DouSensPerte

Systme du QuŽbŽcium.

Double sens du concept dՎlŽment et dŽfaut de masse.

Pierre Demers

9 et 10 III 2010

Traduction interdite.

Termes de rŽfŽrence : 

RŽsumŽ. JՎlabore ˆ partir dÕune remarque dՃric Scerri sur la notion historique dՎlŽment chimique dans le tableau pŽriodique. Le crŽateur mme de ce tableau insistait sur la nŽcessitŽ de distinguer lՎlŽment corps simple et lՎlŽment participant dans un corps composŽ. Je rappelle que la diffŽrence est associŽe ˆ la perte de masse relativiste lorsque 2 ou plusieurs atomes sÕunissent pour donner un composŽ. Ė lÕintŽrieur dÕun composŽ, un atome ne possde pas une masse dŽfinie. Ce principe est gŽnŽral : une particule ne peut pas tre identifiŽe par sa masse : celle-ci dŽpend de son entourage. RŽf. 1, 5.

 

Un tableau dՎlŽments abstraits.

ƒric Scerri met en vedette une rŽflexion de MendŽlŽev sur la nature des choses quÕil classifiait dans les cases de son tableau en 1869. Une case ne dŽsigne ni le corps pur ni ce quÕil devient dans un composŽ. Elle se rapporte ˆ ce qui se trouve ˆ lÕorigine de lÕun et lÕautre et quÕil appelait un ŽlŽment abstrait, inchangeable et permanent. Et puisque la poids dÕun composŽ est la somme des poids des parties constituantes, MendŽlŽev concluait quÕil Žtait opportun de caractŽriser un ŽlŽment abstrait par son poids atomique.

Mais est-il vrai que le poids dÕun composŽ est la somme des poids des parties constituantes ? Oui, ˆ la condition de nÕen oublier aucune. Lorsque 2 ŽlŽments sÕunissent pour donner disons H2O, nous savons aujourdÕhui quÕil faut inclure dans le bilan la chaleur et la lumire produites, car lՎquation cŽlbre E=mc2 sÕapplique, comme 2 rŽfŽrences rŽcentes le rappellent. RŽf. 2, 3. Le poids total, (ou, pour parler en termes contemporains, la masse) de lÕeau rŽsultante revenue ˆ la tempŽrature initiale est lŽgrement infŽrieure ˆ la somme des masses initiales. La perte de masse est absolument imperceptible par les moyens de laboratoire courants, de sorte que la conclusion ci-dessus de Mendeleev est dÕune grande commoditŽ : les ŽlŽments H et O abstraits se conservent lorsquÕils passent de lՎtat de corps purs ˆ lՎtat de participants dÕun composŽ. Il nÕy a pas dÕutilitŽ pratique ˆ distinguer ces 2 Žtats.

 

Un ŽlŽment garde-tÕil son individualitŽ dans un composŽ ?

Oui ˆ certaines fins pratiques, puisque des procŽdŽs expŽrimentaux permettent de modŽliser les molŽcules en assemblages de noyaux entourŽs dՎlectrons suggŽrant une sorte de prŽsence et de conservation des volumes et des masses des atomes composants.

Cependant le thŽoricien et le philosophe continueront de sÕinterroger. - La thŽorie de la perte de masse sÕapplique ˆ la molŽcule et reste muette quant ˆ sa rŽpartition entre les atomes composants.

 

Conclusion sur la masse.

Il devient Žvident quÕun atome ne peut pas tre dŽfini par une masse dŽterminŽe. Sa masse dŽpend de son entourage. Il faudrait parler des noyaux et des Žlectrons composants et parler des particules en gŽnŽral et des principes de conservation. Comprendre la masse, celle des atomes ou toute autre, est un problme de relativitŽ gŽnŽralisŽe et de champs de force.

