Période (tableau périodique) - Period (periodic table)
Une période dans le tableau périodique est une rangée d' éléments chimiques . Tous les éléments d'une rangée ont le même nombre de couches électroniques . Chaque élément suivant dans une période a un proton de plus et est moins métallique que son prédécesseur. Disposés de cette façon, les groupes d'éléments d'une même colonne ont des propriétés chimiques et physiques similaires , reflétant la loi périodique . Par exemple, les halogènes se trouvent dans l'avant-dernière colonne ( groupe 17 ) et partagent des propriétés similaires, telles qu'une réactivité élevée et la tendance à gagner un électron pour arriver à une configuration électronique de gaz noble. En 2021, un total de 118 éléments ont été découverts et confirmés.
La mécanique quantique moderne explique ces tendances périodiques des propriétés en termes de couches d' électrons . À mesure que le nombre atomique augmente, les coquilles se remplissent d'électrons approximativement dans l'ordre indiqué dans le diagramme des règles de commande. Le remplissage de chaque coque correspond à une ligne du tableau.
Dans le bloc s et p-bloc du tableau périodique des éléments au sein de la même période en général ne présentent les tendances et les similitudes dans les propriétés (tendances verticales sur les groupes sont plus importants). Cependant, dans le bloc d , les tendances entre les périodes deviennent significatives et dans le bloc f, les éléments montrent un degré élevé de similitude entre les périodes.
Périodes
Il y a actuellement sept périodes complètes dans le tableau périodique, comprenant les 118 éléments connus. Tout nouvel élément sera placé dans une huitième période; voir tableau périodique étendu . Les éléments sont codés par couleur ci-dessous par leur bloc : rouge pour le bloc s, jaune pour le bloc p, bleu pour le bloc d et vert pour le bloc f.
Période 1
Grouper | 1 | 18 |
---|---|---|
Atomique # Nom |
1 heure |
2 Il |
La première période contient moins d'éléments que toute autre, avec seulement deux, l' hydrogène et l' hélium . Ils ne suivent donc pas la règle de l' octet , mais plutôt une règle duplet . Chimiquement, l'hélium se comporte comme un gaz noble et fait donc partie du groupe des 18 éléments . Cependant, en termes de structure nucléaire, il appartient au bloc s , et est donc parfois classé comme élément du groupe 2 , ou simultanément à la fois 2 et 18. L'hydrogène perd et gagne facilement un électron, et se comporte donc chimiquement à la fois comme un groupe 1 et un élément du groupe 17 .
- L'hydrogène (H) est le plus abondant des éléments chimiques, constituant environ 75 % de la masse élémentaire de l'univers. L'hydrogène ionisé n'est qu'un proton . Les étoiles de la séquence principale sont principalement composées d'hydrogène à l' état de plasma . L'hydrogène élémentaire est relativement rare sur Terre et est produit industriellement à partir d' hydrocarbures tels que le méthane . L'hydrogène peut former des composés avec la plupart des éléments et est présent dans l' eau et la plupart des composés organiques .
- L'hélium (He) n'existe que sous forme de gaz, sauf dans des conditions extrêmes. C'est le deuxième élément le plus léger et le deuxième le plus abondant dans l'univers. La plupart de l'hélium s'est formé pendant le Big Bang , mais un nouvel hélium est créé par fusion nucléaire de l'hydrogène dans les étoiles. Sur Terre , l'hélium est relativement rare, n'apparaissant qu'en tant que sous-produit de la désintégration naturelle de certains éléments radioactifs. Un tel hélium « radiogène » est piégé dans le gaz naturel à des concentrations pouvant atteindre sept pour cent en volume.
Période 2
Grouper | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
3 Li |
4 être |
5 B |
6 C |
7 N |
8 heures |
9 F |
10 Né |
Période 2 éléments impliquent les 2 s et 2 p orbitals . Ils comprennent les éléments biologiquement les plus essentiels en plus de l'hydrogène : le carbone, l'azote et l'oxygène.
