On m'a appris que l'oxygène est un élément chimique, c'est-à-dire un certain type d'atome qui a 8 protons dans son noyau. Alors pourquoi l'O2 est-il appelé oxygène? Ce n’est pas un type d’atome mais plutôt une molécule.
On m'a appris que l'oxygène est un élément chimique, c'est-à-dire un certain type d'atome qui a 8 protons dans son noyau. Alors pourquoi l'O2 est-il appelé oxygène? Ce n’est pas un type d’atome mais plutôt une molécule.
Je pense que ce que vous trouverez peut-être le plus utile, c'est de connaître un peu l'histoire de la découverte des éléments et de la théorie atomique.
La première substance pure contenant uniquement l'élément oxygène à isoler était le dioxygène ( $ \ ce {O2} $ ), en 1774, bien qu'il soit appelé "air déphlogiqué" jusqu'en 1777 lorsque Lavoisier a utilisé pour la première fois le terme "oxygène". C'était environ 30 ans avant que John Dalton ne propose même la première théorie atomique empirique. À l'époque, nous avions à peine une compréhension de la stoechiométrie, de sorte que Dalton a déclaré que la formule moléculaire de l'eau était $ \ ce {HO} $ . Le fait que le dioxygène soit une substance composée de molécules contenant deux atomes d'oxygène n'était probablement pas largement connu avant au moins 1811, avec les expériences de stœchiométrie gazeuse d'Amadeo Avogadro.
En gros, pendant un certain temps, nous savions qu'il y avait une substance composée d'un seul type d'atome, qui ne pouvait être décomposée en rien de plus simple. Cela correspond à la définition alors en vigueur d'un élément; " une substance pure qui ne pourrait être décomposée en aucune substance plus simple ". Nous savions que "l'oxygène" de Lavoisier devait être $ \ ce {O_n} $ , pour certains n, mais nous n'avions aucune raison de supposer $ n \ neq 1 $ pendant des décennies. Au moment où nous avons découvert $ n = 2 $ , le nom «oxygène» était déjà largement utilisé pour désigner le dioxygène. Le fait que $ n = 3 $ forme également un composé stable dans les conditions ambiantes (ozone) ne serait pas non plus connu avant 1867. Une histoire similaire s'est produite avec le (di) azote (octa) soufre, (tétra) phosphore, etc. Les seuls éléments qui forment des substances monoatomiques stables dans des conditions raisonnables sont les gaz nobles.
Il y a un aspect intéressant à considérer derrière tout cela. Certains (comme Eric Scerri) prétendent que nous ne rendons pas service à la chimie en mêlant les propriétés des éléments et les substances pures qu’ils fabriquent. De nos jours, notre définition d'un élément dépend uniquement du nombre de protons à l'intérieur d'un noyau atomique, sans référence à la réactivité ou sous quelle forme la substance pure peut être trouvée. En ce sens, les éléments n'ont pas de "réactivités", de "points de fusion", etc .; ce sont toutes les propriétés des substances pures. Les seules vraies propriétés des éléments sont des choses telles que la distribution électronique, les énergies d'ionisation, etc. Cependant, il est courant de voir des tableaux périodiques indiquant les points de fusion et d'ébullition des substances pures de chaque élément chimique, et même Wikipedia regroupe les propriétés physiques du dioxygène avec les propriétés atomiques de l'oxygène élémentaire. Pour le meilleur ou pour le pire, nous sommes coincés avec cette subtile ambiguïté de nomenclature.
Techniquement, $ \ ce {O2} $ est oxygène moléculaire. $ \ ce {O} $ , oxygène atomique, n'existe que dans de rares conditions; par exemple. pendant très peu de temps après que la molécule est dissociée par rayonnement, ou lorsque la pression atmosphérique est si basse que l'oxygène dissocié ne trouve pas de partenaire pour se recombiner rapidement.
Chaque fois que l'on se réfère à un élément, il est vraisemblablement sous forme de molécules, ou lié métalliquement, à l'exception des gaz (généralement) inertes. La forme jaune courante du soufre est la molécule $ \ ce {S8} $ . Cependant, il est toujours considéré comme du soufre élémentaire , pas comme un composé , car tous les atomes sont du même type.
