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Le tableau périodique des éléments
Tableau de Mendéléiev
Groupe 1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Période
1 1
H
1.0079
√Čtat (25¬įC, pression atmosph√©rique ordinaire) : Solide
Liquide
Gazeux √Čl√©ments artificiels
2
He
4.0026
2 3
Li
6.941
4
Be
9.0122
5
B
10.811
6
C
12.011
7
N
14.007
8
O
15.999
9
F
18.998
10
Ne
20.180
3 11
Na
22.990
12
Mg
24.305
13
Al
26.982
14
Si
28.086
15
P
30.974
16
S
32.066
17
Cl
35.453
18
Ar
39.948
4 19
K
39.098
20
Ca
40.078
21
Sc
44.956
22
Ti
47.867
23
V
50.942
24
Cr
51.996
25
Mn
54.938
26
Fe
55.845
27
Co
58.933
28
Ni
58.693
29
Cu
63.546
30
Zn
65.39
31
Ga
69.723
32
Ge
72.64
33
As
74.922
34
Se
78.96
35
Br
79.904
36
Kr
83.80
5 37
Rb
85.468
38
Sr
87.62
39
Y
88.906
40
Zr
91.224
41
Nb
92.906
42
Mo
95.94
43
Tc
(98)
44
Ru
101.07
45
Rh
102.91
46
Pd
106.42
47
Ag
107.87
48
Cd
112.41
49
In
114.82
50
Sn
118.71
51
Sb
121.76
52
Te
127.60
53
I
126.90
54
Xe
131.29
6 55
Cs
132.91
56
Ba
137.33
* 57 - 71

La-Lu

72
Hf
178.49
73
Ta
180.95
74
W
183.84
75
Re
186.21
76
Os
190.23
77
Ir
192.22
78
Pt
195.08
79
Au
196.97
80
Hg
200.59
81
Tl
204.38
82
Pb
207.2
83
Bi
208.98
84
Po
(209)
85
At
(210)
86
Rn
(222)
7 87
Fr
(223)
88
Ra
(226)
** 89 -103

Ac-Lr

104
Rf
(261)
105
Db
(262)
106
Sg
(266)
107
Bh
(264)
108
Hs
(277)
109
Mt
(268)
110
Ds
(281)
111
Rg
(272)
112
Cn
(285)
113
Nh
(...)
114
Fl
(289)
115
Mc
(...)
116
Lv
(...)
117
Ts
(...)
118
Og
(...)
 
Lanthanides * 57
La
138.91
58
Ce
140.12
59
Pr
140.91
60
Nd
144.24
61
Pm
(145)
62
Sm
150.36
63
Eu
151.96
64
Gd
157.25
65
Tb
158.93
66
Dy
162.50
67
Ho
164.93
68
Er
167.26
69
Tm
168.93
70
Yb
173.04
71
Lu
174.97
Actinides ** 89
Ac
(227)
90
Th
232.04
91
Pa
231.04
92
U
238.03
93
Np
(237)
94
Pu
(244)
95
Am
(243)
96
Cm
(247)
97
Bk
(247)
98
Cf
(251)
99
Es
(252)
100
Fm
(257)
101
Md
(258)
102
No
(259)
103
Lr
(262)
--
La classification p√©riodique des √©l√©ments peut se pr√©senter sous diff√©rentes formes. La plus habituelle a √©t√© adopt√©e ici. Les diff√©rents √©l√©ments sont repr√©sent√©s par leur symbole chimique. Le num√©ro atomique est donn√© en haut, le nombre de masse, en bas. Les √©l√©ments sont rang√©s dans l'ordre croissant de leur num√©ro atomique. Ce nombre est celui du nombre de protons dans le noyau de l'atome. Ce nombre est aussi celui des √©lectrons dans un atome √©lectriquement neutre. La masse atomique de chaque √©l√©ment est la masse d'une mole d'atomes de cet √©l√©ment.  Lorsque l'√©l√©ment naturel est un m√©lange de plusieurs isotopes, sa masse atomique est g√©n√©ralement diff√©rent d'un nombre entier (55,845 pour le fer). Chaque ligne du tableau r√©unit une p√©riode d'√©l√©ments, qui repr√©sente le nombre de couches sur lesquelles sont dispos√©s les √©lectrons. Chaque colonne correspond √† un groupe, qui se d√©finit par le remplissage des diff√©rentes couches. 

