QU'EST-CE QUE LA PÉRIODICITÉ CHIMIQUE? CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES - CHIMIE - 2025

La périodicité ou régularité chimique des propriétés chimiques est la variation régulière, les propriétés chimiques récurrentes et prévisibles des éléments lorsque le numéro atomique augmente.

Ainsi, la périodicité chimique est la base d'une classification de tous les éléments chimiques en fonction de leur numéro atomique et de leurs propriétés chimiques.

La représentation visuelle de la périodicité chimique est connue sous le nom de tableau périodique, tableau de Mendeleïev ou classification périodique des éléments.

Cela montre tous les éléments chimiques, classés par ordre croissant de leurs numéros atomiques et organisés en fonction de leur configuration électronique. Sa structure reflète le fait que les propriétés des éléments chimiques sont une fonction périodique de leur numéro atomique.

Cette périodicité a été très utile, car elle nous a permis de prédire certaines propriétés d'éléments qui occuperaient des places vides dans le tableau avant leur découverte.

La structure générale du tableau périodique est un arrangement de lignes et de colonnes dans lequel les éléments sont disposés par ordre croissant de nombres atomiques.

Il existe un grand nombre de propriétés périodiques. Parmi les plus importants, on trouve la charge nucléaire effective, liée à la taille atomique et à la tendance à former des ions, et le rayon atomique, qui influence la densité, le point de fusion et le point d'ébullition.

Le rayon ionique (affecte les propriétés physiques et chimiques d'un composé ionique), le potentiel d'ionisation, l'électronégativité et l'affinité électronique, entre autres, sont également des propriétés fondamentales.

Les 4 principales propriétés périodiques

Radio atomique

Il fait référence à une mesure liée aux dimensions de l'atome et correspond à la moitié de la distance qui existe entre les centres de deux atomes qui sont en contact.

Au fur et à mesure que vous parcourez un groupe d'éléments chimiques du tableau périodique de haut en bas, les atomes ont tendance à devenir plus gros, car les électrons les plus extérieurs occupent des niveaux d'énergie plus éloignés du noyau.

C'est pourquoi on dit que le rayon atomique augmente avec la période (de haut en bas).

Au contraire, aller de gauche à droite dans la même période de la table augmente le nombre de protons et d'électrons, ce qui signifie que la charge électrique augmente et, par conséquent, la force d'attraction. Cela tend à diminuer la taille des atomes.

Énergie d'ionisation

C'est l'énergie nécessaire pour éliminer un électron d'un atome neutre.

Lorsqu'un groupe d'éléments chimiques du tableau périodique est traversé de haut en bas, les électrons du dernier niveau seront attirés vers le noyau par une force électrique de plus en plus petite puisqu'ils sont plus éloignés du noyau qui les attire.

C'est pourquoi on dit que l'énergie d'ionisation augmente avec le groupe et diminue avec la période.

Electronégativité

Ce concept fait référence à la force avec laquelle un atome génère une attraction vers les électrons qui composent une liaison chimique.

L'électronégativité augmente de gauche à droite sur une période et coïncide avec la diminution du caractère métallique.

Dans un groupe, l'électronégativité diminue avec l'augmentation du nombre atomique et l'augmentation du caractère métallique.

Les éléments les plus électronégatifs sont situés dans la partie supérieure droite du tableau périodique et les moins électronégatifs dans la partie inférieure gauche du tableau.

Affinité électronique

L'affinité électronique correspond à l'énergie qui est libérée au moment où un atome neutre prend un électron avec lequel il forme un ion négatif.

Cette tendance à accepter les électrons diminue de haut en bas dans un groupe et devient plus grande lorsque vous vous déplacez vers la droite d'une période.

Organisation des éléments du tableau périodique

Un élément est placé dans le tableau périodique en fonction de son numéro atomique (nombre de protons que chaque atome de cet élément possède) et du type de sous-niveau dans lequel se trouve le dernier électron.

