Les grandes familles d’éléments
P
Tableau
périodique
O
Fiche 12
La classification périodique présente l’ensemble des éléments connus. Ils sont regroupés dans un tableau de 7 lignes et 18 colonnes, appelé table de Mendeleïev ou classification périodique. Les atomes sont numérotés à partir de l’hydrogène (Z = 1) jusqu’au
Copernicium (Z = 112).
1. Le numéro de l’élément
Ce numéro, porté en haut à gauche de chaque case, est le nombre Z de protons du noyau.
Il définit également le nombre total d’électrons présents dans l’atome neutre.
Le nombre de masse Л figure en bas de chaque case, sous le nom de l’atome.
2. La numérotation des lignes
La première ligne ne comporte que H et Не, ce dernier élément étant un gaz rare, avec
sa couche K (Is^) saturée. Les lignes 2 et 3 correspondent au remplissage des OA 2s et
2p (ou 3s et 3p). La numérotation complète ne commence qu’à la ligne 4 (remplissage
de Г OA 4s puis des OA 3d puis 4p). Cette disposition graphique est justifiée par le remplissage des couches électroniques, chaque ligne aboutissant à un gaz rare pour lequel
la couche de valence est saturée.
P
Exercice 2.16
•a
O
c
13
Q
O
rvj
O
xz
ai
>Q .
O
U
P
Chapitre 3
3. La numérotation des colonnes
Les colonnes sont numérotées de 1 à 18, mais cette numérotation s’accompagne d’une
seconde notation, constituée par un chiffre romain allant de I à VIII, accolé à la lettre A
ou B.
• Les indices IA à VIIA Ils rappellent le nombre d’électrons de valence de l’élément
contenus dans l’ensemble occupé (ns + np) de plus grand indice n. Par exemple, pour
O, colonne VIA, nous avons la distribution en couches (K, 2s^, 2p"^), soit 6 électrons de
valence. Pour le fluor, VIIA, nous avons (K, 2s-, 2p^), avec 7 électrons de valence. Il en va
de même pour les éléments S (K, L, 3s^, 3p"^) (VIA) ou Br (K, L, M, 4s^, 4p^) (VIIA). Ces
indices sont utiles pour définir les propriétés chimiques des grandes familles d’éléments.
Notons qu’il n ’y a pas d ’indice VIIIA, pour la dernière colonne, celle des gaz rares.
En effet, ceux-ci ayant leur couche de valence saturée, ils ne ne se combinent pas aux
autres automes.
• Les indices IIIB à VIIB Ils caractérisent le nombre d ’électrons contenus dans la
couche de valence formée par les OA du type : [(^ -l)d + {n)s]. Pour l’ensemble allant
de IIIB à VIIIB, nous avons par exemple : Ti (K, L, {3s-, 3p^|(3d^ 4s^|) entraînant
l’indice IVB (4 électrons de valence). De même, pour Fe, nous avons la distribution (K,
L, {3s\ 3p^}{3d^ 4s2}), d ’où l’indice VIIIB.
• Les indices VIIIB, IB et IIB sont particuliers En effet, l’indice VIIIB est attribué à
la triade formée par les colonnes 8, 9 10. Les indices IB et IIB ne donnent que le nombre
d’électrons présents dans la couche de type ns de plus grand nombre quantique n.
70
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Tableau
périodique
O
Fiche 12
La classification périodique présente l’ensemble des éléments connus. Ils sont regroupés dans un tableau de 7 lignes et 18 colonnes, appelé table de Mendeleïev ou classification périodique. Les atomes sont numérotés à partir de l’hydrogène (Z = 1) jusqu’au
Copernicium (Z = 112).
1. Le numéro de l’élément
Ce numéro, porté en haut à gauche de chaque case, est le nombre Z de protons du noyau.
Il définit également le nombre total d’électrons présents dans l’atome neutre.
Le nombre de masse Л figure en bas de chaque case, sous le nom de l’atome.
2. La numérotation des lignes
La première ligne ne comporte que H et Не, ce dernier élément étant un gaz rare, avec
sa couche K (Is^) saturée. Les lignes 2 et 3 correspondent au remplissage des OA 2s et
2p (ou 3s et 3p). La numérotation complète ne commence qu’à la ligne 4 (remplissage
de Г OA 4s puis des OA 3d puis 4p). Cette disposition graphique est justifiée par le remplissage des couches électroniques, chaque ligne aboutissant à un gaz rare pour lequel
la couche de valence est saturée.
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Exercice 2.16
•a
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Q
O
rvj
O
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>Q .
O
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Chapitre 3
3. La numérotation des colonnes
Les colonnes sont numérotées de 1 à 18, mais cette numérotation s’accompagne d’une
seconde notation, constituée par un chiffre romain allant de I à VIII, accolé à la lettre A
ou B.
• Les indices IA à VIIA Ils rappellent le nombre d’électrons de valence de l’élément
contenus dans l’ensemble occupé (ns + np) de plus grand indice n. Par exemple, pour
O, colonne VIA, nous avons la distribution en couches (K, 2s^, 2p"^), soit 6 électrons de
valence. Pour le fluor, VIIA, nous avons (K, 2s-, 2p^), avec 7 électrons de valence. Il en va
de même pour les éléments S (K, L, 3s^, 3p"^) (VIA) ou Br (K, L, M, 4s^, 4p^) (VIIA). Ces
indices sont utiles pour définir les propriétés chimiques des grandes familles d’éléments.
Notons qu’il n ’y a pas d ’indice VIIIA, pour la dernière colonne, celle des gaz rares.
En effet, ceux-ci ayant leur couche de valence saturée, ils ne ne se combinent pas aux
autres automes.
• Les indices IIIB à VIIB Ils caractérisent le nombre d ’électrons contenus dans la
couche de valence formée par les OA du type : [(^ -l)d + {n)s]. Pour l’ensemble allant
de IIIB à VIIIB, nous avons par exemple : Ti (K, L, {3s-, 3p^|(3d^ 4s^|) entraînant
l’indice IVB (4 électrons de valence). De même, pour Fe, nous avons la distribution (K,
L, {3s\ 3p^}{3d^ 4s2}), d ’où l’indice VIIIB.
• Les indices VIIIB, IB et IIB sont particuliers En effet, l’indice VIIIB est attribué à
la triade formée par les colonnes 8, 9 10. Les indices IB et IIB ne donnent que le nombre
d’électrons présents dans la couche de type ns de plus grand nombre quantique n.
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