628 Chapitre 23
Atomes et éléments
perdre son électron pour donner l’ion oxonium H
+ ou en gagner un pour former un hydrure H
– .
Le corps pur stable est le dihydrogène gazeux H 2 (g).
La famille des alcalins (située colonne 1)
Les éléments chimiques de la famille des alcalins ont une configuration électronique de la forme
[X]ns
1 . Ils sont facilement oxydés (perte de leur unique électron de valence) et acquièrent ainsi la
configuration électronique du gaz noble de la période précédente. Se sont des métaux peu denses
de couleur argentée à bas point de fusion et plutôt mous à température ambiante. Ils réagissent
violemment avec l’eau.
La famille des alcalino-terreux (située colonne 2)
Les éléments chimiques de la famille des alcalino-terreux ont une configuration électronique en
[X]ns
2 . Pour la même raison que les alcalins, ils sont facilement oxydés (perte de leurs deux
électrons de valence). Ce sont des métaux un peu plus durs et plus denses que les alcalins, et ils
réagissent violemment avec l’eau.
La famille des halogènes (située colonne 17)
Les éléments chimiques de la famille des halogènes ont une configuration électronique en [X]ns
2 np
5 .
Ils se réduisent facilement (gain d’un électron de valence) pour acquérir la configuration électronique
du gaz noble situé à leur droite dans le tableau périodique. Les halogènes sont stables sous forme
de dihalogènes : F 2 (g), Cl 2 (g), Br 2 (l), I 2 (s) et At 2 (s).
Les éléments du bloc d
Dans le bloc d, les éléments sont appelés métaux de transitions car ils correspondent au remplissage de la sous-couche (n − 1)d intermédiaire entre la sous-couche ns et la sous-couche np. Ce
sont des métaux généralement durs et résistants d’un point de vue mécanique.
Les éléments du bloc f
Dans le bloc f , on ne distingue pas les familles mais plutôt les périodes. Ce bloc f est normalement
intercalé à l’intérieur du bloc d après le lanthane ( 57 La) et l’actinium ( 89 Ac), mais il est placé en
dessous pour plus de clarté.
Les éléments chimiques situés après le lanthane sont appelés les lanthanides (ou terres rares),
et ceux situés après l’actinium sont appelés les actinides. Le lecteur attentif remarquera que le
lanthane et l’actinium ne respectent pas l’ordre de remplissage de la règle de Klechkowski. En effet,
dans le cas du lanthane, la configuration à l’état fondamental est [Xe]6s
2 5d
1 au lieu de [Xe]6s
2 4f
1 .
Il en est de même pour l’actinium situé juste en dessous. C’est pourquoi ces éléments ont été placés
dans le bloc d.
Les métaux et les non-métaux
Un métal est par définition un élément chimique dont le corps simple (solide ou liquide) est un
bon conducteur électrique. En effet, dans un solide métallique, chaque atome libère un ou plusieurs
électrons (le cuivre libère par exemple un électron par atome). Les électrons libres forment alors
un gaz mobile dans le métal, à l’origine de sa conduction. Au contraire, dans un non-métal, les
électrons de valence sont liés aux noyaux et la conduction est très faible. Il faut savoir que les
métaux constituent les éléments des blocs s et d et une partie du bloc p : ils se situent donc
plutôt à gauche et au centre du tableau périodique. Les non-métaux sont les éléments en haut
à droite du bloc p (sans oublier l’hydrogène). Par ailleurs, la frontière entre les deux n’est pas
franche : les métalloïdes, qui se comportent comme des semi-conducteurs, sont situés entre les
métaux et les non-métaux. Ils ne sont pas conducteurs électriques à température ambiante, mais
si la température augmente ou si on dope le semi-conducteur avec des impuretés (atomes ayant un
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Atomes et éléments
perdre son électron pour donner l’ion oxonium H
+ ou en gagner un pour former un hydrure H
– .
Le corps pur stable est le dihydrogène gazeux H 2 (g).
La famille des alcalins (située colonne 1)
Les éléments chimiques de la famille des alcalins ont une configuration électronique de la forme
[X]ns
1 . Ils sont facilement oxydés (perte de leur unique électron de valence) et acquièrent ainsi la
configuration électronique du gaz noble de la période précédente. Se sont des métaux peu denses
de couleur argentée à bas point de fusion et plutôt mous à température ambiante. Ils réagissent
violemment avec l’eau.
La famille des alcalino-terreux (située colonne 2)
Les éléments chimiques de la famille des alcalino-terreux ont une configuration électronique en
[X]ns
2 . Pour la même raison que les alcalins, ils sont facilement oxydés (perte de leurs deux
électrons de valence). Ce sont des métaux un peu plus durs et plus denses que les alcalins, et ils
réagissent violemment avec l’eau.
La famille des halogènes (située colonne 17)
Les éléments chimiques de la famille des halogènes ont une configuration électronique en [X]ns
2 np
5 .
Ils se réduisent facilement (gain d’un électron de valence) pour acquérir la configuration électronique
du gaz noble situé à leur droite dans le tableau périodique. Les halogènes sont stables sous forme
de dihalogènes : F 2 (g), Cl 2 (g), Br 2 (l), I 2 (s) et At 2 (s).
Les éléments du bloc d
Dans le bloc d, les éléments sont appelés métaux de transitions car ils correspondent au remplissage de la sous-couche (n − 1)d intermédiaire entre la sous-couche ns et la sous-couche np. Ce
sont des métaux généralement durs et résistants d’un point de vue mécanique.
Les éléments du bloc f
Dans le bloc f , on ne distingue pas les familles mais plutôt les périodes. Ce bloc f est normalement
intercalé à l’intérieur du bloc d après le lanthane ( 57 La) et l’actinium ( 89 Ac), mais il est placé en
dessous pour plus de clarté.
Les éléments chimiques situés après le lanthane sont appelés les lanthanides (ou terres rares),
et ceux situés après l’actinium sont appelés les actinides. Le lecteur attentif remarquera que le
lanthane et l’actinium ne respectent pas l’ordre de remplissage de la règle de Klechkowski. En effet,
dans le cas du lanthane, la configuration à l’état fondamental est [Xe]6s
2 5d
1 au lieu de [Xe]6s
2 4f
1 .
Il en est de même pour l’actinium situé juste en dessous. C’est pourquoi ces éléments ont été placés
dans le bloc d.
Les métaux et les non-métaux
Un métal est par définition un élément chimique dont le corps simple (solide ou liquide) est un
bon conducteur électrique. En effet, dans un solide métallique, chaque atome libère un ou plusieurs
électrons (le cuivre libère par exemple un électron par atome). Les électrons libres forment alors
un gaz mobile dans le métal, à l’origine de sa conduction. Au contraire, dans un non-métal, les
électrons de valence sont liés aux noyaux et la conduction est très faible. Il faut savoir que les
métaux constituent les éléments des blocs s et d et une partie du bloc p : ils se situent donc
plutôt à gauche et au centre du tableau périodique. Les non-métaux sont les éléments en haut
à droite du bloc p (sans oublier l’hydrogène). Par ailleurs, la frontière entre les deux n’est pas
franche : les métalloïdes, qui se comportent comme des semi-conducteurs, sont situés entre les
métaux et les non-métaux. Ils ne sont pas conducteurs électriques à température ambiante, mais
si la température augmente ou si on dope le semi-conducteur avec des impuretés (atomes ayant un
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