Introduction : Comment fonctionne le tableau périodique

 

Pour comprendre comment le tableau périodique est structuré et quel est le principe derrière l'arrangement des éléments individuels, il faut d'abord se rappeler du modèle atomique de Bohr :

L'atome est constitué, au cœur, de protons chargés positivement (+) et de neutrons neutres. Autour de ce noyau gravitent des électrons chargés négativement (-). Le numéro atomique d'un élément correspond au nombre de protons dans le noyau. Puisqu'un atome doit être électriquement neutre (sinon il serait un ion), il a toujours autant d'électrons dans sa coquille que de protons dans son noyau.

Numéro atomique ≙ Nombre de protons dans le noyau ≙ Nombre d'électrons dans l'atome

L'atome le plus simple est l'atome d'hydrogène : ici, le noyau est constitué d'un seul proton. Dans la première coquille se déplace donc aussi un électron. L'hélium, avec le numéro atomique 2, a deux protons dans le noyau et deux électrons dans la première coquille. Pour l'élément suivant du tableau périodique, le lithium, il y a 3 protons dans le noyau. La première coquille intérieure est cependant complètement occupée par deux électrons, car elle ne peut en contenir que deux au maximum, sinon les forces de répulsion mutuelles des électrons seraient trop importantes. C'est pourquoi le troisième électron se trouve dans une deuxième coquille.

Attention : Les neutrons sont bien sûr aussi dans le noyau, même s'ils ne sont pas représentés ici.

Plus important que l'ensemble des électrons sont les électrons de valence, c'est-à-dire ceux de la coquille externe. Le nombre de coquilles complètement remplies peut être lu dans le tableau périodique à la ligne, c'est-à-dire à la période.

Dans la première période, la première coquille est remplie, dans la deuxième la seconde, dans la troisième la troisième, et ainsi de suite. Le sodium (Na, numéro atomique 11) a par exemple deux coquilles complètement remplies plus un autre électron dans la troisième coquille. Le nombre d'électrons dans la coquille externe, les électrons de valence, peut être déduit de la position horizontale de l'élément dans le tableau périodique, c'est-à-dire de la colonne ou du groupe, ici marquée par des chiffres romains. La règle générale est : les éléments d'une même colonne du système ont des propriétés similaires. Par exemple, les métaux alcalins, comme le lithium, le sodium, le potassium, le césium et le francium, sont tous des métaux doux et brillants qui produisent de l'hydrogène lorsqu'ils réagissent avec l'eau. Dans le huitième groupe, on trouve les gaz nobles, qui sont tous très inertes, car leurs coquilles sont complètement remplies.

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