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Progressivement, on s' aperçoit qu' on peut
découper le tableau périodique en différents blocs:
. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
K | 1H | 2He | ||||||||||||||||
L | 3Li | 4Be | 5B | 6C | 7N | 8O | 9F | 10Ne | ||||||||||
M | 11Na | 12Mg | 13Al | 14Si | 15P | 16S | 17Cl | 18Ar | ||||||||||
N | 19K | 20Ca | 21Sc | 22Ti | 23V | 24Cr | 25Mn | 26Fe | 27Co | 28Ni | 29Cu | 30Zn | 31Ga | 32Ge | 33As | 34Se | 35Br | 36Kr |
O | 37Rb | 38Sr | 39Y | 40Zr | 41Nb | 42Mo | 43Tc | 44Ru | 45Rh | 46Pd | 47Ag | 48Cd | 49In | 50Sn | 51Sb | 52Te | 53I | 54Xe |
P | 55Cs | 56Ba | 57La | 72Hf | 73Ta | 74W | 75Re | 76Os | 77Ir | 78Ir | 79Au | 80Hg | 81Tl | 82Pb | 83Bi | 84Po | 85At | 86Rn |
Q | 87Fr | 88Ra | 89Ac | 104Rf | 105Db | 106Sg | 107Bh | 108Hs | 109Mt | 110Uun | 111Uuu | 112Uud | . | 114Uuq | . | 116Uuh | . | 118Uuo |
Sans oublier un bloc interne relatif aux orbitales f:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
58Ce | 59Pr | 60Nd | 61Pm | 62Sm | 63Eu | 64Gd | 65Tb | 66Dy | 67Ho | 68Er | 69Tm | 70Yb | 71Lu |
90Th | 91Pa | 92U | 93Np | 94Pu | 95Am | 96Cm | 97Bk | 98Cf | 99Es | 100Fm | 101Md | 102No | 103Lw |
Le bloc "bleu" se nomme " bloc s ", le "jaune": " bloc d ", le "rose" : " bloc p " et enfin le "vert": " bloc f ".
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Il correspond aux colonnes 1 et 2 du tableau périodique,
à savoir , respectivement, les colonnes des "alcalins" et
des "alcalino-terreux".
La structure électronique des atomes des éléments
contenus dans ces deux colonnes est du type:
[ Gaz rare précédent ] nsx np0 (n - 1)d0
Le nombre n désigne le nombre quantique principal.
La sous-couche (n - 1)d est indiquée lorsqu'
elle existe. Elle n' existe que lorsque n = 4 et au-delà. Il n'
existe évidemment pas de sous-couche 2d....
Les valeurs respectives de x sont: 1, pour les alcalins
et 2, pour les alcalino-terreux.
Colonne 1
Alcalins |
Nom | Structure électronique
Alcalins |
3Li | Lithium | [ He ] 2s1 |
11Na | Sodium | [ Ne ] 3s1 |
19K | Potassium | [ Ar ] 4s1 |
37Rb | Rubidium | [ Kr ] 5s1 |
55Cs | Césium | [ Xe ] 6s1 |
87Fr | Francium | [ Rn ] 7s1 |
Colonne 2
Alcalino-terreux |
Nom | Structure électronique
Alcalino-terreux |
4Be | Béryllium | [ He ] 2s2 |
12Mg | Magnésium | [ Ne ] 3s2 |
20Ca | Calcium | [ Ar ] 4s2 |
38Sr | Strontium | [ Kr ] 5s2 |
56Ba | Barym | [ Xe ] 6s2 |
88Ra | Radium | [ Rn ] 7s2 |
Le bloc s est constitué de métaux. Aucun atome des éléments du bloc s ne constitue une exception à la règle mnémotechnique de KLECHKOWSKY.
Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont très fragiles à l' oxydation: on conserve par exemple le sodium, métal particulièrement mou, qu' on découpe en tranches comme un gâteau, sous de l' huile de paraffine.
Les métaux alcalins vont donner préférentiellement des cations monovalents. Le degré d' oxydation de ces cations sera donc +I.
En perdant le seul électron périphérique
qu' ils possèdent les métaux alcalins vont acquérir
la structure électronique du gaz rare qui précède
et qui leur confèrera une grande stabilité et une grande
inertie chimiques. En effet, l' ion sodium Na+ est très
inerte chimiquement et ne réagit avec quasiment aucun composé
chimique.
