Chapitres
- 01. Un peu d’histoire
- 02. Présence à l’état naturel
- 03. Propriétés physiques et chimiques
- 04. Utilisations
- 05. Toxicité
- 06. Écotoxicité
Le strontium est un élément chimique qui porte le numéro 38 dans la classification périodique des éléments.
Informations générales | |
---|---|
Symbole | Sr |
Numéro atomique | 38 |
Famille | Métal alcalino-terreux |
Groupe | 2 |
Période | 5 |
Bloc | s |
Masse volumique | 2,64 g.cm-3 |
Dureté | 1,5 |
Couleur | Blanc argenté métallique |
Propriétés atomiques | |
Masse atomique | 87,62 u |
Rayon atomique | 219 pm |
Configuration électronique | [Kr] 5s2 |
Électrons par niveau d'énergie | 2 | 8 | 18 | 8 | 2 |
Oxyde | Base forte |
Système cristallin | Cubique à faces centrées |
Propriétés physiques | |
État ordinaire | Solide paramagnétique |
Point de fusion | 777°C |
Point d'ébullition | 1 382°C |
Définitions
- Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
- Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
- Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
- Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
- Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
- Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
- Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
- Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux
Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments.
L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.
Un peu d’histoire
Étymologie
Le mot strontium est un mot anglais dérivant de Strontian, un village d'Ecosse. C'est près de ce village que le minerai d'origine, le strontianite, a été trouvé et analysé. Le chimiste et physicien écossais Thomas Charles Hope avait d'abord suggéré de baptiser ce nouvel élément "Strontia" mais son nom définitif, c'est à dire strontium, a été proposé en 1808 par le chimiste britannique Humphry Davy.
Découverte
En 1790 Les chimistes écossais Adair Crawford et William Cruickshank annoncent qu'ils ont découvert un nouvel élément en analysant un minéral provenant des mines plomb du village de Strontian, l'oxyde de strontium appelée strontianite de formule SrCO3. Cette découverte est confirmée par les analyses du chimiste écossais Thomas Charles Hopes. En 1808, le chimiste britannique Humphry Davy parvient à isoler ce nouvel élément par électrolyse et il propose de le nommer "strontium". Pour cela, Thomas Charles Hope s'était appuyé sur les travaux de William Cruickshank et Adair Crawford, les premiers à avoir supposés l'existence d'un nouvel élément encore inconnu dans la strontianite.
Présence à l’état naturel
Le strontium est un élément chimique que l'on peut trouver dans des minéraux tels que la célestine, de formule SrSO4, et la strontianite, de formule SrCO3. De plus, le clarke du strontium est relativement faible puisqu'il est présent dans la croûte terrestre avec un pourcentage de 0,034%. On peut néanmoins trouver des composés solubles de cet élément chimique dans l'eau de mer ou même dans des eaux de sources.
Le clarke d’un élément chimique définit sa présence moyenne dans la croûte terrestre . Il s’exprime sous la forme d’une fraction massique en pourcentage, ppm (partie par million), ou ppb (partie par milliard)
De plus, il est possible de trouver du strontium radioactif tel que le strontium 99 dans la biosphère, mais aussi du césium 137 radioactif suite à une contamination provoquée par l'Homme et ses essais nucléaires aérien mais aussi et surtout à cause de l'accident à la centrale de Tchernobyl et plus récemment la catastrophe de Fukushima. Ce strontium polluant est alors retrouvé dans le réseau trophique à cause des champignons qui captent fortement la radioactivité.
Propriétés physiques et chimiques
Le strontium sous forme de corps simple
Le strontium est un métal gris-jaune qui est mou et malléable. Il est capable, au contact de l'air, de s'oxyder en formant une couche protectrice d'oxyde, de formule SrO, à sa surface. Il est également capable, toujours au contact de l'air, de s'enflammer spontanément. Il brûle d'ailleurs très facilement. C'est pour cela qu'il doit alors être conservé à l'abris de l'air dans du kérosène ou une huile minérale. Le strontium métallique réagit également avec l'eau et la plupart des acides en produisant du dihydrogène. Au contact de l'eau, le strontium peut réagir et former de l'hydroxyde de strontium qui est un composé très corrosif.
Isotopes
Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons
Le strontium est un élément chimique possédant 35 isotopes connus dont leur nombre de masse peut varier entre 73 et 107.
