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Table de Mendeleïev
Attention : affichage plein écran recommandé
pour cette page
Voici ci-dessous un tableau périodique des éléments chimiques (table de
Mendeleïev)
mise en place
selon la perspective spécifique des arts plastiques (voir
légende) et enrichi de données complémentaires
tels que le rayon atomique et l'électronégativité. L'accent a été mis
sur deux "axes" : avant tout celui, diagonal, de la métallicité (d'une grande
valeur pédagogique selon nous), et celui, vertical, des groupes caractérisés par
la quantité d'électrons externes. Ce dernier choix nous a semblé relativement
pertinent pour une approche "plastique", bien que les aspects d'un élément isolé
ne soient pas directement significatifs de ceux qu'il peut prendre - à notre
échelle particulièrement - en association, loin s'en faut.
Recherches :
N'hésitez pas à vous servir tout simplement de la
fonction de recherche de votre navigateur internet (menu Édition, option
Rechercher).
Important :
* La ligne bleue en escalier donnant un effet de
relief sépare les
métaux à gauche des non-métaux
à droite. Une première constatation visuelle s'impose : il existe nettement plus
de métaux que de non-métaux.
* Les
lignes de la table correspondent aux couches électroniques (nommées soit de a à
g, soit plus subtilement de k à q, comme les niveaux d'énergie correspondants) et les colonnes
réfèrent (indirectement bien que quantitativement) au nombre d'électrons dans la
couche externe. Cette
dernière propriété correspond aux concepts de valence
(lien) d'une part et
de périodicité d'autre part. Concernant la périodicité, on a pu, voici environ un siècle, établir
l'existence de suites de valences croissantes plus ou moins identiques à chaque
couche étalées sur les dix-huit colonnes.
Donnons l'exemple de la ligne 4 du tableau des éléments, ci-dessous. Nous avons
successivement, de gauche à droite les valences suivantes :
{4s} K -> 1, Ca -> 2,
{3d} Sc -> 1, Ti -> 2, V -> 3, Cr -> 5, Fe -> 6, le
Co -> 7, le Ni -> 8, Cu, Zn -> 10,
{4p} Ga -> 1, Ge -> 2, As -> 3, le Se -> 4, Br -> 5
et Kr -> 6.
Ces données ne sont pas confirmées (source
EnvironmentalChemistry.com), n'hésitez pas à nous
écrire pour nous signaler toute erreur.
En tête des colonnes du tableau est habituellement indiqué en chiffres romains ce qui correspond
classiquement aux données de valence. Cette notation ne correspond pas à la réalité. La mécanique quantique a
permis d'identifier les couches et sous-couches - en fait des niveaux d'énergie
- dans leur relative complexité et ainsi de définir la répartition réelle des
valences.
Aussi n'avons-nous pas trouvé utile (encore moins pédagogique) de reproduire la
notation "romaine".
* Le n° atomique - souvent
noté Z -
correspond au nombre de protons (ou d'électrons dans une configuration
électriquement neutre, non-ionique). Le nombre de
protons permet de distinguer les éléments.
* La masse atomique
(ici située sous le n° atomique) est une référence arbitraire fondée sur le
douzième de la masse du carbone (le 12C, dont la masse est de
1,660 56.10-24g).
Elle s'obtient par le calcul d'une moyenne. On doit connaître la proportion de
chaque
isotope de l'élément concerné existant dans
la nature ainsi que la masse unitaire de chacun de ces isotopes, ce qui n'est
pas simple. La masse
atomique de l'élément est la moyenne de la masse de ses propres isotopes
rapportée à leur proportion (à leur pourcentage).
MA=(Miso1.Pctiso1+...+MisoN.PctisoN)/100
* Pour chaque élément, quand
l'information était disponible, nous avons indiqué une valeur
d'électronégativité (table de Pauling, valeur "En=") et celle du rayon
atomique de Van der Waals ("Ra=", en picomètres). Sur le choix de ce
rayon, lire l'article Le rayon atomique
(spécialement la fin). Ces valeurs diffèrent
selon les sources et ne doivent en aucun cas être considérées comme
fixes et définitives, mais plutôt comme indicatives.
En décembre 2011, sur cette
page les
rayons atomiques de Van der Waals ont été complétés et ajustés sur ceux du Los
Alamos National Laboratory qui publie un remarquable ensemble de pages
consacrées aux éléments (lien
externe, jolies surprises garanties). Ce choix permet des comparaisons dans
un ensemble homogène. Cela permet notamment d'observer que les rayons des trois
plus lourds métaux alcalins non alcalinoterreux (colonne 1), le rubidium, le
césium et le francium, seraient les plus "épais" de la table (à noter
que ce sont aussi les moins électronégatifs, ce qui est cohérent). Ils sont suivis
par le zirconium, colonne 4, et le radium, colonne 2. Attention : ces données
sont purement indicatives et en aucun cas intangibles.