 

MendŽlŽev Žtait un anticipateur, un peu comme Charles Janet plus prs de nous, qui a prŽvu lÕexistence des transuraniens. Ses rŽflexions et ses questions continuaient celles des penseurs antiques sur lÕorganisation de la matire, et la thŽorie relativiste de la perte de masse ne rŽpond encore que partiellement ˆ ses questions.

 

RŽfŽrences.

RŽf. 1. ƒric Scerri 2007, (LÕhŽritage MendŽlŽŽvien : le systme pŽriodique) MendeleevÕs Legacy: The Periodic System, ©2007 Chemical Heritage Magazine, printemps 2007, Vol. 25, No 1,

http://www.chemheritage.org/pubs//ch-v25n1-articles/feature_mendeleev_print.html

 

RŽf. 2.  ƒric Scerri 2008, (R™le des triades dans lՎvolution du systme pŽriodique des ŽlŽments, au passŽ et au prŽsent)

 The Role of Triads in the Evolution of the Periodic System, Past and Present, Journal of Chemical Education, 85, 585-589, 2008

 

RŽf. 3. Christian Bizouard (2010), E = m c2, lՎquation de PoincarŽ, Einstein et Planck

Observatoire de Paris, dŽpartement ŅSystmes de RŽfŽrences Temps-EspaceÓ.  http://www.annales.org/archives/x/poincaBizouard.pdf

 

RŽf. 4. Hubert Reeves 1984 , Patience dans l'azur,

ƒd. QuŽbec-Science. 1984, extrait p.174-175,

http://www.csmb.qc.ca/plandereussite/docs/reeves.doc

Mais cette relation n'est pas rŽservŽe au domaine du nuclŽaire. Par exemple en chimie, lorsque 1 kg d'hydrogne se combine avec 8 kg d'oxygne pour former de l'eau, environ 108 joules d'Žnergie est libŽrŽe. Cette Žnergie correspond ˆ une perte de masse d'environ 10-9 kg, ce qui entraine que la masse de l'eau formŽe est infŽrieure de cette quantitŽ ˆ la masse initiale de 9 kilogrammes des rŽactifs.

Cependant le dŽfaut de masse, de l'ordre du dixime de milliardime en valeur relative, est trop infime pour pouvoir tre mis en Žvidence par des mesures expŽrimentales, qui arrivent au mieux ˆ l'ordre du centime de millionime. C'est pour a que l'on continue ˆ utiliser le Ē thŽorme classique Č de la conservation de la masse dans les rŽactions.

 

RŽf. 5. Pierre Demers 2010, Courriel ˆ ƒric Scerri. 24II2010 12h30 (voyez RŽf. 2)

...

J'ai relu votre texte sur le r™le historique des triades. Je crois comprendre un peu mieux votre prŽoccupation titrŽe "dualitŽ du sens du concept d'ŽlŽment".

Selon que l'ŽlŽment est isolŽ ou liŽ, il est corps simple ou corps de base.

La prŽoccupation existait chez les auteurs avant mme la notion bien claire d'atome.

Vous pourriez ajouter ce qui suit.

AssurŽment, l'atome liŽ diffre de l'atome libre. Nous disons de nos jours que lui et les autres atomes d'une molŽcule ont perdu de leur masse en s'unissant.

Cela ressemble ˆ ce qui se passe lorsqu'un proton et un Žlectron s'unissent pour former l'atome H. La masse perdue est lors 13,6 ev.

... lorsqu'un proton et un neutron s'unissent pour donner un noyau de deutŽrium. La masse perdue est alors 2,2 Mev.

La notion de proton : si l'on dit qu'un proton est caractŽrisŽ par une masse dŽterminŽe, comment peut-on dire que c'est bien un proton qui est prŽsent dans les deux derniers exemples?

Ces considŽrations confirment la nŽcessitŽ de distinguer comme vous le faites le concept et la rŽalitŽ de l'ŽlŽment libre et de l'ŽlŽment liŽ (corps simple et corps de base). D'ailleurs l'ŽlŽment liŽ est multiple, il y a pour un mme corps simple X autant de sortes de corps de base que X a de composŽs...

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