Contenu
En 1869, Dmitri Mendeleev a publié un article intitulé "Relation entre les propriétés des éléments et leur poids atomique". Dans ce document, il a présenté un arrangement ordonné des éléments, en les énumérant par ordre de poids croissant et en les regroupant par groupes, en fonction de propriétés chimiques similaires. Bien que plusieurs décennies se soient écoulées avant que les détails de la structure atomique ne soient découverts, la table de Mendeleïev organisait déjà les éléments en fonction de leur valence.
Éléments et poids atomique
À l'époque de Mendeleïev, les atomes étaient considérés comme des entités uniques et indivisibles. Certaines étaient plus lourdes que d'autres et il semblait raisonnable de commander les éléments en prenant du poids. Cette approche pose deux problèmes. Tout d’abord, mesurer le poids est une tâche délicate, et bon nombre des poids acceptés du jour de Mendeleev n’étaient pas corrects. Deuxièmement, il s'avère que la masse atomique n'est pas vraiment le paramètre pertinent. Les tableaux périodiques d’aujourd’hui placent les éléments dans l’ordre de leur numéro atomique, qui est le nombre de protons dans le noyau. À l'époque de Mendeleïev, les protons n'avaient pas encore été découverts.
Eléments et propriétés chimiques
Mendeleev a écrit que "l'arrangement en fonction du poids atomique correspond à la valence de l'élément et, dans une certaine mesure, à la différence de comportement chimique". Selon la compréhension de Mendeleïev, la valence indiquait la capacité d’un élément à se combiner à d’autres éléments. Mendeleev a combiné l'ordre du poids atomique avec des valences communes pour organiser les éléments dans un tableau. C'est-à-dire qu'il a organisé les éléments en groupes en fonction de leurs caractéristiques chimiques. Comme ces propriétés se répètent de temps en temps, le résultat est un tableau périodique dans lequel chaque colonne verticale, appelée groupe, contient des éléments ayant des caractéristiques similaires, et chaque ligne horizontale, appelée période, classe les éléments en poids, en augmentant de gauche à droite. et de haut en bas.
Structure atomique
Environ 50 ans après le premier tableau périodique de Mendeleïev, les scientifiques ont découvert que l’atome était construit autour d’un noyau avec des protons chargés positivement et des neutrons neutres - les deux étant relativement lourds. Le noyau chargé positivement est entouré d'un nuage d'électrons chargés négativement. Le nombre de protons, également appelé numéro atomique, correspond généralement au nombre d'électrons. Il s'avère que le nombre d'électrons qu'un élément a détermine en grande partie ses propriétés chimiques. Donc, l'ordre approprié dans le tableau périodique est déterminé par le nombre d'électrons, et non par le poids tel que proposé initialement par Mendeleev.
Électrons de valence
Les électrons dans le nuage entourant le noyau des éléments sont disposés en couches, appelées coques. Chaque coquille a un nombre spécifique d'électrons qu'elle peut contenir. Lorsque chaque coquille est remplie, une nouvelle coquille est ajoutée jusqu'à ce que tous les électrons soient pris en compte. Les électrons de la couche externe sont appelés électrons de valence, car ce sont leurs interactions qui déterminent les propriétés chimiques d'un élément. Les colonnes configurées pour regrouper des éléments ayant des propriétés chimiques similaires s'avèrent être exactement les mêmes que celles définies par le nombre d'électrons de valence. Les éléments du groupe 1A ont un seul électron de valence et chaque colonne du groupe A à droite ajoute un électron de valence supplémentaire. L'organisation devient un peu trouble avec les éléments du groupe B, mais chacun d'entre eux est également groupé par leur nombre d'électrons de valence.