Le tableau p√©riodique des √©l√©ments est une repr√©sentation organis√©e de tous les √©l√©ments chimiques connus, class√©s par num√©ro atomique croissant, et en fonction de leurs configuration √©lectronique et propri√©t√©s chimiques similaires. Ce tableau pr√©sente les √©l√©ments dans un arrangement en lignes horizontales appel√©es p√©riodes et en colonnes verticales appel√©es groupes (ou familles). Les propri√©t√©s chimiques des √©l√©ments changent de mani√®re p√©riodique le long des p√©riodes et des groupes, ce qui explique le nom de ce tableau. 

Chaque √©l√©ment y est plac√© dans une case et repr√©sent√© par son symbole chimique (une ou deux lettres). La position d'un √©l√©ment dans le tableau p√©riodique indique g√©n√©ralement sa configuration √©lectronique. Le tableau p√©riodique est un outil fondamental en chimie car il permet de visualiser et de comprendre les relations entre les diff√©rents √©l√©ments. 

Les éléments dans la même période ont des configurations électroniques de base similaires (couches internes), mais avec le nombre d'électrons de leurs couches externes augmentant progressivement à mesure que l'on se déplace de gauche à droite dans la période. Les éléments dans la même colonne (groupe) ont tendance à avoir des propriétés chimiques similaires en raison de leurs configurations électroniques similaires dans la couche externe. Par exemple, les métaux alcalins du groupe 1 ont tous tendance à former des ions positifs (cations) en perdant un électron.

La position d'un élément dans le tableau périodique fournit une grande quantité d'informations sur ses propriétés physiques et chimiques. Ainsi, les éléments situés à l'extrême gauche du tableau périodique, tels que les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux, sont généralement très réactifs, tandis que les éléments situés à l'extrême droite, tels que les gaz nobles, sont généralement inertes ou peu réactifs. En général, les éléments situés à gauche du tableau périodique sont des métaux, tandis que ceux situés à droite sont des non-métaux. Les métaux sont caractérisés par leur brillance, leur conductivité électrique et thermique, tandis que les non-métaux sont généralement opaques, non conducteurs et fragiles. La position d'un élément dans le tableau périodique peut également fournir des informations sur ses propriétés physiques telles que le point de fusion, le point d'ébullition et la densité. Les éléments situés dans la même période ont tendance à montrer des tendances régulières dans ces propriétés physiques. Par exemple, les métaux de transition au bloc d ont souvent des points de fusion et d'ébullition élevés en raison de leurs forces de liaison élevées.

