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Tableau périodique des éléments

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Pour les articles homonymes, voir Tableau.

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

Tableau périodique des éléments
> 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 :

  • Les éléments avec une bordure continue grise peuvent être trouvés naturellement sur Terre, sous la forme d'un ou plusieurs isotopes stables.
  • Les éléments avec une bordure en tirets fins noirs apparaissent naturellement lors de la désintégration d'autres éléments chimiques, mais n'ont pas d'isotopes plus anciens que la Terre.
  • Les éléments sans bordure n'ont pas encore été découverts.

[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 :

Certaines familles d'éléments d'une même colonne ont reçu des noms :

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 :

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

  1. 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
Tables des isotopes divisée ~ complète

Dimitri Mendeleïev ~ Ernest Rutherford

[modifier] Liens externes

Branches de la chimie
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