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Auteur(s)
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Bernard VALEUR : Ingénieur de l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (ESPCI) - Docteur ès sciences Professeur au Conservatoire national des Arts et Métiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mendeleïev avait proposé en 1869 une première classification dans laquelle les 64 éléments connus à cette époque étaient rangés par ordre de masse croissante. Les éléments ayant des propriétés chimiques voisines se retrouvant à intervalles réguliers, Mendeleïev eut l’idée de ranger ces éléments par colonnes constituant une même famille. Des cases étaient laissées vides pour de nouveaux éléments à découvrir.
Par la suite, on comprit que les similitudes des propriétés chimiques entre les éléments résultaient des analogies de répartition des électrons sur les couches externes des atomes. En conséquence, dans le tableau périodique moderne, les éléments sont rangés par numéro atomique croissant (le numéro atomique représente le nombre d’électrons entourant le noyau) :
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les colonnes correspondent aux groupes ; elles rassemblent les éléments ayant le même nombre d’électrons sur la couche externe, c’est-à-dire ayant des propriétés chimiques analogues ;
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les lignes correspondent aux périodes ; elles rassemblent les éléments pour lesquels les électrons occupent le même nombre de couches dans l’état fondamental.
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Remarques sur la classification2. Périodes
Les périodes rassemblent les éléments possédant le même nombre de couches, le remplissage des sous-couches se faisant progressivement selon la règle de Klechkowski. Il existe cependant de nombreuses exceptions à cette règle.
le cuivre a pour configuration (Ar) 3d104s1 au lieu de (Ar) 3d 94s2 car, lorsque la sous-couche 3d est remplie à plus de 8 électrons, son niveau d’énergie devient inférieur à celui de l’état 4s. Le cuivre, les éléments de sa colonne (groupe IB) et les éléments de la colonne du zinc (groupe IIB) ont leurs sous-couches d complètes et ne sont donc pas des éléments de transition.
Les lanthanides et les actinides sont classés à part.
Les lanthanides sont les éléments qui suivent le lanthane (La), et qui ne diffèrent que par le nombre d’électrons 4f. Le mot lanthanide doit être utilisé de préférence à l’ancienne terminologie terres rares.
De la même façon, les éléments qui ne diffèrent que par le nombre d’électrons 5f et qui suivent l’actinium (Ac) sont appelés actinides.
Les noms des éléments qui figurent dans ce tableau sont conformes à la nomenclature de l’IUPAC (Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée). Les éléments suivants dont les dates de découverte sont indiquées entre parenthèses n’ont pas encore reçu de nom : 113 (2003), 114 (1999), 115 (2003), 116 (2000), 118 (2002).
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