Historique. - Le tableau p√©riodique des √©l√©ments a √©t√© d√©velopp√© au fil du temps par de nombreux scientifiques. Avant le d√©veloppement du tableau p√©riodique moderne, divers chimistes  ont travaill√© sur la classification des √©l√©ments. Parmi les pr√©curseurs notables , on nommera Johann Wolfgang D√∂bereiner, qui a propos√© la loi des triades en 1829, ou encore John Newlands, qui a √©tabli une premi√®re version de la loi des octaves en 1865. En 1869, le chimiste russe Dmitri Mendele√Įev publie le premier tableau p√©riodique des √©l√©ments proprement dit. Mendele√Įev organise les √©l√©ments connus √† l'√©poque en fonction de leurs propri√©t√©s chimiques et de leurs masses atomiques croissantes. Il laisse des espaces vides pour des √©l√©ments encore non d√©couverts et pr√©dit leurs propri√©t√©s chimiques. C'est un aspect fondamental de son tableau p√©riodique, car il permet de pr√©dire l'existence d'√©l√©ments inconnus √† l'√©poque. Par la suite, le tableau p√©riodique de Mendele√Įev est am√©lior√© et √©tendu √† mesure que de nouveaux √©l√©ments sont d√©couverts et que notre compr√©hension de la structure atomique s'am√©liore. Des scientifiques tels que Henry Moseley apportent des contributions significatives √† la compr√©hension de la structure atomique et √† la r√©organisation du tableau p√©riodique en fonction du num√©ro atomique. Niels Bohr, gr√Ęce √† son mod√®le semi-classique d'atome, peut expliquer la logique qui sous-tend le tableau. Il montre comme le tableau est organis√© en fonction du nombre atomique croissant, qui est le nombre de protons dans le noyau d'un atome, et comment ce seul nombrte, finalement, permet de comprendre la diversit√© de tous les √©l√©ments. Le tableau p√©riodique tel que nous le connaissons aujourd'hui est une version raffin√©e et √©tendue qui incorpore des connaissances avanc√©es en physique atomique et en chimie.  Aujourd'hui, le tableau p√©riodique des √©l√©ments est un outil fondamental en chimie, permettant aux chercheurs de comprendre les relations entre les diff√©rents √©l√©ments et de pr√©dire leurs propri√©t√©s et comportements chimiques. Il continue d'√™tre mis √† jour √† mesure que de nouveaux √©l√©ments sont d√©couverts et que notre compr√©hension de la physique atomique progresse.
Périodes.
Dans le tableau p√©riodique, les p√©riodes sont les rang√©es horizontales qui organisent les √©l√©ments chimiques en fonction du nombre quantique principal de leurs √©lectrons. Chaque p√©riode repr√©sente un niveau d'√©nergie √©lectronique, ce qui signifie que les √©l√©ments dans la m√™me p√©riode ont le m√™me nombre de couches √©lectroniques. Le tableau p√©riodique moderne comporte sept p√©riodes, num√©rot√©es de 1 √† 7. √Ä mesure l'on se d√©place vers le bas dans le tableau, le niveau d'√©nergie des √©lectrons augmente, car chaque p√©riode repr√©sente une couche d'√©lectrons suppl√©mentaire autour du noyau atomique. Par exemple, la premi√®re p√©riode comprend uniquement les √©l√©ments de l'hydrog√®ne et de l'h√©lium, qui n'ont qu'une seule couche √©lectronique, tandis que la septi√®me p√©riode comprend des √©l√©ments qui ont sept couches √©lectroniques. 

Les groupes.
Les groupes sont les colonnes verticales du tableau p√©riodique. Les √©l√©ments situ√©s dans le m√™me groupe ont des configurations √©lectroniques similaires dans leur couche externe. En cons√©quence, ils partagent souvent des propri√©t√©s chimiques similaires. 

Groupe 1. 
Les éléments du groupe 1, à l'exception de l'hydrogène, sont appelés métaux alcalins. Ils comprennent le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K), le rubidium (Rb), le césium (Cs) et le francium (Fr). Ces éléments sont mous, argentés, hautement réactifs et ont tendance à former des ions positifs. Ils une faible énergie de première ionisation.

Groupe 2.
Les éléments du groupe 2 sont appelés métaux alcalino-terreux. Ils comprennent le béryllium (Be), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le strontium (Sr), le baryum (Ba) et le radium (Ra). Ces éléments sont moins réactifs que les métaux alcalins mais réagissent encore vigoureusement.

Groupes  3-12.
Les groupes 3 √† 12 r√©unissent les m√©taux de transition. On y rencontre des √©l√©ments tels que le fer (Fe), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le nickel (Ni), le tungst√®ne (W), le platine (Pt), et d'autres, qui tous sont caract√©ris√©s par leur conductivit√© √©lectrique, leur mall√©abilit√© et leur ductilit√©. Les terres rares (lanthanides) et les actinides appartiennent au  groupe 3, mais se distinguent par des propri√©t√©s distinctes.

Groupes 13-16.
On range les métaux dits de post-transition dans les groupes de 13 à16).