Stabilité, orbitales : lire absolument le
chapitre IV des Dialogues de Dotapea
Lire aussi Les liaisons entre atomes
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N°1
1,0080
hydrogène
En=2,1
Ra=110
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N°2
4,0026
hélium
Ra=140
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N°3
6,941
lithium
En=1,0
Ra=181
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N°4
9,01218
béryllium
En=1,6
Ra=153
|
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N°5
10,81
bore
En=2,0
Ra=192
|
N°6
12,011
carbone
En=2,5
Ra=170
|
N°7
14,0067
azote
En=3,0
Ra=155
|
N°8
15,9994
oxygène
En=3,4
Ra=152
|
N°9
18,9984
fluor
En=4,0
Ra=147
|
N°10
20,179
néon
Ra=154
|
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N°11
22,9898
sodium
En=0,9
Ra=227
|
N°12
24,305
magnésium
En=1,3
Ra=173
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N°13
26,9815
aluminium
En=1,6
Ra=184
|
N°14
28,086
silicium
En=1,9
Ra=210
|
N°15
30,9738
phosphore
En=2,1
Ra=180
|
N°16
32,06
soufre
En=2,5
Ra=180
|
N°17
35,453
chlore
En=3,1
Ra=175
|
N°18
39,949
argon
Ra=188
|
|
N°19
39,102
potassium
En=0,8
Ra=275
|
N°20
40,08
calcium
En=1,0
Ra=231
|
N°21
44,9559
scandium
En=1,3
Ra=216
|
N°22
47,90
titane
En=1,5
Ra=187
|
N°23
50,914
vanadium
En=1,6
Ra=179
|
N°24
51,966
chrome
En=1,6
Ra=189
|
N°25
54,9380
manganèse
En=1,5
Ra=197
|
N°26
55,847
fer
En=1,8
Ra=194
|
N°27
58,9332
cobalt
En=1,8
Ra=192
|
N°28
58,71
nickel
En=1,9
Ra=184
|
N°29
63,546
cuivre
En=1,9
Ra=186
|
N°30
65,37
zinc
En=1,6
Ra=210
|
N°31
69,72
gallium
En=1,8
Ra=187
|
N°32
72,59
germanium
En=2
Ra=211
|
N°33
74,9216
arsenic
En=2,2
Ra=185
|
N°34
78,96
sélénium
En=2,4
Ra=190
|
N°35
79,904
brome
En=2,9
Ra=183
|
N°36
83,80
krypton
En=3
Ra=202
|
|
N°37
85,4678
rubidium
En=0,8
Ra=303
|
N°38
87,62
strontium
En=1,0
Ra=249
|
N°39
88,059
yttrium
En=1,2
Ra=219
|
N°40
91,22
zirconium
En=1,3
Ra=286
|
N°41
92,9064
niobium
En=1,6
Ra=207
|
N°42
95,94
molybdène
En=2
Ra=209
|
N°43
98,9062
technétium
En=1,9
Ra=209
|
N°44
101,07
ruthénium
En=2,2
Ra=207
|
N°45
102,9055
rhodium
En=2,2
Ra=195
|
N°46
106,4
palladium
En=2,3
Ra=202
|
N°47
107,868
argent
En=1,9
Ra=203
|
N°48
112,40
cadmium
En=1,7
Ra=230
|
N°49
114,82
indium
En=1,7
Ra=193
|
N°50
118,69
étain
En=1,8
Ra=217
|
N°51
121,75
antimoine
En=2
Ra=220
|
N°52
127,60
tellure
En=2,1
Ra=206
|
N°53
126,9045
iode
En=2,6
Ra=198
|
N°54
131,30
xénon
En=2,6
Ra=216
|
|
N°55
132,9055
césium
En=0,8
Ra=343
|
N°56
137,34
baryum
En=0,9
Ra=268
|
Nos 57-71
terres rares,
lanthanides
En=1,1-1,2
|
N°72
178,49
hafnium
En=1,3
Ra=212
|
N°73
180,9479
tantale
En=1,5
Ra=217
|
N°74
183,85
tungstène
En=1,7
Ra=210
|
N°75
186,2
rhénium
En=1,9
Ra=217
|
N°76
190,2
osmium
En=2,2
Ra=216
|
N°77
192,22
iridium
En=2,2
Ra=202
|
N°78
195,09
platine
En=2,2
Ra=209
|
N°79
196,9665
or
En=2,4
Ra=217
|
N°80
200,59
mercure
En=1,9
Ra=209
|
N°81
204,37
thallium
En=1,8
Ra =196
|
N°82
207,2
plomb
En=1,8
Ra=202
|
N°83
208,9806
bismuth
En=1,9
Ra=207
|
N°84
210,0
polonium
En=2,0
Ra=197
|
N°85
210,0
astate
En=2,2
Ra=202
|
N°86
222,0
radon
En=2,1
Ra=220
|
|
N°87
223,0
francium
En=0,7
Ra=348
|
N°88
226,0254
radium
En=0,9
Ra=283
|
Nos 89-103
éléments
rares,
actinides
|
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Lanthanides
(terres rares)
|
N°57
138,9055
lanthane
En=1,1
Ra=240
|
N°58
140,12
Ce
cérium
En=0,79
Ra=235
|
N°59
140,9077
Pr
praséodyme
En=1,13
Ra=239
|
N°60
144,24
Nd
néodyme
En=1,14
Ra=229
|
N°61
147,0
Pm