- Le lithium (Li) est le métal le plus léger et l'élément solide le moins dense. Dans son état non ionisé, c'est l'un des éléments les plus réactifs et ne se trouve donc naturellement que dans les composés . C'est l' élément primordial le plus lourd forgé en grande quantité lors du Big Bang .
- Le béryllium (Be) a l'un des points de fusion les plus élevés de tous les métaux légers . De petites quantités de béryllium ont été synthétisées pendant le Big Bang, bien que la plupart se soient désintégrées ou réagissaient davantage dans les étoiles pour créer des noyaux plus gros, comme le carbone, l'azote ou l'oxygène. Le béryllium est classé par le Centre international de recherche sur le cancer parmi les cancérogènes du groupe 1 . Entre 1% et 15% des personnes sont sensibles au béryllium et peuvent développer une réaction inflammatoire dans leur système respiratoire et leur peau , appelée maladie chronique du béryllium.
- Le bore (B) n'existe pas naturellement sous forme d'élément libre, mais dans des composés tels que les borates . C'est un micronutriment végétal essentiel , nécessaire à la résistance et au développement de la paroi cellulaire, à la division cellulaire, au développement des graines et des fruits, au transport du sucre et au développement des hormones, bien que des niveaux élevés soient toxiques.
- Le carbone (C) est le quatrième élément le plus abondant dans l'univers en masse après l' hydrogène , l' hélium et l'oxygène et est le deuxième élément le plus abondant dans le corps humain en masse après l'oxygène, le troisième en nombre d'atomes. Il existe un nombre presque infini de composés qui contiennent du carbone en raison de la capacité du carbone à former de longues chaînes stables de liaisons C-C. Tous les composés organiques , ceux essentiels à la vie, contiennent au moins un atome de carbone ; combiné avec l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le soufre et le phosphore, le carbone est la base de tout composé biologique important.
- L'azote (N) se trouve principalement sous forme de gaz diatomique principalement inerte , N 2 , qui constitue 78 % de l'atmosphère terrestre en volume. C'est un composant essentiel des protéines et donc de la vie.
- L'oxygène (O) constitue 21 % de l'atmosphère en volume et est nécessaire à la respiration de tous (ou presque tous) les animaux, en plus d'être le principal composant de l' eau . L'oxygène est le troisième élément le plus abondant dans l'univers, et les composés oxygénés dominent la croûte terrestre.
- Le fluor (F) est l'élément le plus réactif à l'état non ionisé et ne se trouve donc jamais ainsi dans la nature.
- Le néon (Ne) est un gaz noble utilisé dans l' éclairage au néon .
Période 3
Grouper | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
11 Non |
12 mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar |
Tous les éléments de la période trois sont présents dans la nature et ont au moins un isotope stable . Tous, sauf l' argon, un gaz noble, sont essentiels à la géologie et à la biologie de base.
- Le sodium (Na) est un métal alcalin . Il est présent dans les océans de la Terre en grande quantité sous forme de chlorure de sodium (sel de table).
- Le magnésium (Mg) est un métal alcalino-terreux . Les ions magnésium se trouvent dans la chlorophylle .
- L'aluminium (Al) est un métal de post-transition . C'est le métal le plus abondant dans la croûte terrestre .
- Le silicium (Si) est un métalloïde . Il s'agit d'un semi - conducteur , ce qui en fait le composant principal de nombreux circuits intégrés . Le dioxyde de silicium est le principal constituant du sable . Comme le carbone est à la biologie , le silicium est à la géologie .
- Le phosphore (P) est un non - métal essentiel à l' ADN . Il est très réactif et, en tant que tel, ne se trouve jamais dans la nature en tant qu'élément libre.
- Le soufre (S) est un non - métal . On le trouve dans deux acides aminés : la cystéine et la méthionine .
- Le chlore (Cl) est un halogène . Il est utilisé comme désinfectant, notamment dans les piscines .
