À tout moment, nous sommes entourés d’éléments chimiques. Chaque matière, que ce soit l’or dans vos bijoux, l’oxygène que vous respirez, ou l’eau que vous buvez sont composés d’éléments chimiques. Le tableau périodique des éléments, avec sa disposition gracieuse de cases et de numéros, représente l’organisation détaillée et systématique de tous ces éléments.
Contexte historique du tableau périodique
Avant l’avènement du tableau périodique par le scientifique russe Dmitri Mendeleïev en 1869, les éléments étaient classés de manière plutôt arbitraire. La grande force de Mendeleïev a été de reconnaître que les éléments pouvaient être regroupés par propriétés communes, mais aussi par poids atomique. Grâce à cela, il a pu prédire l’existence d’éléments inconnus à l’époque. Par exemple, il a prévu l’existence et les propriétés de l’élément gallium, qui n’a été découvert que six ans plus tard.
Raison d’être et utilité du tableau périodique
Mendeleïev croyait fermement que son tableau serait un outil précieux pour toute personne travaillant en chimie, en physique ou dans d’autres sciences liées. Il pensait également que son tableau périodique aiderait les enseignants à simplifier l’éducation scientifique. Et il avait raison. Depuis lors, le tableau périodique est devenu une icône de la science. Il est utilisé par des scientifiques dans des domaines allant de la physique à la biologie pour prédire le comportement chimique des éléments, pour identifier des tendances dans les propriétés des éléments et pour découvrir de nouveaux éléments.
Composition et caractéristiques du tableau périodique
Les éléments du tableau périodique
Le tableau périodique est composé de 118 cases, chacune représentant un élément différent, aux dernières nouvelles. Chaque élément a un numéro atomique unique qui indique le nombre de protons dans son noyau atomique, ainsi qu’une masse atomique qui représente la masse moyenne de l’ensemble de ses isotopes naturels. Les éléments sont organisés horizontalement par numéro atomique et verticalement par groupes d’éléments ayant des propriétés similaires.
Les informations clés de chaque élément
Chaque case du tableau périodique contient au moins trois informations cruciales sur l’élément : son symbole chimique, son numéro atomique et sa masse atomique. Le symbole chimique est une abréviation du nom de l’élément, généralement dérivée du nom latin de l’élément. Par exemple, le symbole chimique de l’or est Au, qui vient du mot latin aurum.
L’ordre des éléments sur le tableau
Sur le tableau périodique, les éléments sont arrangés en ordre croissant de numéro atomique de gauche à droite et de haut en bas. Ce numéro se trouve en haut de chaque case. Les rangées du tableau périodique sont appelées périodes, et les colonnes sont appelées groupes.
Les groupements
Les groupes principaux
Les groupes principaux sont ceux qui sont situés à l’extrémité gauche (groupes 1 et 2) et à l’extrémité droite (groupes 13 à 18) du tableau périodique. Le groupe 1 comprend les métaux alcalins, et le groupe 2 comprend les alcalino-terreux. Les groupes 13 à 18 contiennent les métaux, les non-métaux, les semi-métaux, et les gaz nobles.
Les groupes de transition
Le milieu du tableau périodique est occupé par les éléments de transition, qui sont tous des métaux. Ces éléments ont en commun de posséder des atomes ou ions régulièrement paramagnétiques. Vient ensuite le bloc des lanthanides et des actinides, dont le découpage n’apparaît pas de manière nette dans le tableau périodique standard.
Les gaz nobles
Les gaz nobles (groupe 18) sont des éléments chimiques, particulièrement stables. Elles ne forment pas facilement des composés avec d’autres éléments parce qu’elles ont des niveaux d’énergie extérieurs pleins. Leur faible réactivité fait des gaz nobles des éléments inertes.
Les propriétés des éléments dans le tableau périodique
La masse atomique
Les atomes d’un même élément peuvent avoir différentes masses, car ils peuvent contenir différents nombres de neutrons. C’est pour cela que la masse atomique des éléments est toujours une moyenne. En plus des neutrons, le noyau contient également des protons. La somme des protons et des neutrons donne la masse atomique de l’atome.
Le numéro atomique
Le numéro atomique d’un élément correspond au nombre de protons qu’un atome de cet élément contient dans son noyau. En changeant le nombre de protons dans un noyau, on change la nature même de l’atome. C’est ce numéro atomique qui détermine la place de l’élément sur le tableau périodique.
La valence d’un élément
La valence est une notion fondamentale en chimie. Elle désigne le nombre d’électrons qu’un atome peut donner, recevoir ou partager lors d’une liaison chimique. C’est un concept central pour comprendre la structure des molécules et comment les molécules réagissent entre elles.
Conclusion
Astuces pour se rappeler du tableau périodique
Comme le tableau périodique est une grande et complexe collection d’informations, il peut être difficile de se souvenir de tous les détails. Cependant, il y a plusieurs façons d’approfondir votre connaissance et votre compréhension du tableau. Une astuce courante est d’apprendre le tableau périodique en chansons. Il existe de nombreuses chansons sur Internet qui récitent les éléments dans l’ordre avec des mélodies accrocheuses.
Résumé et importance de maîtriser le tableau périodique
Comprendre et pouvoir utiliser le tableau périodique des éléments est une partie essentielle de l’étude de la chimie, et c’est une compétence précieuse pour quiconque s’intéresse aux sciences. En avoir une bonne compréhension vous permettra de prédire le comportement des éléments, de comprendre les tendances et les modèles dans les propriétés des éléments, et d’apprécier la beauté de notre univers sur le plan atomique.
