Tableau périodique: informations et exemples

La Tableau périodique des éléments est un tableau dans lequel tous les éléments chimiques connus de l'homme, classés selon leur numéro atomique (nombre de protons), leur configuration électronique et propriétés chimiques spécifique.

C'est un outil conceptuel fondamental pour l'étude de la matière dont la première version a été publiée en 1869 par le chimiste russe Dmitri Mendeleev, et qui a été mise à jour avec le décès du années, à mesure que de nouveaux éléments chimiques ont été découverts et que les modèles sous-jacents à leur Propriétés.

Le tableau périodique actuel est structuré en sept rangées (horizontales) appelées périodes et en 18 colonnes (vertical) appelés groupes ou familles. Les éléments chimiques sont disposés selon leurs propriétés de gauche à droite tout au long des périodes et de haut en bas suivant chaque groupe.

Quelque Propriétés des éléments chimiques, tels que le rayon atomique et le rayon ionique, augmentent de haut en bas (suivant le groupe) et de droite à gauche (suivant la période), tandis que l'énergie d'ionisation, l'affinité électronique et l'électronégativité augmentent de bas en haut (suivant le groupe) et de gauche à droite (suivant le période).

Groupes du tableau périodique

Numérotés de 1 à 18 de gauche à droite, les noms de groupe actuels sont déterminés par le Nomenclature IUPAC, approuvé en 1988 pour unifier les diverses formes de nom qui existaient. Les éléments de chaque groupe ont des configurations électroniques similaires et les mêmes valence (nombre d'électrons dans la dernière orbite), ils ont donc des propriétés chimiques similaire.

Selon l'IUPAC, il existe les groupes d'éléments suivants :

