Classification
périodique des éléments chimiques
Ce
cours d’atomistique est un extrait des cours de
Z.
Rais, M. Mcharfi M. Benzakour, M. Chaouch, M. Taleb, F. Mahjoubi
I. Classification périodique
La
classification périodique, la plus élaborée et la plus complète, a été proposée
en 1869 par Dimitri Mendeleïev, chimiste russe. Al'époque, seul 66 éléments chimiques qui ont été connus.(cours de liaisonchimique, cours d’atomistique gratuit, cours de chimie générale).
Mendeleïev
a montré que les propriétés chimiques des éléments dépendaient directement de
leur poids atomique et qu'elles étaient des fonctions périodiques de ce poids.
Il
a
classé les éléments par ordre croissant de leur masse
atomique rassemblés dans une même colonne, de
telle sorte que les atomes ayant des propriétés semblables se trouvent l'un en
dessous de l'autre, formant ainsi une famille. Ces éléments sont classés dans un tableau périodique
constitué de lignes horizontales ou périodes en nombre de 7, et de rangés
verticales
ou colonnes en nombre de 18, qui rendent compte de leur structure électronique fondamentale.
Il a laissé des cases vides, qui seraient remplies par la suite, au fur et à
mesure de la découverte des éléments correspondants.
Actuellement
(2005), il existe 115 éléments dont 92 sont naturels (de l’hydrogène à l’uranium
exceptés deux : Technétium Tc 43
et Prométhium Pm
61 ), et le reste sont des
éléments
artificiels. A l'époque, seul 66 éléments chimiques qui ontété connus.(cours de liaison chimique, cours d’atomistique gratuit, cours dechimie générale).
I.1. Principe de construction
Dans
la classification périodique, les éléments sont rangés de gauche à droite par numéro
atomique (Z) croissant en respectant de plus la règle de Kleckowski de telle
sorte
que
:
Chaque
période, comporte des éléments dont la couche externe correspond à la même
valeur du nombre quantique principal (n). Elle débute par le remplissage de la
sous couche s et s’achève toujours par celui de la sous-couche p correspondante
(à l’exception de la première
période),
tout en suivant la règle de Klechkowski. Lorsque cette configuration est
atteinte, la période est complète. Le dernier élément ainsi décrit étant un gaz
rare de structure
électronique
ns2np6 . Cette configuration constitue la configuration de coeur
de la période suivante.
• Chaque colonne comporte des
éléments ayant la même configuration électronique de valence et formant une
famille. D’un point de vue chimique, cela leur confère des propriétés
équivalentes. Numéro atomique, tableau périodique,classification du tableau périodique, cours de chimie générale sm
Les 18 colonnes de la classification
périodique sont réparties en 9 groupes suite au classement des colonnes dont
les éléments ont même configuration électronique externe. 8 d’entre eux sont
notés en chiffres romains I, II, III, …., VIII et le 9ième groupe est noté O
(zéro).
Le chiffre romain représente le nombre
d’électrons de valence.
• Le groupe O constitue les
éléments chimiques des gaz rares (G.R) de configuration électronique de la
couche périphérique ns2np6 .
• Les groupes allant de I à VII
sont divisés chacun en deux sous groupes. Le premier est indexé de la lettre A
et le second de la lettre B. On aura ainsi 14 sous groupes notés IA, IIA,
…..,VIIA et IB, IIB,….., VIIB. Chacun
de ces sous groupe correspond à une colonne donnée. Numéro atomique, tableaupériodique, classification du tableau périodique, cours de chimie générale sm
Les lettres A et B indiquent la nature
des électrons de valence.
Groupe A : Remplissage de la
sous-couche s ou s et p.
Groupe B : Remplissage de la sous-couche s et d.
• Le groupe VIII est formé de
trois colonnes voisines appelées triades. Ces éléments possèdent des propriétés
physico-chimiques analogues dans le sens horizontal et vertical. Ils
jouent un rôle très important en catalyse hétérogène.
Remarques
• Si on connaît la place d’un élément dans la classification, on en
déduit immédiatement la configuration électronique (et inversement). A l'époque, seul 66 éléments chimiques qui ont été
connus.(cours de liaison chimique, cours d’atomistique gratuit, cours de chimie
générale).
• La configuration électronique de la couche périphérique des
éléments de la :
* colonne 11 (Cu, Ag, Au) est d10 s1 et non d9 s2 (d10 sous-couche totalement remplie confère une
grande stabilité à ces atomes).
Numéro atomique, tableau périodique, classification du tableau périodique,
cours de chimie générale sm
* colonne 4 (Cr, Mo, W, Sg) est d5 s1 et non d4 s2 (d5 sous-couche à moitié remplie confère une grande
stabilité à ces atomes).
Ce cours d’atomistique est un extrait des cours de
Z. Rais, M. Mcharfi M. Benzakour, M. Chaouch, M. Taleb, F. Mahjoubi