prométhéum
En=1,13
Ra=236
|
N°62
150,4
Sm
samarium
En=1,17
Ra=229
|
N°63
151,96
Eu
europium
En=1,2
Ra=233
|
N°64
157,25
Gd
gadolinium
En=1,2
Ra=237
|
N°65
158,9254
Tb
terbium
En=1,20
Ra=221
|
N°66
162,50
Dy
dysprosium
En=1,22
Ra=229
|
N°67
164,9303
Ho
holmium
En=1,23
Ra=216
|
N°68
167,26
Er
erbium
En=1,24
Ra=235
|
N°69
168,9342
Tm
thulium
En=1,25
Ra=227
|
N°70
173,04
Yb
ytterbium
En=1,1
Ra=242
|
N°71
174,97
Lu
lutécium
En=1,27
Ra=181
|
|
|
|
Actinides
(les quatre
premiers
au moins
sont
naturels)
|
N°89
227,0
Ac
actinium
En=1,1
Ra=260
|
N°90
232,0381
Th
thorium
En=1,3
Ra=237
|
N°91
231,0359
Pa
protactinium
En=1,5
Ra=243
|
N°92
238,029
uranium
En=1,7
Ra=240
|
N°93
237,082
Np
neptunium
En=1,3
Ra=221
|
N°94
242,0
Pu
plutonium
En=1,3
Ra=243
|
N°95
243,0
Am
américium
En=1,3
Ra=244
|
N°96
247
Cm
curium
En=1,3
Ra=245
|
N°97
247,0
Bk
berkélium
En=1,3
Ra=244
|
N°98
249,0
Cf
californium
En=1,3
Ra=245
|
N°99
254
E
einsteinium
En=1,3
Ra=245
|
N°100
253,0
Fm
fermium
En=1,3
Ra=245
|
N°101
256,0
Mv
mendélévium
En=1,3
Ra=246
|
N°102
254,0
No
nobélium
En=1,3
Ra=246
|
N°103
257,0
Lw
lawrencium
En=1,3
Ra=246
|
Légende
Métaux
x
:
(texte en italiques) métaux alcalins non alcalinoterreux.
y
: (texte en italiques) métaux
alcalinoterreux (lire l'article du
glossaire)
Pour ces deux groupes, lire passage in Base.
: métaux
divers
: groupe
titane/zirconium/hafnium. Brillance, blancheur, intense coloration ou
transparence sont les caractéristiques les plus prégnantes de ce groupe
: groupe
vanadium/niobium/tantale. Tous blancs, ces métaux présentent des
caractéristiques mécaniques remarquables (tantôt réfractaires, tantôt supportant
les plus hautes charges avant rupture)
: groupe
chrome/molybdène/tungstène. Métaux alliables, blancs, brillants voire
lumineux ou colorés dans certaines conditions, noirs dans d'autres
: groupe
nickel/palladium/platine. Métaux inaltérables s'associant naturellement
entre eux et avec l'or, le sélénium ou le rhodium
: groupe
cadmium/zinc/mercure. Métaux peu oxydables
: groupe
gallium/aluminium/indium/thallium. Métaux mous (sauf le bore qui est
dur). Semi-conducteurs ou mauvais conducteurs thermoélectriques
: partie métallique du groupe
phosphore/arsenic/antimoine/bismuth. Métaux durs, cassants et fusibles à
basse température
Non-métaux
x
: (texte blanc)
non-métaux n'appartenant pas au groupe des gaz rares ni à
celui des éléments halogènes. Carbone, oxygène, azote, soufre, etc. : c'est une
catégorie essentielle dans notre environnement.
z
: (texte blanc) groupe
halogène. Ces éléments - formant
facilement et couramment des sels (halos = sel) avec les métaux - ont des
propriétés très puissantes dans les domaines chromatique et lumineux, notamment
en ce qui concerne l'éclairage, la photoluminescence et le blanchiment
t
: (texte
blanc) groupe des gaz rares (lire passage in
La valence). Tous sauf l'hélium - et peut-être le radon, élément
extrêmement dangereux - ont de remarquables propriétés de luminescence (lampe au
krypton, au xénon, à iode, néon).
Notes :
* d'autres éléments ont été synthétisés, de plus
en plus lourds. Leur durée de vie est infime. En
octobre 2006, on a annoncé la synthèse du n° 118, l'ununoctium. Durée de vie :
un millième de seconde.
* l'hydrogène
est un cas particulier. Il n'est métallique que dans des conditions de pression
extrêmes, notamment - en théorie - dans des noyaux planétaires ou stellaires.
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