CHIMIE

Doc. 23 Nombre maximal d’éléments
chimiques contenus par
période.
(*) L’hélium He (1s 2 ) appartient, malgré
sa place, au bloc s.
• L’atome d’aluminium (Z = 13) a pour
configuration électronique :
[Ne] 3s 2 3p 1
L’aluminium appartient à la troisième
période et à la première colonne du bloc
p donc à la treizième colonne de la
classification.
• Le cadmium appartient à la cinquième
période et à la douzième colonne, donc
à la dixième colonne du bloc d. Le gaz
noble de la quatrième période est le krypton.
D’où la configuration électronique
du cadmium :
[Kr] 4d 10 5s 2
Son numéro atomique est donc égal à
48 (36 + 10 + 2).
Doc. 24 Utilisation de la classification.
Classification périodique des éléments
4.3 La classification périodique
4.3.1. Structure du tableau périodique
rang de la période 1 er 2 e 3 e 4 e 5 e 6 e 7 e
sous-couches
1s 2s, 2p 3s, 3p
4s, 3d 5s, 4d 6s, 4f 7s, 5f
disponibles 4p 5p 5d, 6p 6d, 7p
nombre 2 8 8 18 18 32 32
d’éléments
1 COURS
Dans le tableau périodique, les éléments sont rangés de gauche à droite
par ordre croissant de leur numéro atomique Z.
La classification actuelle se présente sous la forme d’un tableau de sept lignes
numérotées de haut en bas, appelées périodes, et dix-huit colonnes numérotées de
gauche à droite (doc. 22, page suivante).
■ L’hydrogène (1s 1 ) et l’hélium (1s 2 ) occupent la première ligne.
■ Une nouvelle période est utilisée chaque fois que la configuration électronique
de l’atome correspondant à l’élément considéré fait intervenir une nouvelle
valeur du nombre quantique principal n.
Pour n >1, la n-ième période débute avec le remplissage de la sous-couche ns et
s’achève avec le remplissage de la sous-couche np correspondante. Lorsque cette
configuration est atteinte, la période est complète, le dernier élément ainsi décrit
est un gaz noble. Ce gaz noble permet d’écrire de façon simplifiée les configurations
électroniques des atomes de la période suivante (cf. § 3.6.).
Le nombre total des éléments de la n-ième période dépend des différentes souscouches
disponibles (à raison de deux éléments pour la sous-couche ns, de six pour
la sous-couche np, de dix pour la sous-couche (n – 1)d et de quatorze pour la souscouche
(n – 2) f ) lorsqu’elles existent (doc. 23).
■ Les colonnes sont occupées de telle manière que chacune d’entre elles renferme
tous les éléments dont les atomes ont la même configuration électronique de valence.
Comme ce sont les électrons de valence qui sont responsables des propriétés chimiques
des éléments, une colonne regroupe tous les membres d’une même famille
chimique.
Les atomes des éléments chimiques d’une même colonne ont la même configuration
électronique de valence;ces éléments constituent une famille chimique
et ont des propriétés chimiques voisines.
■ On distingue également des blocs (doc. 22, page suivante).
Chaque bloc correspond au remplissage d’un type de sous-couche :
• le bloc s correspond au remplissage des sous-couches s (colonnes 1 et 2) (*) ;
• le bloc p à celui des sous-couches p (colonnes 13 à 18) ;
• le bloc d à celui des sous-couches d (colonnes 3 à 12) ;
• le bloc f à celui des sous-couches f (les deux lignes sous le tableau).
Tout élément chimique, hormis ceux du bloc f, est donc repérable dans le tableau
périodique par la donnée de la période et de la colonne auxquelles il appartient
(doc. 24).
Pour s’entraîner : ex. 12, 13 et 14
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