TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La classification périodique des éléments organise tous les éléments chimiques dans un tableau composé de dix-huit colonnes (ou groupes) et de sept lignes (ou périodes). Ils sont classés d’une part par numéro atomique (Z) croissant : un nombre entier, compris entre 1 et 118, qui indique le nombre de protons que compte chaque atome de l’élément et qui correspond également au nombre de ses électrons. D’autre part, ils sont répartis dans les colonnes en fonction de leur configuration électronique (répartition des électrons autour du noyau atomique) et donc de leurs propriétés physico-chimiques. Ainsi, les éléments appartenant à une même colonne possèdent la même couche électronique externe, c’est-à-dire le même nombre d’électrons périphériques, et donc des propriétés similaires ; ils forment une famille, comme celles des métaux alcalins, des métaux alcalino-terreux, des halogènes ou des gaz rares.

Tableau périodique des éléments

Dessin : Tableau périodique des éléments

Tous les éléments chimiques connus (au nombre de 118) sont classés dans ce tableau qui comprend sept lignes (ou périodes) et dix-huit colonnes (ou groupes). Cette classification, due à l’origine au Russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev, repose sur le numéro atomique (nombre de protons),... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Connu dans le monde entier, le tableau périodique des éléments, publié dans une multitude de manuels de chimie et ornant nombre de murs de laboratoires et de salles de classe scientifique, a bien changé de visage depuis son invention. Sa première représentation est due au Russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (1834-1907) en 1869, d’où le nom de tableau de Mendeleïev qui lui est aussi donné. À cette époque, seuls 63 éléments étaient connus. En décembre 2015, quatre nouveaux éléments chimiques ont été intégrés officiellement dans le tableau qui, devenu complet, en comporte donc bien 118 désormais.

De Lavoisier à Mendeleïev

Lorsque Mendeleïev, chimiste touche-à-tout de génie et visionnaire, aborde la question d’un classement logique des corps simples, nombreux sont les savants à s’être déjà penchés sur le problème depuis la fin du xviiie siècle. En 1789, le Français Antoine Laurent Lavoisier présente un tableau récapitulatif des « substances » considérées à son époque comme des éléments chimiques dans son Traité élémentaire de chimie. La détermination des masses atomiques sera ensuite essentielle pour le classement des éléments. En 1862, le géologue et minéralogiste français Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois est le premier à remarquer la périodicité des propriétés chimiques en fonction du poids des atomes. Il dispose les éléments sur un graphe qu’il appelle « vis tellurique » (en référence au tellure, l’élément central du graphe). Cette vis tellurique range les éléments en hélice sur un cylindre de telle sorte que ceux qui possèdent des propriétés similaires se situent l’un au-dessus de l’autre ; c’est la première ébauche de classification périodique des éléments. En 1864, le chimiste britannique John Alexander Reina Newlands met à plat le cylindre fictif portant l’hélice ; les éléments alors connus se classent en huit colonnes de sept lignes et leurs propriétés chimiques sont similaires au sein de chaque ligne, avec parfois deux éléments dans une même case. Enfin, entre 1864 et 1870, le chimiste allemand Julius Lothar Meyer travaille sur une classification où les éléments sont rassemblés en familles définies par leur valence (le nombre maximal de liaisons qu’un élément peut former en fonction de sa configuration électronique) : c’est un grand pas vers la forme moderne du tableau périodique ; les éléments sont organisés en groupes dépendant de leur configuration électronique, elle-même directement en relation avec leur valence.

À la fin des années 1860, c’est au tour de Mendeleïev de concevoir un tableau de classification où les éléments chimiques sont ordonnés par masse atomique croissante et montrent une périodicité de leurs propriétés physico-chimiques (d’où le nom de tableau périodique des éléments). Alors professeur de chimie minérale à Saint-Pétersbourg, il écrit, de 1868 à 1871, les Principes de chimie où l’on trouve le célèbre « Système naturel des éléments » qui fera sa renommée universelle. Ce tableau périodique n’a jamais été remis en cause depuis, même si de nombreuses autres présentations ont été proposées.

Dmitri Mendeleïev

Photographie : Dmitri Mendeleïev

Chimiste russe, Dmitri Mendeleïev (1834-1907) est principalement connu pour ses travaux concernant la classification périodique des éléments chimiques. 

Crédits : BIU Santé, Paris, cote : 2012038

Afficher

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages

Médias de l’article

Tableau périodique des éléments

Tableau périodique des éléments
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Dmitri Mendeleïev

Dmitri Mendeleïev
Crédits : BIU Santé, Paris, cote : 2012038

photographie

Tableau de Mendeleïev

Tableau de Mendeleïev
Crédits : Christophe Finot ; avec l’aimable permission de l’Université de Saint-Pétersbourg

photographie

Afficher les 3 médias de l'article


Écrit par :

Classification

Autres références

«  TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS  » est également traité dans :

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La structure dite « grossière ». Le tableau périodique »  : […] Le premier problème auquel ont été confrontés les physiciens atomistes a été de chercher à résoudre l'équation de Schrödinger pour un système formé de N électrons soumis à la force coulombienne attractive du noyau et à la force coulombienne répulsive qui s'exerce entre chaque paire d'électrons. Il n'existe pas de solution exacte à un aussi formidable problème, et toute l'intelligence des physici […] Lire la suite

BOHR NIELS (1885-1962)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 127 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Théorie de la constitution des atomes »  : […] La découverte des électrons, particules environ 2 000 fois plus légères que l'atome d'hydrogène et portant toutes la même quantité de charge électrique négative, avait conduit les physiciens, dès le début de ce siècle, à concevoir l'atome comme un système complexe, formé d'une distribution de masse et de charge positive et d'un certain nombre d'électrons liés à cette masse par l'attraction électr […] Lire la suite

MENDELEÏEV DMITRI IVANOVITCH (1834-1907)

  • Écrit par 
  • René BIMBOT
  •  • 2 161 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La classification périodique des éléments »  : […] L'établissement de la classification périodique exigeait la connaissance des propriétés chimiques des éléments et celle de leur poids atomique, puisque cette classification traduit la relation existant entre ces notions apparemment distinctes. Si les propriétés d'un bon nombre d'éléments étaient relativement bien connues, il n'en était pas de même des poids atomiques. Les importants travaux d'ana […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Séverine BLÉNEAU-SERDEL, « TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/tableau-periodique-des-elements/