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Auteur(s)
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Mireille DEFRANCESCHI : Agrégée de chimie - Docteur d'état en sciences physiques
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Considérant que les propriétés des éléments chimiques ne sont pas le fruit du hasard et qu'elles varient de façon périodique en fonction de la masse atomique des éléments représentés, Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (1834-1907) décrivit entre 1869 et 1871 un tableau comportant huit colonnes, dans lesquelles étaient rassemblés des éléments possédant des propriétés voisines classés par ordre de masse atomique croissante de haut en bas et dix neuf lignes dans lesquelles les éléments étaient répartis par masse atomique croissante de gauche à droite. La disposition faisait que, dans une même colonne, ne figuraient que des éléments de propriétés chimiques voisines.
Cette classification périodique est différente de celle utilisée aujourd'hui mais similaire dans son principe : elle propose une classification systématique des éléments chimiques étroitement liée à la périodicité de leurs propriétés chimiques.
Le tableau périodique a connu de nombreux réajustements depuis la fin du XIX e siècle, il s'est enrichi d'éléments naturels inconnus à l'époque de Mendeleïev – mais que Mendeleïev avait prévus en laissant des cases vides dans son tableau –, d'éléments artificiels jusqu'à prendre la forme que nous lui connaissons aujourd'hui. C'est un classement universel, qui s'est enrichi de données physiques et auquel peuvent être rapportés tous les types de comportements physique et chimique des éléments. Actuellement, sa forme standard comporte 118 éléments, allant de 1H à 118Uuo.
Dans le tableau des éléments sont fournies diverses grandeurs physiques et chimiques, qui sont caractéristiques de l'élément. Ces grandeurs sont des valeurs de référence, c'est-à-dire qu'elles ont été normalisées par différentes organisations, comme l'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (UICPA), aussi désignée par son nom anglais IUPAC, et le National Bureau of Standards (NBS) ou encore le Committee on Data for Science and Technology (CODATA). Ces grandeurs sont détaillées dans la suite.
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- Version archivée 1 de mai 2006 par Bernard VALEUR
- Version archivée 2 de janv. 2012 par Mireille DEFRANCESCHI
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Utilisations de la classification périodique
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3. Classification périodique des éléments
3.1 Classification historique
La première classification systématique des éléments chimiques reposait sur l'analogie des propriétés de certains éléments chimiques. Mendeleïev a classé les éléments par ligne (correspondant aux actuelles colonnes) lorsqu'ils présentaient une analogie dans leurs propriétés chimiques. De façon périodique il les plaçait sur sa classification en tenant compte de leur masse atomique molaire croissante, en ignorant les notions de protons, d'électrons, ou de neutrons. Mendeleïev dut laisser des cases vides car des éléments restaient inconnus à l'époque, mais selon lui ces cases devaient correspondre à des éléments dont il avait même prévu les propriétés. La suite lui a donné raison puisque toutes les cases vides ont été remplies et il a même fallu disposer une colonne supplémentaire pour que figurent les gaz nobles et inertes découverts seulement dans les toutes dernières années du XIX e siècle.
Aujourd'hui le tableau périodique des éléments chimiques est construit à partir du numéro atomique croissant des divers éléments.
HAUT DE PAGE3.2 Classification périodique actuelle
Le numéro atomique vient supplanter la masse atomique. La classification périodique des éléments actuelle constitue un tableau à double entrée dans lequel les éléments sont rangés par ordre de Z croissant. Les isotopes (même valeur de Z ) ont tous la même position dans ce tableau. Les atomes des éléments dans la classification sont obtenus par remplissage progressif des couches électroniques, repérées par les nombres quantiques n,
, m… Les éléments sont classés dans un tableau de la gauche vers la droite, dès qu'une couche est remplie on passe à la ligne suivante (figure ).
Lors de ce remplissage, des atomes, possédant le même nombre de niveaux occupés, sont placés sur une même ligne, ils forment une période et des atomes possédant une structure électronique...
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Classification périodique des éléments
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LOSS (R.D.), CORISH (J.) - Names and symbols of the elements with atomic numbers 114 and 116 (IUPAC Recommendations 2012). - Pure App. Chem., 2012, Vol. 84, No 7. doi : 10.1351/PAC-REC-11-12-03
-
(2) - SCERRI (E.R.) - The periodic table. Its story and its significance. - Oxford University Press (2007).
ANNEXES
Tableau périodique de l'IUPAC http://old.iupac.org/reports/periodic_table/IUPAC_Periodic_Table-21Jan11.pdf
Les éléments chimiques de l'IUPAC http://old.iupac.org/general/FAQs/elements.html#pt
2010 CODATA recommended values http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ukg|search_for=atomic+mass
IUPAC Compendium of Chemical Terminology – the Gold Book http://goldbook.iupac.org/
National Bureau of Standards, NIST Chemistry Webbook and IUPAC International Chemical Identifier http://www.nist.gov/mml/chemical_properties/data/webbook_chemident.cfm
Site général sur les éléments chimiques http://www.webelements.com
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