Tableau périodique des éléments
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Le tableau périodique des éléments, également appelé table de Mendeleïev, classification périodique des éléments (CPE), tableau de Mendeleïev ou simplement tableau périodique, représente tous les éléments chimiques, groupés par leur numéro atomique.
Sommaire |
[modifier] Tableau
| > | 1 I A |
2 II A |
3 III B |
4 IV B |
5 V B |
6 VI B |
7 VII B |
8 VIII B |
9 VIII B |
10 VIII B |
11 I B |
12 II B |
13 III A |
14 IV A |
15 V A |
16 VI A |
17 VII A |
18 VIII A |
|
| V | |||||||||||||||||||
| 1 | 1 H |
2 He |
|||||||||||||||||
| 2 | 3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne |
|||||||||||
| 3 | 11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar |
|||||||||||
| 4 | 19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
|
| 5 | 37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe |
|
| 6 | 55 Cs |
56 Ba |
* |
72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
|
| 7 | 87 Fr |
88 Ra |
** |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Uub |
113 Uut |
114 Uuq |
115 Uup |
116 Uuh |
117 Uus |
118 Uuo |
|
| * Lanthanides | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu |
||||
| ** Actinides | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |
||||
| Métaux alcalins | Métaux alcalino-terreux | Lanthanides | Actinides | Métaux de transition |
| Métaux pauvres | Métalloïdes | Non-métaux | Halogènes | Gaz nobles |
Dans des conditions normales de température et de pression (0°C, 1 atm) :
- Les éléments dont le numéro atomique est rouge sont gazeux ;
- Les éléments dont le numéro atomique est bleu sont liquides (il n'y en a que deux : le brome et le mercure);
- Les éléments dont le numéro atomique est noir sont solides.
Dans la nature :
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[modifier] Historique
En chimie générale, au début du XIXe siècle, le problème qui se posa aux chimistes fut la classification des éléments. Le monde vivant ou minéral apparaît comme extrêmement varié et complexe. Partout les chimistes ont réussi à extraire des composés bien définis qui se comptent aujourd'hui par millions. Cependant, tous ces composés sont constitués en dernier ressort d'un nombre restreint d'éléments qui permet de réaliser tous ces édifices chimiques. Les chimistes remarquèrent des analogies entre certains éléments et eurent l'idée d'une classification.
La première véritable version du tableau périodique des éléments, incomplète car tous les éléments n'étaient pas encore connus, a été créée par le Russe Dimitri Ivanovich Mendeleïev en 1869. Une première classification avait déjà été réalisée auparavant par Lothar Meyer en 1864, mais celle-ci ne comportait que 28 éléments, ceux-ci n'étant classés que par leur valence. De plus, Meyer ne pensa pas à prédire d'autres éléments et à corriger le poids atomique des éléments à partir de son tableau.
Mendeleïev remarqua que certaines propriétés variaient de manière périodique avec la masse atomique. Ainsi, au lieu de classer tous les éléments sur une même colonne, il les classa sur cinq colonnes de dix-huit éléments[1], en laissant des cases vides, prévoyant que d'autres éléments seraient découverts plus tard.
En 1913, la classification évolua : on s'aperçu que si on tient compte des propriétés chimiques des éléments naturels, les éléments ne doivent pas être classés selon leurs masses atomiques mais selon leurs numéros atomiques (nombre de protons de l'élément).
[modifier] Note
Ce tableau est dit périodique car tous les éléments situés dans une même colonne (de 1 à 18), présentent des propriétés chimiques proches. Par exemple : dans la colonne 1, le lithium Li et le sodium Na ont un comportement chimique proche.
L'explication de ce comportement repose sur le fait que le nombre d'électrons de leur couche de valence (tous les électrons présents en plus de la configuration du dernier gaz rare) est identique. Li et Na ont un seul électron de valence. C'est cet électron externe qui est disponible pour les réactions chimiques. D'où des propriétés chimiques proches et par conséquent leur regroupement dans une même famille d'éléments.
Les éléments sont groupés en :
- métaux : à gauche
- non-métaux : à droite
- métalloïdes : entre les deux précédents (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po)
- métaux pauvres entre les métalloïdes et les métaux de transition (Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi).
- les métaux de transition (colonnes 3 à 12)
- les lanthanides : Z = 57 à 71
- les actinides : Z = 89 à 103
Certaines familles d'éléments d'une même colonne ont reçu des noms :
- 1 : métaux alcalins
- 2 : métaux alcalino-terreux
- 14 : cristallogènes
- 15 : pnictogènes
- 16 : chalcogènes
- 17 : halogènes
- 18 : gaz nobles
Plus le rapport N/Z (nombre de neutrons sur nombre de protons) est loin de la courbe de stabilité, plus le noyau est instable : il va émettre des particules pour se rapprocher des valeurs stables. On dit qu'il est radioactif.
Dans le tableau périodique, les éléments dont aucun isotope n'est stable sont :
- le technétium (Z=43);
- le prométhium (Z=61);
- tous les éléments à partir du polonium donc avec un numéro atomique Z supérieur ou égal à 84.
Certains éléments prédits n'ont encore jamais été observés. Certaines de leurs propriétés sont inconnues, mais présumées. C'est pourquoi la série chimique, représentée par des couleurs sur le tableau, peut apparaître en plus clair. C'est le cas de :
Les physiciens du noyau au GANIL de Caen, estiment qu'il existerait entre 5000 et 7500 noyaux dans l'univers. 2000 ont déjà été découverts. La plupart sont des noyaux lourds, très radio-actifs, dont la durée de vie est brève, voire très brève. Ils se formeraient lors des explosions de supernova. En effet la nucléosynthèse primordiale découverte en 1948 par Gamov et Alpher décrit comment le Big Bang a donné naissance à l'hydrogène (97%), l'hélium (2,9%) et des traces d'autres éléments légers (lithium, béryllium). En 1954, Fred Hoyle met au point la théorie de la nucléosynthése stellaire. Les éléments jusqu'au fer, sont transmutés dans les étoiles massives par combustion nucléaire successive. Le fer (56) qui compte 26 protons et 30 neutrons est le noyau le plus stable qui soit. Sa combustion consomme plus d'énergie qu'elle n'en produit. Les éléments plus lourds ne peuvent être transmutés dans les étoiles massives. Les éléments plus lourds que le fer naitraient dans les violentes explosions de supernova. Les éléments dispersés par l'explosion (oxygène, carbone, silicium, fer) sont bombardés de neutrons. Par radioactivité β, ces neutrons absorbés sont partiellement transformés en protons. Les noyaux s'enrichissent donc en neutrons et protons donnant naissance aux noyaux lourds. Le GANIL de Caen fait la chasse à ces noyaux lourds dans des accélérateurs à ions lourds. D'autres instituts participent à cette chasse aux États-Unis, Japon, Allemagne, Italie, Russie et Angleterre.
[modifier] Moyens mnémotechniques
Voir la section "Tableau périodique des éléments"
[modifier] Notes et références
- ↑ Son tableau était vertical, aujourd'hui il est horizontal, le nombre de lignes et de colonnes est donc inversé.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
| Chimie | Éléments chimiques |
|---|
|
Listes par symbole ~ par nom ~ Tableau périodique |
| Dimitri Mendeleïev ~ Ernest Rutherford |
[modifier] Liens externes
- (fr) Le tableau périodique des éléments, sur le site de la Cité des sciences (entièrement en Flash)
- (en) (fr) (de) (it) (hr) (es) tableau périodique sur le site de la Faculté de technologie et de chimie de Split (Croatie).
- (en) Le tableau périodique vu par 96 artistes graveurs
