve de Dmitri Mendeleïev.

Eh oui, les chimistes continuent de découvrir de nouveaux éléments... quand ils ne les fabriquent pas artificiellement !

Et les festivités continuent puisque 2019 est aussi l’année de la chimie : à cette occasion, le CNRS propose une multitude d’événements à découvrir ici.

Regarder Le tableau de Mendeleïev, aucun atome n'y échappe, 2015, vidéo : © CNRS