Dans les colonnes du tableau se trouvent les groupes ou familles d'éléments. Ceux-ci ont des propriétés physiques et chimiques similaires et contiennent le même nombre d'électrons dans leur niveau d'énergie le plus externe.

Actuellement, le tableau périodique se compose de 18 groupes représentés chacun par une lettre (A ou B) et un nombre romain.

Les éléments des groupes A sont dits représentatifs et ceux des groupes B sont appelés éléments de transition.

Il existe également deux ensembles de 14 éléments: les soi-disant «terres rares» ou transition interne, également appelées séries des lanthanides et des actinides.

Les périodes sont dans les lignes (lignes horizontales) et sont de 7. Les éléments de chaque période ont le même nombre d'orbitales en commun.

Cependant, contrairement à ce qui se passe dans les groupes du tableau périodique, les éléments chimiques de la même période n'ont pas des propriétés similaires.

Les éléments sont regroupés en quatre ensembles selon l'orbitale où se trouve l'électron avec l'énergie la plus élevée: s, p, d et f.

Familles ou groupes d'éléments

Groupe 1 (famille des métaux alcalins)

Chacun a un électron à son niveau d'énergie ultime. Ceux-ci forment des solutions alcalines lorsqu'ils réagissent avec l'eau; d'où son nom.

Les éléments qui composent ce groupe sont le potassium, le sodium, le rubidium, le lithium, le francium et le césium.

Groupe 2 (famille des métaux alcalino-terreux)

Ils contiennent deux électrons dans le dernier niveau d'énergie. Le magnésium, le béryllium, le calcium, le strontium, le radium et le baryum appartiennent à cette famille.

Groupes 3 à 12 (famille des métaux de transition)

Ce sont de petits atomes. Ils sont solides à température ambiante, à l'exception du mercure. Dans ce groupe, le fer, le cuivre, l'argent et l'or se distinguent.

Groupe 13

Les éléments métalliques, non métalliques et semi-métalliques font partie de ce groupe. Il est composé de gallium, de bore, d'indium, de thallium et d'aluminium.

Groupe 14

Le carbone appartient à ce groupe, élément fondamental de la vie. Il est composé d'éléments semi-métalliques, métalliques et non métalliques.

Outre le carbone, l'étain, le plomb, le silicium et le germanium font également partie de ce groupe.

Groupe 15

Il est composé d'azote, qui est le gaz le plus présent dans l'air, ainsi que d'arsenic, de phosphore, de bismuth et d'antimoine.

Groupe 16

Dans ce groupe se trouvent l'oxygène ainsi que le sélénium, le soufre, le polonium et le tellure.

Groupe 17 (famille des halogènes, du grec "formant du sel")

Ils ont la possibilité de capturer des électrons et sont des non-métaux. Ce groupe est composé de brome, d'astatine, de chlore, d'iode et de fluor.

Groupe 18 (gaz rares)

Ce sont les éléments chimiques les plus stables, car ils sont chimiquement inertes puisque leurs atomes sont remplis de la dernière couche d'électrons. Ils sont peu présents dans l'atmosphère terrestre, à l'exception de l'hélium.

Enfin, les deux dernières lignes en dehors du tableau correspondent aux terres dites rares, lanthanides et actinides.

Références

1. Chang, R. (2010). Chimie (Vol. 10). Boston: McGraw-Hill.
2. Brown, TL (2008). Chimie: la science centrale. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall.
3. Petrucci, RH (2011). Chimie générale: principes et applications modernes (Vol. 10). Toronto: Pearson Canada.
4. Bifano, C. (2018). Le monde de la chimie. Caracas: Fondation polaire.
5. Bellandi, F et Reyes, M et Fontal, B et Suárez, T et Contreras, R. (2004). Les éléments chimiques et leur périodicité. Mérida: Universidad de los Andes, VI École vénézuélienne pour l'enseignement de la chimie.
6. Qu'est-ce que la périodicité? Passez en revue vos concepts de chimie. (2018). ThoughtCo. Extrait le 3 février 2018 de