Le tableau périodique des éléments est un tableau qui contient tous les éléments chimiques connus représentés.
Au cours du XIXe siècle, les chimistes ont commencé à classer les éléments connus en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques. En 1860, le premier Congrès international des chimistes a été organisé dans la ville allemande de Karlsruhe dans le but d'unifier les critères de classification des éléments. Cette rencontre fut cruciale dans l'histoire des sciences et à l'origine de la création du tableau qui apparaît aujourd'hui dans les manuels.
Selon l' Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA), le tableau périodique des éléments chimiques est né le 1er mars 1869.
Combien d'éléments il y a dans le tableau périodique ?
Actuellement, le tableau périodique contient 118 éléments chimiques.
Les derniers éléments introduits dans le tableau périodique sont les éléments 113, 115, 117 et 118. Les noms de ces nouveaux éléments sont respectivement Nihonium, Moscovio, Teneso et Oganesón. Cette incorporation a eu lieu le 1er décembre 2016.
Comment lire un tableau périodique ?
Dans le tableau périodique, les éléments sont classés en fonction de leur numéro atomique, c'est-à-dire du nombre de protons. Les protons, qui ont charge positive, se trouvent dans le noyau atomique de chaque élément individuel.
On n'utilise pas la masse atomique (c’est le nombre de neutrons et de protons) car un atome d'un élément chimique particulier peut avoir un nombre différent de neutrons sans changer l'élément. La charge électrique de l’atome est neutre car la charge positive des protons est compensée par la charge négative des électrons.
La structure du tableau périodique est organisée en lignes et en colonnes. Les colonnes sont appelées groupes, tandis que les lignes sont appelées périodes.
Les éléments sont disposés de manière à ce que les éléments avec des configurations électroniques similaires soient superposés. Il est également ordonné de manière à ce que les éléments ayant des comportements similaires soient dans la même colonne.
Période dans le tableau périodique
Un période dans le tableau périodique correspond à une ligne horizontale. Normalement, les tendances périodiques les plus claires sont observées dans les groupes, cependant, il existe certaines régions du tableau dans lesquelles les tendances dans la direction horizontale sont plus importantes.
Les éléments de la même période dans le tableau montrent les tendances du potentiel d'ionisation, du rayon atomique, de l'affinité électronique et de l'électronégativité.
De gauche à droite dans une période, le rayon atomique diminue généralement. En effet, dans cette direction, chaque élément du tableau a un électron et un proton supplémentaires, et les électrons se rapprochent du noyau. Cette diminution du rayon atomique garantit que, sur une période de temps, le potentiel d'ionisation augmentera également de gauche à droite.
L'électronégativité augmente tout comme le potentiel d'ionisation. Cette augmentation est due au noyau attirant les électrons.
Groupes ou familles du tableau périodique
Un groupe ou une famille est une colonne du tableau périodique des éléments chimiques. En règle générale, les groupes ont des tendances périodiques plus importantes que les blocs et les périodes.
Les éléments chimiques qui appartiennent au même groupe ont des propriétés chimiques similaires. De plus, il existe une nette tendance à l'augmentation des numéros atomiques. Mais dans certaines parties du tableau, les similitudes horizontales et verticales peuvent être tout aussi importantes.
Propriétés des éléments au sein du groupe
Les éléments du même groupe ont tendance à présenter des modèles de rayon atomique, de potentiel d'ionisation et d'électronégativité. De haut en bas, le rayon atomique des éléments augmentera par groupe, car il y a plus d'électrons et les électrons de valence seront plus éloignés du noyau de l'atome.
Du haut, chaque élément chimique a un potentiel d'ionisation plus faible. En effet, il est plus facile d'éliminer un électron et la force avec laquelle les atomes sont attachés est plus faible.
L'électronégativité des familles diminue généralement au fur et à mesure que vous descendez dans le tableau. Cette diminution est due à l'augmentation de la distance entre le noyau et les électrons de valence.
Blocs du tableau périodique
Les blocs sont les régions spécifiques du tableau périodique des éléments. Le nom du bloc correspond à celui de la coque qui contient le dernier électron.
Dans le tableau périodique, il y a les blocs suivants:
-
Le bloc « s » comprend les premier et deuxième groupes qui correspondent à l'hydrogène, l'hélium, les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux.
-
Le bloc "p" comprend les six derniers groupes. Entre autres éléments, il comprend les gaz nobles et les métalloïdes.
-
Le bloc "d" comprend des groupes entre 3 et 12. Ce bloc contient tous les métaux de transition.
-
Le bloc "f" n'a pas de numéro de groupe. Il est souvent représenté sous le reste du tableau. Le "f" bloque les actinides et les lanthanides.
Qui est crédité du tableau périodique ?
Le premier tableau périodique reconnaissable a été publié par le chimiste russe Dmitri Mendeleev en 1869 dans un ouvrage intitulé "Principes de chimie". La façon dont nous organisons aujourd'hui les éléments chimiques suit toujours la proposition de Mendeleev.
Dans le même temps, le chimiste allemand Julius Lothar Meyer, concurrent contemporain de Mendeleev, a également travaillé avec l'idée de créer le premier tableau périodique. Meyer a commandé les éléments en fonction des propriétés physiques des atomes, mais sa proposition n'a pas été si populaire.
Depuis sa création, le tableau périodique des éléments de Mendeleev a été complété et étendu au fur et à mesure que d'autres éléments ont été découverts ou synthétisés.
Cependant, certains scientifiques pensent que la version finale du tableau a été obtenue grâce à la loi périodique présentée au début du 20e siècle par Henry Moseley.