Groupe 17.
Le groupe 17 est celui ds halogènes. Il renferme le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I) et l'astate (At), qui sont des non-métaux très réactifs.

Groupe 18.
Les éléments du groupe 18 du bloc p sont les gaz nobles ( = gaz rares = gaz inertes). Ce groupe comprend l'hélium (He), le néon (Ne), l'argon (Ar), le krypton (Kr), le xénon (Xe) et le radon (Rn). Les gaz nobles sont généralement incolores, inodores, et ne réagissent pas facilement avec d'autres éléments en raison de leur configuration électronique stable.

Les blocs.
Les blocs sont des ensembles d'éléments regroupés par la façon dont les électrons remplissent leurs orbitales atomiques. Il existe quatre blocs principaux dans le tableau périodique :

Bloc s.
Le bloc s comprend les éléments situés dans les groupes 1 (métaux alcalines et métaux alcalino-terreux) et 2, auquels s'ajoutent l'hydrogène et l'hélium. Ces éléments ont leurs électrons de valence dans la sous-couche s. Les métaux alcalins ont un électron de valence dans la sous-couche s1, tandis que les métaux alcalino-terreux ont deux électrons de valence dans la sous-couche s2. Les éléments du bloc s sont essentiels dans de nombreuses réactions chimiques et applications industrielles en raison de leurs propriétés réactives et de leur capacité à former des composés avec d'autres éléments. Ils sont également utilisés dans divers domaines, tels que la fabrication de batteries, la purification des métaux et la production de produits chimiques.

Bloc p.
Le bloc p comprend les √©l√©ments dont les √©lectrons de valence sont dans la sous-couche p de leur configuration √©lectronique. Les √©l√©ments du bloc p occupent les groupes 13 √† 18 du tableau p√©riodique.  La plupart des √©l√©ments du bloc p sont des non-m√©taux, bien qu'il y ait quelques exceptions. Les non-m√©taux du bloc p sont, notamment, l'azote (N), l'oxyg√®ne (O), le fluor (F), le chlore (Cl), le soufre (S), le phosphore (P), et ainsi de suite. Ces √©l√©ments ont tendance √† √™tre faiblement conducteurs de chaleur et d'√©lectricit√©, et ont souvent des points de fusion et d'√©bullition relativement bas. 

On rencontre aussi dans les groupes 13 √† 16 (principalement), des √©l√©ments quis se situent le long de la ligne de s√©paration entre les m√©taux √† gauche et les non-m√©taux √† droite, et qui sont appel√©s  m√©tallo√Įdes ou semi-m√©taux. Il partagent des caract√©ristiques √† la fois des m√©taux et des non-m√©taux en raison de leur position interm√©diaire dans le tableau p√©riodique. Ces √©l√©ments peuvent avoir des propri√©t√©s m√©talliques dans certaines conditions et des propri√©t√©s non m√©talliques dans d'autres conditions. Les gaz nobles font aussi partie du bloc p. 

Tous ces √©l√©ments  ont leurs √©lectrons de valence dans la sous-couche p. Par exemple, les √©l√©ments du groupe 13 ont une configuration √©lectronique externe de ns¬≤np¬Ļ. Les √©l√©ments du bloc p ont une grande importance pour la chimie organique, la chimie inorganique et la technologie des semi-conducteurs. Ils sont utilis√©s dans la fabrication de produits chimiques, les r√©actions de synth√®se, les applications √©lectroniques et bien d'autres applications industrielles et technologiques. Par exemple, parmi les m√©tallo√Įdes, le silicium est largement utilis√© dans l'industrie √©lectronique pour fabriquer des semi-conducteurs, tandis que le bore est utilis√© dans la production de verre et de mat√©riaux r√©fractaires.

Selon l'√Ęge d'√©tablissement du tableau p√©riodique que l'on utilise, on peut trouver les groupes d√©sign√©s selon des nomenclatures diff√©rentes. On donne ici les correspondances entre l'ancienne nomenclature et la nomenclature actuelle, ainsi qu'avec le noms des familles √©galement utilis√©s couramment. La nomenclature actuelle de l'IUPAC (Union internationale de chimie pure et appliqu√©e) simplifie la classification en utilisant des termes plus descriptifs pour les groupes, tandis que l'ancienne nomenclature utilisait des termes bas√©s sur les propri√©t√©s chimiques et les usages historiques des √©l√©ments.

