Le tableau périodique, qui contient tous les éléments chimiques qui se produisent et fous-fait naturellement, est le pilier central de toute classe de chimie. Cette méthode de classification remonte à un manuel de 1869, écrit par Dmitri Ivanovitch Mendeleïev. Le scientifique russe a remarqué que quand il a écrit les éléments connus dans l'ordre croissant de poids atomique, il pourrait facilement les trier dans des lignes en fonction des caractéristiques similaires. Étonnamment, les similitudes étaient si distinctive que Mendeleïev a pu laisser des espaces pour plusieurs éléments inconnus dans sa classification périodique.
Organisation périodique
Dans le tableau périodique, un élément est défini par son groupe vertical et une période horizontale. Chaque période, numéroté un à sept, contient des éléments d'augmentation du nombre atomique. Contrairement à la liste originale de Mendeleïev, le tableau périodique moderne est basé sur le numéro atomique, ou le nombre de protons dans le noyau atomique d'un élément. Le nombre de protons est un choix logique pour l'organisation des éléments, car les protons déterminent l'identité chimique d'un atome, alors que le poids atomique varie avec différents isotopes atomiques. Dix-huit colonnes sont dans le tableau périodique, généralement appelés groupes. Chaque groupe contient plusieurs éléments qui ont des propriétés physiques similaires en raison de leur structure atomique sous-jacente.
Justification scientifique
L'atome est la plus petite division de la matière qui maintient son identité comme un élément chimique; il est d'un noyau central entouré d'un nuage d'électrons. Le noyau a une charge positive en raison des protons, qui attirent les petits, les électrons chargés négativement. Les électrons et les protons sont en nombre égal à un atome neutre. Les électrons sont organisés en orbitales ou de coquillages en raison des principes de la mécanique quantique, qui limitent le nombre d'électrons dans chaque coquille. Les interactions chimiques entre les atomes ne touchent généralement que les électrons externes dans le dernier obus, appelés les électrons de valence. Les éléments de chaque groupe ont le même nombre d'électrons de valence, ce qui les rend réagissent de manière similaire quand ils acquièrent ou perdent des électrons à d'autres atomes. Les coquilles d'électrons augmentent en taille, ce qui provoque la taille de la période de l'augmentation de la classification périodique.
Alcalis et métaux alcalino-terreux
Le côté gauche de la table périodique comprend deux groupes de métaux hautement réactifs. À l'exception de l'hydrogène, la première colonne est constituée des métaux alcalins, des métaux brillants mous. Ces métaux ont un seul électron dans leur couche de valence, qui est facilement reversée à un autre atome dans des réactions chimiques. En raison de leur réactivité explosive à la fois dans l'air et de l'eau, les métaux alcalins sont rarement trouvés dans leur forme élémentaire dans la nature. Dans le second groupe, les métaux alcalino-terreux ont deux électrons de valence, ce qui les rend légèrement plus dur et moins réactif. Cependant, ces métaux sont encore rarement trouvés dans leur forme élémentaire.
métaux de transition
La majorité des éléments du tableau périodique sont classés comme métaux. Les métaux de transition se trouvent dans le centre de la table, des groupes de trois à 12. Ces éléments sont solides à température ambiante, à l'exception du mercure couvrant, et ont la couleur métallique et la malléabilité attendue des métaux. Parce que les coquilles de valence grandissent si grande, certains des métaux de transition sont extraites du tableau périodique et annexé au bas du tableau; ceux-ci connus sous le nom lanthanides et actinides. Un grand nombre des métaux de transition près du bas du tableau périodique sont rares et instables.
Métalloïdes et Métalloïde
Sur le côté droit du tableau périodique, une ligne diagonale rugueuse divise les métaux sur la gauche des éléments non métalliques sur la droite. Chevauchant cette ligne sont les métalloïdes, tels que le germanium et l'arsenic, qui ont des propriétés métalliques. Les chimistes classent tous les éléments à droite de cette ligne de démarcation comme non-métaux, à l'exception du groupe des 18 à l'extrême droite. La plupart des non-métaux sont gazeux, et tous sont remarquables pour leur tendance à gagner des électrons et remplir leurs couches de valence.
Gaz nobles
Groupe 18, sur le côté droit du tableau périodique, est entièrement composé de gaz. Ces éléments ont des coquilles pleines de valence, et ont tendance à ne gagner ni perdre des électrons. Par conséquent, ces gaz existent presque exclusivement sous leur forme élémentaire. Les chimistes les classent comme des gaz nobles ou inertes. Tous les gaz nobles sont incolores, inodores et non réactif.