BTW, les commentaires ultérieurs en indiquent confusion avec le nombre de protons, trouvés dans le noyau, et le nuage d'électrons, trouvé autour de lui. Considérez un atome comme une boule pelucheuse de barbe à papa (nuage d'électrons), avec quelques cristaux de sucre (neutrons et protons) au centre. Lorsque les atomes se combinent pour former une molécule, seule la barbe à papa colle ensemble; les noyaux sont séparés, avec le même nombre de protons et de neutrons (pas de croûtons, cependant) que dans l'élément atomique. Les noyaux peuvent se combiner, avec suffisamment de pression, et ce processus est la fusion nucléaire - ce qui pourrait être mieux discuté dans la section physique de StackExchange.
In Bref, un élément peut être trouvé dans les molécules; c'est toujours un élément.
C'est simplement un langage familier pour faciliter la consultation. C'est un peu comme la façon dont nous appelons un tas de maïs, le maïs. Au lieu de maïs en épi, comme le plaisantait le comédien Mitch Hedberg. Il dit que "maïs" devrait signifier "maïs sur un épi de maïs", et qu'un tas de grains de maïs devrait être appelé "maïs en épi", mais comme nous rencontrons "maïs en épi" beaucoup plus souvent qu'un gros épi de maïs, nous l'appelons simplement maïs.
Plus quelque chose est courant, moins il a de chances d'être nommé avec précision, et plus il est probable qu'il soit familier.
Il serait très étrange d'essayer de refuser tous les allotropes d'un élément le nom de cet élément, ou d'exiger une description supplémentaire comme dans les phrases "oxygène moléculaire" ou (pour exclure les allotropes non modaux) "oxygène diatomique". Pourquoi serait-ce étrange? Parce que cela peut nécessiter des descriptions très spécifiques qui deviennent rapidement distrayantes, difficiles à comprendre et sans importance au point que vous voulez faire valoir. Cela est particulièrement vrai si un élément existe dans plusieurs allotropes, dont les réactions chimiques d'intérêt actuel pourraient ne se soucier que du nombre global d'atomes présents.
Il est facile de s'habituer aux formes monatomiques et diatomiques d'éléments (métaux généralement traités comme des exemples honorifiques du premier), et oubliez les créatures telles que:
Comment aimeriez-vous tous les appeler?
«Oxygen» est un ensemble qui contient «l'oxygène atomique» et «l'oxygène moléculaire» comme éléments (d'un ensemble). C'est comme demander pourquoi une «automobile Ford» et une «automobile Chevy», chacune appelée «automobile» ". Ainsi, appeler «oxygène atomique», «oxygène» n'est pas incohérent. Ni l'appel d'oxygène «oxygène moléculaire» n'est incohérent. Nous pouvons ajouter de l'ozone à cela comme nous pouvons le dire, "l'ozone est la forme triatomique de l'oxygène". Il n'y a pas d'incohérences ici. Votre question n'est pas de science mais de grammaire. Les formes singulière et plurielle des éléments chimiques sont les mêmes. Nous ne disons pas "oxygènes" ou "aluminums" à moins que nous ne parlions d'une propriété telle que "le point de fusion des oxygènes est ...". Cette question n'a pas vraiment sa place ici, mais appartient à la catégorie de la grammaire anglaise.
Le diamant et le graphite sont tous deux des arrangements d'atomes de carbone, chacun avec des propriétés très différentes et pourtant ils sont tous deux du carbone pur, tout comme un seul atome de carbone, bien sûr. De même, $ \ ce {O2} $ est autant d'oxygène que l'oxygène atomique. La seule complication est que ce que nous considérons habituellement comme oxygène est l'oxygène en tant que gaz composé de molécules $ \ ce {O2} $ . Comme Humpty Dumpty dans Alice au pays des merveilles, «un mot signifie ce que [nous] choisissons de signifier» et nous devons souvent ajouter des modificateurs ou des termes alternatifs pour éviter toute ambiguïté. Telle est la langue ...