Le nombre de masse d’un atome est le nombre de nucléons qu’il contient. Il s’agit donc de la somme du nombre de protons et du nombre de protons qui constituent le noyau de l’atome
En plus de ces 35 isotopes connus, le strontium possède également 6 isomères nucléaires.
Des isomères nucléaires sont des atomes qui partagent le même noyau mais dans états énergétiques différents. C’est à dire qu’ils comportent un spin et une énergie d’excitation spéciaux. Dans leur état d’énergie le plus bas, on dit qu’ils atteignent l’état fondamental
Et, parmi ces 6 isomères nucléaires, il existe 4 isotopes stables. Ces isotopes représentent d'ailleurs la totalité du strontium présent naturellement.
- Le strontium 88 est le strontium le plus répandu puisqu'il représente à lui seul 82,58% du strontium naturel
- On trouve ensuite le strontium 86 qui représente 9,86% du strontium naturel
- Suivi par le strontium 86 et le strontium 84 représentant respectivement 9,86% et 0,56% du strontium naturel
Les ions du strontium
L'ion strontium II, de formule Sr2+, est un cation monoatomique présentant un défaut de deux électrons. La plupart des sels de strontium II présente une faible solubilité.
Les composés à base de strontium
- Le titanate de strontium, de formule SrTiO3, est minéral transparent incolore lorsqu'il est synthétisé mais, sous sa forme naturelle, c'est à dire la tausonite, il peut être translucide voire opaque, de teinte rougeâtre ou grise. Son indice de réfraction particulièrement élevé (2,39) lui confère un éclat proche de celui du diamant. Il a longtemps été utilisé en joaillerie en tant qu'imitation du diamant.
- L'aluminate de strontium, de formule SrAlO3, est une poudre d'un jaune très pâle qui présente la caractéristique d'être phosphorescente lorsqu'on y inclut de l’europium. Il est utilisé dans la plupart des jouets comme les bracelets ou les figurines qui brillent dans le noir après avoir été exposés à la lumière.
- Le rénalate de strontium, de formule C12H6N2O8SSr2, est un composé utilisé comme principe actif dans des médicaments destinés à luter contre l'ostéoporose.
Utilisations
Le strontium, lorsqu'il est présent sous forme de chlorate ou de nitrate, peut être utilisé comme colorant rouge dans les feux d'artifice. On peut également l'utiliser pour doper des catalyseur expérimentaux dans les pots catalytiques de voitures. Le carbonate de strontium peut être injecté dans les dalles des tubes cathodiques dans le but de ralentir les rayons X.
En géologie, le strontium, couplé avec le rubidium, peut servir à la datation de roche.
Toxicité
Le strontium peut être dangereux pour l'Homme à divers niveau. En effet, celui-ci se retrouve concentré en très grande majorité dans le système osseux et le système conjonctif. De ce fait, lorsqu'il est ingéré en trop grandes quantités, via les champignons ou les graines principalement, il peut provoquer des troubles osseux proches du rachitisme. De plus, le strontium possède une affinité telle qu'il remplace le calcium dans les os, il peut alors être utilisé comme médicament contre l'ostéoporose. Mais il ne faut pas oublier que le strontium 90 est très radioactif et donc dangereux pour l'Homme puisqu'il risque de provoquer des mutations génétiques et des cancers.
Écotoxicité
On dit d’un objet qu’il est écotoxique lorsqu’il est toxique pour l’environnement, c’est-à-dire polluant
Comme décrit précédemment, les concentrations de strontium élevés dans la biosphère sont dues aux activités humaines comme le rejet de cendre de charbon. Le strontium présent dans le sol va alors se dissoudre dans l'eau, se déplacer profondément dans le sol et rejoindre les nappes phréatiques. Mais il une partie du strontium ne peut pas ruisseler avec les eaux de surface et donc stagner dans le sol durant des dizaines d'années. De ce fait, le strontium peut être absorbé par les poisson, les légumes, le bétail et ainsi contaminer l'Homme.
Si vous désirez une aide personnalisée, contactez dès maintenant l’un de nos professeurs !
Bonjour du coup qui peut m’aider pour trouver le nombre de sous-couches du strontium voici mon Instagram pour me repondre svp
@sabrina el llaiti