 
Ancienne nomenclature
Nomenclature actuelle
Famille
Groupe IA  Groupe 1 M√©taux alcalins
Groupe IIA  Groupe 2 m√©taux alcalino-terreux
Groupes IIIB, IVB, VB,VIB, VIIB, VIII, IB, IIB Groupes 3 à 12 Métaux de transition
Groupe IIIA Groupe 13 Famille du bore
Groupe IVA  Groupe 14  Famille du carbone
Groupe VA Groupe 15 Famille de l'azote
Groupe VIA Groupe 16 Famille de l'oxygène
Groupe VIIA Groupe 17  Halog√®nes
Groupe VIIIA  Groupe 18 Gaz nobles
Bloc d.
Le bloc d comprend les √©l√©ments dont les √©lectrons de valence sont dans la sous-couche d de leur configuration √©lectronique. Les √©l√©ments du bloc d occupent les groupes 3 √† 12 du tableau p√©riodique, qui sont commun√©ment appel√©s les √©l√©ments de transition. La plupart dee ces √©l√©ments sont des m√©taux de transition. Il s'agit notamment du fer (Fe), du cuivre (Cu), du zinc (Zn), du nickel (Ni), du tungst√®ne (W), du platine (Pt). Les m√©taux de transition se signalent par leur conductivit√© √©lectrique et thermique, leur mall√©abilit√©, leur ductilit√© et leur capacit√© √† former des compos√©s color√©s. Les √©l√©ments du bloc d ont des configurations √©lectroniques complexes en raison de la pr√©sence de la sous-couche d. Par exemple, le fer a une configuration √©lectronique de [Ar] 3d64s2.  Les m√©taux de transition peuvent aussi avoir plusieurs √©tats d'oxydation, ce qui signifie qu'ils peuvent former diff√©rents ions en perdant ou en gagnant des √©lectrons. Cette variabilit√© leur permet de former une grande vari√©t√© de compos√©s chimiques avec diverses propri√©t√©s. De nombreux m√©taux de transition du bloc d agissent en tant que catalyseurs dans des r√©actions chimiques importantes. Par exemple, le platine est utilis√© comme catalyseur dans les convertisseurs catalytiques des voitures pour r√©duire les √©missions nocives. Les √©l√©ments du bloc d interviennent aussi en m√©tallurgie, en chimie organique, en √©lectrochimie, etc.

Bloc f.
Le bloc f comprend les √©l√©ments de la s√©rie des lanthanides et la s√©rie des actinides, qui sont situ√©es sous le tableau principal, deux rang√©es d√©cal√©es. Ces √©l√©ments ont leurs √©lectrons de valence dans la sous-couche f.  Les √©l√©ments du bloc f  partagent de nombreuses caract√©ristiques avec les m√©taux de transition du bloc d, comme leur conductivit√© √©lectrique, leur mall√©abilit√© et leur ductilit√©. Cependant, les √©l√©ments du bloc f pr√©sentent des propri√©t√©s magn√©tiques et de contraction sp√©cifiques dues √† la pr√©sence des orbitales f. Ces √©l√©ments ont des configurations √©lectroniques complexes en raison de la pr√©sence des orbitales f. Par exemple, le samarium (Sm) a une configuration √©lectronique de Xe)4f65d06s2. Les √©l√©ments de ce bloc trouvent des d√©bouch√©s dans de nombreuses applications industrielles et technologiques. Par exemple, le n√©odyme (Nd) est utilis√© dans la fabrication d'aimants permanents, tandis que l'uranium (U) est utilis√© comme combustible dans les r√©acteurs nucl√©aires. Tous sont consid√©r√©s comme des mat√©riaux strat√©giques en raison de leur importance dans diverses applications de haute technologie. 

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