- L'argon (Ar) est un gaz noble , ce qui le rend presque entièrement non réactif. Les lampes à incandescence sont souvent remplies de gaz nobles comme l'argon afin de préserver les filaments à haute température.
Période 4
Grouper | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | dix | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
19 K |
20 ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 minutes |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 zinc |
31 Ga |
32 Gé |
33 Comme |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
La période 4 comprend les éléments biologiquement essentiels potassium et calcium , et est la première période du bloc d avec les métaux de transition plus légers . Ceux-ci incluent le fer , l'élément le plus lourd forgé dans les étoiles de la séquence principale et un composant principal de la Terre, ainsi que d'autres métaux importants tels que le cobalt , le nickel et le cuivre . Presque tous ont des rôles biologiques.
La quatrième période est complétée par les six éléments du bloc p : gallium , germanium , arsenic , sélénium , brome et krypton .
Période 5
Grouper | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | dix | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 J.-C. |
47 Ag |
48 cd |
49 dans |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 je |
54 Xe |
La période 5 a le même nombre d'éléments que la période 4 et suit la même structure générale mais avec un métal de post-transition de plus et un non-métal de moins. Sur les trois éléments les plus lourds ayant des rôles biologiques, deux ( molybdène et iode ) se situent dans cette période ; le tungstène , dans la période 6, est plus lourd, ainsi que plusieurs des premiers lanthanides . La période 5 comprend également le technétium , l' élément exclusivement radioactif le plus léger .
Période 6
Grouper | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | dix | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
55 Cs |
56 Ba |
57 La |
58 CE |
59 Pr |
60 Nd |
61 h |
62 cm |
63 euros |
64 Gd |
65 To |
66 jours |
67 heures |
68 Euh |
69 tm |
70 Yb |
71 Lu |
72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Ré |
76 Os |
77 Ir |
78 points |
79 Au |
80 Hg |
81 TL |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 à |
86 Rn |
La période 6 est la première période à inclure le bloc f , avec les lanthanides (également appelés éléments des terres rares ), et comprend les éléments stables les plus lourds. Beaucoup de ces métaux lourds sont toxiques et certains sont radioactifs, mais le platine et l' or sont en grande partie inertes.
Période 7
Grouper | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | dix | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Atomique # Nom |
87 Fr |
88 Ra |
89 Ac |
90 ème |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 h |
96 cm |
97 Bk |
98 cf |
99 E |
100 FM |
101 Md |
102 Non |
103 LR |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 heures |
109 Mt |
110 DS |
111 RG |
112 Cn |
113 Nh |
114 étage |
115 Mc |
116 Niv |
117 T |
118 og |
Tous les éléments de la période 7 sont radioactifs . Cette période contient l'élément le plus lourd qui se produit naturellement sur Terre, le plutonium . Tous les éléments ultérieurs de la période ont été synthétisés artificiellement. Alors que cinq d'entre eux (de l' américium à l' einsteinium ) sont maintenant disponibles en quantités macroscopiques, la plupart sont extrêmement rares, n'ayant été préparés qu'en quantités de microgrammes ou moins. Certains des derniers éléments n'ont été identifiés en laboratoire qu'en quantités de quelques atomes à la fois.
Bien que la rareté de bon nombre de ces éléments signifie que les résultats expérimentaux ne sont pas très étendus, les tendances périodiques et de groupe du comportement semblent être moins bien définies pour la période 7 que pour les autres périodes. Alors que le francium et le radium présentent des propriétés typiques des groupes 1 et 2, respectivement, les actinides présentent une bien plus grande variété de comportements et d'états d'oxydation que les lanthanides . Ces particularités de la période 7 peuvent être dues à une variété de facteurs, y compris un degré élevé de couplage spin-orbite et des effets relativistes, finalement causés par la charge électrique positive très élevée de leurs noyaux atomiques massifs .
Période 8
Aucun élément de la huitième période n'a encore été synthétisé. Un bloc g est prédit. Il n'est pas clair si tous les éléments prédits pour la huitième période sont en fait physiquement possibles. Il ne peut donc y avoir de huitième période.