1. Groupe 1 (IA). Dans ce groupe se trouvent tous les métaux alcalins, à l'exception de l'hydrogène, qui, bien qu'il soit nominalement dans le groupe, est un gaz. Les éléments font partie de la famille: lithium (Li), Sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), césium (Cs), francium (Fr). Ils ont très peu densités, ce sont de bons émetteurs de la chaud et la électricité, et ils ne se trouvent jamais librement dans la nature, mais dans des composés avec d'autres éléments.
2. Groupe 2 (IIA). Dans ce groupe se trouvent les métaux dits alcalino-terreux, ils sont plus durs que les alcalins, brillants et bons conducteurs électriques, bien que moins réactifs et très bons réducteurs (oxydants). La famille comprend: le béryllium (Be), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le strontium (Sr), le baryum (Ba) et le radium (Ra).
3. Groupe 3 (IIIB). La famille scandium est dans ce groupe, bien que dans de nombreux groupes du bloc « d » du tableau (groupes 3 à 12, y compris les actinides et les terres rares) il n'y a pas de consensus définitif concernant l'ordre idéal. Ils composent cette famille: le scandium (Sc), l'yttrium (Y), le lanthane ou lutécium (La) et l'actinium (Ac), sont solide, brillant et hautement réactif, aux propriétés similaires à celles de l'aluminium. Les terres dites « terres rares » appartiennent également à ce groupe: les lanthanides (ou lanthanoïdes). Les actinides (ou actinoïdes) appartiennent également à ce groupe. Les deux ensembles d'éléments (les lanthanides et les actinides) sont appelés « éléments de transition interne » et se trouvent dans un bloc inférieur du tableau. Les lanthanides sont: le lanthane (La), le cérium (Ce), le praséodyme (Pr), le néodyme (Nd), le prométhium (Pm), le samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), Ytterbium (Yb), lutécium (Lu). Les actinides sont: l'actinium (Ac), le thorium (Th), le protactinium (Pa), l'uranium (U), le neptunium (Np), le plutonium (Pu), l'américium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No) et Lawrence (Lr). A partir du neptunium, ce sont des isotopes instables créés par l'homme.
4. Groupe 4 (IVB). Dans ce groupe se trouve la "famille du titane", composée des éléments titane (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf) et rutherfordium (Rf), ce dernier synthétique et radioactif, il n'est donc parfois pas pris en compte. Il s'agit de métaux très réactifs, donc dans certaines présentations, ils peuvent instantanément devenir rouges et enflammés juste en entrant en contact avec l'oxygène de l'air.
5. Groupe 5 (VB). Dans ce groupe se trouve la famille du vanadium (V), dirigée par le vanadium (V) et accompagnée du niobium (Nb), du tantale (Ta) et du dubnium (Db), ce dernier exclusivement produit en laboratoire. Ils sont solides à température ambiante, de couleur argentée et conduisent la chaleur et l'électricité.
6. Groupe 6 (VIB). Dans ce groupe se trouve la famille du chrome (Cr), composée du chrome (Cr), du molybdène (Mo), du tungstène (W) et du seaborgium (Sg). Ce sont des solides à point élevé la fusion Oui ébullitionConducteurs de chaleur et d'électricité, très résistants à la corrosion et assez réactifs.
7. Groupe 7 (VII). Dans cette famille se trouvent le manganèse (Mn), le technétium (Tc) et le rhénium (Re), ainsi que l'élément de numéro atomique 107, le bohrium (Bh). Ce dernier a été synthétisé pour la première fois en 1981 et est très instable, sa demi-vie n'est donc que de 0,44 seconde. De manière générale, le rhénium et le technétium sont également des éléments extrêmement rares: le technétium n'a pas de formes stables, tandis que le manganèse est très répandu dans la nature.
8. Groupe 8 (VIIIB). Dans ce groupe se trouve la famille du fer (Fe), qui comprend le ruthénium (Ru), l'osmium (Os) et le hassium (Hs). Le hassium était connu sous le nom d'unniloctium et a été synthétisé en 1984 pour la première fois; il figure parmi les éléments controversés 101 à 109, dont la nomenclature a été remise en cause. Ce sont des éléments assez réactifs, bons conducteurs de chaleur et d'électricité et, dans le cas du fer, magnétiques.
9. Groupe 9 (VIIIB). Dans ce groupe se trouve la famille du cobalt (Co), qui contient les éléments cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir) et meitnerium (Mt). Comme dans le groupe précédent, le premier est ferromagnétique et représentatif des propriétés du famille, et ce dernier est synthétique, il n'existe donc pas dans la nature (son isotope le plus stable dure environ 10 années).
10. Groupe 10 (VIIIB). Dans les versions antérieures du tableau périodique, ce groupe était une seule famille, avec les groupes 8 et 9.. Des versions récentes les ont séparés. Ce groupe est dirigé par le nickel (Ni), qui est accompagné du palladium (Pd), du platine (Pt) et du darmstadtium (Ds). Ce sont des métaux communs dans la nature sous forme élémentaire, bien que le nickel (le plus réactif) puisse être trouvé dans alliage (dans certaines météorites, notamment). Leurs propriétés catalytiques font de ces métaux un approvisionnement important pour l'industrie aérospatiale et chimique.
11. Groupe 11 (IB). Dans ce groupe se trouve la famille du cuivre (Cu) et est composée de cuivre (Cu) et des métaux précieux or (Au) et argent (Ag) et roentgenium (Rg). Ils sont également connus sous le nom de « pièces métalliques ». Ils sont assez peu réactifs, difficiles à corroder, doux et extrêmement utiles à l'homme.
12. Groupe 12 (IIB). Ce groupe contient la famille du zinc (Zn), qui contient du zinc, du cadmium (Cd), du mercure (Hg) et du copernicium (Cn), anciennement appelé ununbium. Ce sont des métaux mous (en fait, le mercure est le seul métal liquide à température ambiante), diamagnétiques et divalents, avec les points de fusion les plus bas de tous les métaux de transition. Ce qui est amusant, c'est que le zinc est très nécessaire à la chimie de la vie, tandis que le cadmium et le mercure sont très enivrants. Le Copernicium, quant à lui, est un élément synthétique créé en 1996.
13. Groupe 13 (IIIA). Dans ce groupe se trouvent les éléments dits « terreux », car ils sont abondants dans la terre, notamment l'aluminium. Le groupe est dirigé par le bore (B), qui est un métalloïde, puis l'aluminium (Al), le gallium (Ga), l'indium (In), le thallium (Ta) et le nihonium (Nh), de plus en plus métalliques au fur et à mesure que l'on descend la colonne. Et bien que le bore ait une dureté élevée et des propriétés non métalliques, les autres sont des métaux mous et malléables largement utilisés par l'homme.
14. Groupe 14 (TVA). Dans ce groupe se trouvent les éléments carbonides, dirigés par le carbone (C), et se poursuivant par le silicium (Si), le germanium (Ge), l'étain (Sn), le plomb (Pb) et le flévorium (Fl). Ce sont des éléments bien connus, notamment le carbone, indispensables à toute la chimie du vivant. En descendant dans la famille, cependant, les éléments acquièrent des propriétés métalliques, point tel que le carbone est des semi-métaux non métalliques, de silicium et de germanium et ce dernier clairement métallique.
15. Groupe 15 (VA). Dans ce groupe se trouvent les éléments azotés, en tête l'azote (N), puis les phosphore (P), arsenic (As), antimoine (Sb), bismuth (Bi) et muscovium (Mc), un élément synthétique. Ils sont également appelés pannogènes ou nitrogènes, ils sont très réactifs à haute température et beaucoup sont indispensables à la Chimie organique.
16. Groupe 16 (VIA). Dans ce groupe se trouvent les soi-disant chalcogènes ou amphigènes. Il appartient à la famille de l'oxygène (O), qui contient de l'oxygène (O), suivi du soufre (S), du sélénium (Se), du tellure (Te), du polonium (Po) et du foiemorio (Lv). Ils se caractérisent par le fait qu'ils ont six électrons de valence, malgré lesquels leurs propriétés varient de non métalliques à métalliques à mesure que leur numéro atomique augmente. A température ambiante, l'oxygène est un gaz très réactif en raison de sa petite taille, tandis que le reste des éléments est solide et de nature moins fréquente.
17. Groupe 17 (VIIA). Dans ce groupe se trouve la famille des halogènes, un nom qui vient de leur tendance à former des sels (halogénures). En effet, ils constituent généralement molécules diatomiques au pouvoir oxydant considérable, ce qui les conduit à constituer des ions mononégatifs. Ils sont largement utilisés dans l'industrie chimique et dans la fabrication de fournitures de laboratoire. Ces éléments sont le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I), l'astate (At) et le tenese (Ts), ce dernier étant également un métal du groupe f.
18. Groupe 18 (VIIIA). Dans ce groupe se trouvent les éléments appelés "gaz nobles"Ou alors"des gaz inertes”. Ce sont des éléments de très faible réactivité, que l'on retrouve généralement sous forme de gaz monoatomiques, inodores, incolores, insipides, formant des composés très rares et exceptionnels, car leur enveloppe d'électrons la plus externe est Achevée. Ces éléments sont l'hélium (He), le néon (Ne), l'argon (Ar), le krypton (Kr), le xénon (Xe), le radon (Rn) et l'oganeson (Og). Ces deux derniers sont particuliers: le radon est radioactif et n'a pas isotopes stable (son isotope le plus stable est le ²²²Rn, qui n'existe que 3,8 jours), tandis que l'oganeson est d'origine synthétique et l'élément le plus lourd créé à ce jour.

Blocs de tableau périodique

Une autre façon de comprendre le tableau périodique est à travers ses quatre blocs :

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