L'eau est-elle un composé ou un élément?

L'eau est partout sur notre planète. C'est la raison pour laquelle nous avons une vie organique. Il façonne nos montagnes, sculpte nos océans et détermine nos conditions météorologiques. Il serait logique de penser que l'eau doit être l'un des éléments de base. Cependant, l'eau est un composé chimique.

L'eau en tant que composé et molécule

Un composé se forme chaque fois que deux atomes ou plus forment des liaisons chimiques entre eux. La formule chimique de l'eau est H₂O, ce qui signifie que chaque molécule d'eau est constituée d'un atome d'oxygène lié chimiquement à deux atomes d'hydrogène. Ainsi, l'eau est un composé. C'est aussi une molécule, qui est n'importe quelle espèce chimique formée par deux ou plusieurs atomes liés chimiquement l'un à l'autre. Les termes molécule et composé signifient la même chose et peuvent être utilisés de manière interchangeable.

Parfois, la confusion survient parce que les définitions de «molécule» et de «composé» n'ont pas toujours été aussi claires. Dans le passé, certaines écoles enseignaient que les molécules étaient constituées d'atomes liés par des liaisons chimiques covalentes, tandis que les composés étaient formés par des liaisons ioniques. Les atomes d'hydrogène et d'oxygène dans l'eau sont liés par covalence, donc selon ces définitions plus anciennes, l'eau serait une molécule, mais pas un composé. Un exemple d'un composé serait le sel de table, NaCl. Cependant, à mesure que les scientifiques comprenaient mieux les liaisons chimiques, la frontière entre les liaisons ioniques et covalentes est devenue plus floue. De plus, certaines molécules contiennent des liaisons ioniques et covalentes entre les différents atomes.

En résumé, la définition moderne d'un composé est un type de molécule composé d'au moins deux types d'atomes différents. Selon cette définition, l'eau est à la fois une molécule et un composé. Gaz oxygène (O₂) et l'ozone (O₃), par exemple, seraient des exemples de substances qui sont des molécules mais pas des composés.

Pourquoi l'eau n'est pas un élément

Avant que l'humanité ne connaisse les atomes et les éléments, l'eau était considérée comme un élément. D'autres éléments comprenaient la terre, l'air, le feu et parfois le métal, le bois ou l'esprit. Dans un sens traditionnel, vous pourriez considérer l'eau comme un élément, mais elle ne se qualifie pas comme un élément selon la définition scientifique. Un élément est une substance constituée d'un seul type d'atome. L'eau se compose de deux types d'atomes: l'hydrogène et l'oxygène.

Comment l'eau est unique

Bien que l'eau soit partout sur Terre, c'est un composé très inhabituel en raison de la nature des liaisons chimiques entre ses atomes. Voici quelques-unes de ses excentricités:

• L'eau est plus dense à l'état liquide qu'à l'état solide, c'est pourquoi la glace peut flotter sur ou dans l'eau liquide.
• L'eau avait un point d'ébullition inhabituellement élevé en fonction de son poids moléculaire.
• L'eau est souvent appelée le «solvant universel» en raison de sa capacité étonnante à dissoudre tant de substances.

Ces propriétés inhabituelles ont eu un impact profond sur le développement de la vie sur Terre et sur l'altération et l'érosion de la surface de la Terre. D'autres planètes qui ne sont pas riches en eau ont eu des histoires naturelles très différentes.