Période du tableau périodique

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Dans le tableau périodique des éléments, une période est une ligne de la table. Les éléments chimiques d'une même période ont le même nombre de couches électroniques. Sept périodes contiennent les éléments observés à ce jour, et une huitième période hypothétique a été décrite.

L'organisation du tableau en lignes nommées périodes et colonnes nommées groupes reflète la périodicité des propriétés physico-chimiques des éléments lorsque le nombre atomique augmente. Les éléments d'un même groupe ont des propriétés semblables malgré une masse atomique différente, alors que les éléments adjacents dans une même période ont une masse similaire mais des propriétés chimiques différentes.

La règle de Klechkowski décrit approximativement l'ordre d'énergie croissante dans lesquelles les sous-couches électroniques sont remplies. Les couches sont numérotées, les sous-couches sont notées s, p, d, f, etc.

La mécanique quantique explique la périodicité des propriétés par l'ordre de remplissage des couches électroniques. Chaque couche est décomposée en sous-couches remplies par ordre d'énergie croissante comme indiqué approximativement dans la figure ci-contre. Chaque ligne y correspond à une couche, caractérisée par le nombre quantique principal des orbitales atomiques occupées par les électrons. Chaque diagonale correspond à une valeur de la somme du nombre quantique principal et du nombre quantique secondaire. Une nouvelle période commence à chaque fois qu'une sous-couche s commence à être remplie. Les propriétés chimiques sont prédites par le nombre d'électrons dans la couche de valence, c'est-à-dire la plus externe des couches partiellement ou totalement remplies.

Les périodes[modifier | modifier le code]

Période 1[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 1 du tableau périodique.
Groupe 1/17 2/18
Z
symbole
1
H
2
He

La période 1 ne comprend que l'hydrogène et l'hélium. Bien qu'ils appartiennent tous deux au bloc s, ils ne présentent pas les mêmes propriétés que les autres éléments de ce bloc. L'hydrogène gagne facilement un électron et n'est pas un métal dans les conditions usuelles ; il est donc parfois rattaché au groupe 17 plutôt qu'au groupe 1. L'hélium se comporte comme un gaz rare (groupe 18).

Période 2[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 2 du tableau périodique.
Groupe 1 2 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne

Période 3[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 3 du tableau périodique.
Groupe 1 2 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar

Période 4[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 4 du tableau périodique.
Groupe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr

Période 5[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 5 du tableau périodique.
Groupe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe

Période 6[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 6 du tableau périodique.
Groupe 1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
55
Cs
56
Ba
57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn

Période 7[modifier | modifier le code]

Article détaillé : période 7 du tableau périodique.
Groupe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Z
symbole
87
Fr
88
Ra
89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
Nh
114
Fl
115
Mc
116
Lv
117
Ts
118
Og

Périodes 8 et 9[modifier | modifier le code]

En juin 2017, aucun élément chimique appartenant à la période 8 du tableau périodique n'avait été observé, et la sensibilité requise pour ce faire était encore hors d'atteinte des technologies existantes. On ignore précisément comment les effets relativistes organisent les éléments au-delà de la 7e période. L'extrapolation par la règle de Klechkowski conduit à identifier un bloc g de 18 éléments, portant la 8e période à 50 éléments :

Bloc s Bloc g Bloc f Bloc d Bloc p
119
Uue
120
Ubn
121
Ubu
122
Ubb
123
Ubt
124
Ubq
125
Ubp
126
Ubh
127
Ubs
128
Ubo
129
Ube
130
Utn
131
Utu
132
Utb
133
Utt
134
Utq
135
Utp
136
Uth
137
Uts
138
Uto
139
Ute
140
Uqn
141
Uqu
142
Uqb
143
Uqt
144
Uqq
145
Uqp
146
Uqh
147
Uqs
148
Uqo
149
Uqe
150
Upn
151
Upu
152
Upb
153
Upt
154
Upq
155
Upp
156
Uph
157
Ups
158
Upo
159
Upe
160
Uhn
161
Uhu
162
Uhb
163
Uht
164
Uhq
165
Uhp
166
Uhh
167
Uhs
168
Uho

Cependant, de nombreux travaux prenant en compte des effets relativistes affectant les électrons des très gros atomes ont conduit à proposer différents modèles alternatifs. Ainsi, une variante proposée par Fricke et al. en 1971[1] identifie 20 éléments dans le bloc g et place les éléments 165 et 166 sur la 9e période dans le bloc s, poursuivant avec l'élément 167 dans le bloc p sur cette même période :

Bloc s Bloc g Bloc f Bloc d Bloc p
119
Uue
120
Ubn
121
Ubu
122
Ubb
123
Ubt
124
Ubq
125
Ubp
126
Ubh
127
Ubs
128
Ubo
129
Ube
130
Utn
131
Utu
132
Utb
133
Utt
134
Utq
135
Utp
136
Uth
137
Uts
138
Uto
139
Ute
140
Uqn
141
Uqu
142
Uqb
143
Uqt
144
Uqq
145
Uqp
146
Uqh
147
Uqs
148
Uqo
149
Uqe
150
Upn
151
Upu
152
Upb
153
Upt
154
Upq
155
Upp
156
Uph
157
Ups
158
Upo
159
Upe
160
Uhn
161
Uhu
162
Uhb
163
Uht
164
Uhq
165
Uhp
166
Uhh
  167
Uhs
168
Uho
169
Uhe
170
Usn
171
Usu
172
Usb

Pekka Pyykkö affina cette proposition en 2011[2], distribuant les 172 mêmes éléments de manière non périodique : les éléments 139 et 140 sont ainsi placés entre les éléments 164 et 169, dans le bloc p et non plus dans le bloc g, tandis que les éléments 165 à 168 sont placés sur la 9e période dans les blocs s et p.

Bloc s Bloc g Bloc f Bloc d Bloc p
119
Uue
120
Ubn
121
Ubu
122
Ubb
123
Ubt
124
Ubq
125
Ubp
126
Ubh
127
Ubs
128
Ubo
129
Ube
130
Utn
131
Utu
132
Utb
133
Utt
134
Utq
135
Utp
136
Uth
137
Uts
138
Uto
141
Uqu
142
Uqb
143
Uqt
144
Uqq
145
Uqp
146
Uqh
147
Uqs
148
Uqo
149
Uqe
150
Upn
151
Upu
152
Upb
153
Upt
154
Upq
155
Upp
156
Uph
157
Ups
158
Upo
159
Upe
160
Uhn
161
Uhu
162
Uhb
163
Uht
164
Uhq
139
Ute
140
Uqn
169
Uhe
170
Usn
171
Usu
172
Usb
165
Uhp
166
Uhh
  167
Uhs
168
Uho

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) B. Fricke, W. Greiner et J. T. Waber, « The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements », Theoretica chimica acta, vol. 21, no 3,‎ , p. 235-260 (DOI 10.1007/BF01172015, lire en ligne)
  2. (en) Pekka Pyykkö, « A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions », Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 13, no 1,‎ , p. 161-168 (PMID 20967377, DOI 10.1039/C0CP01575J, Bibcode 2011PCCP...13..161P, lire en ligne)

Articles connexes[modifier | modifier le code]


  1 2                               3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1  H     He
2  Li Be   B C N O F Ne
3  Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4  K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6  Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7  Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120 *    
  * 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142  


Métaux
  Alcalins  
  Alcalino-  
terreux
  Lanthanides     Métaux de  
transition
Métaux
  pauvres  
  Métal-  
loïdes
Non-
  métaux  
Halo-
  gènes  
Gaz
  nobles  
Éléments
  non classés  
Actinides
    Superactinides