Cation d' un métal alcalin. | Nomenclature | Structure électronique |
7Li+ | Cation lithium
( I ) |
[ He ] |
11Na+ | Cation sodium
( I ) |
[ Ne ] |
19K+ | Cation
potassium ( I ) |
[ Ar ] |
37Rb+ | Cation
rubidium ( I ) |
[ Kr ] |
55Cs+ | Cation
césium ( I ) |
[ Xe ] |
87Fr+ | Cation
francium ( I ) |
[ Rn ] |
En perdant leurs deux électrons présents
sur leur couche périophérique les métaux alcalino-terreux
vont acquérir la structure électronique du gaz rare le plus
proche et devenir des cations divalents extrêmement stables chimiquement.
Le degré d' oxydation usuel des cations alcalino-terreux
est donc + II.
Cations des métaux alcalino-terreux. | Nomenclature | Structure électronique |
4Be2+ | Cation
béryllium ( II ) |
[ He ] |
12Mg2+ | Cation
magnésium ( II ) |
[ Ne ] |
20Ca2+ | Cation calcium ( II ) | [ Ar ] |
38Sr2+ | Cation strontium ( II ) | [ Kr ] |
56Ba2+ | Cation baryum ( II ) | [ Xe ] |
88Ra2+ | Cation radium
( II ) |
[ Rn ] |
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Situé à la droite du tableau périodique il rassemble les colonnes 13, 14, 15, 16, 17 et 18 du tableau périodique.
La structure électronique des atomes des éléments chimiques de ce bloc est donnée par:
Avec x qui prend successivement les valeurs suivantes: 1, 2, 3, 4, 5 et 6.
Bien entendu, si jamais la couche ( n - 1 )d existe. Cela ne se rencontre que lorsque n est égal à 4 au minimum. Pour les valeurs de n inférieures à 4 il est bien entendu qu' il n' existe pas de sous-couches 2d ou... 1d!!!
Bien entendu encore, si jamais la couche ( n - 2 )f existe. Cela n' arrive que lorsque n est égal à 6 ou 7.
Les atomes des éléments chimiques de ces six colonnes du bloc p ne constituent aucune exception à la règle mnémotechnique de KLECKOWSKY quant à leur structure électronique.
Le bloc p est constitué de métaux, de non
métaux et d' éléments "tangents" tels que l' arsenic
ou le germanium.
Colonne 13 | Nom | Structure électronique |
5B | Bore | [ He ] 2s2 2p1 |
13Al | Aluminium | [ Ne ] 3s2 3p1 |
31Ga | Gallium | [ Ar ] 4s2 4p1 3d10 |
49In | Indium | [ Kr ] 5s2 5p1 4d10 |
81Tl | Thallium | [ Xe ] 6s2 6p1 5d10 4f14 |
Colonne 14 | Nom | Structure électronique |
6C | Carbone | [ He ] 2s2 2p2 |
14Si | Silicium | [ Ne ] 3s2 3p2 |
32Ge | Germanium | [ Ar ] 4s2 4p2 3d10 |
50Sn | Etain | [ Kr ] 5s2 5p2 4d10 |
82Pb | Plomb | [ Xe ] 6s2 6p2 5d10 4f14 |
Colonne 15 | Nom | Structure électronique |
7N | Azote | [ He ] 2s2 2p3 |
15P | Phosphore | [ Ne ] 3s2 3p3 |
33As | Arsenic | [ Ar ] 4s2 4p3 3d10 |
51Sb | Antimoine | [ Kr ] 5s2 5p3 4d10 |
83Bi | Bismuth | [ Xe ] 6s2 6p3 5d10 4f14 |
Colonne 16, dite des "chalcogènes". | Nom | Structure électronique |
8O | Oxygène | [ He ] 2s2 2p4 |
16S | Soufre | [ Ne ] 3s2 3p4 |
34Se | Sélénium | [ Ar ] 4s2 4p4 3d10 |
52Te | Tellure | [ Kr ] 5s2 5p4 4d10 |
84Po | Polonium | [ Xe ] 6s2 6p4 5d10 4f14 |
Colonne 17, dite des halogènes. | Nom | Structure électronique. |
9F | Fluor | [ He ] 2s2 2p5 |
17Cl | Chlore | [ Ne ] 3s2 3p5 |
35Br | Brome | [ Ar ] 4s2 4p5 3d10 |
53I | Iode | [ Kr ] 5s2 5p5 4d10 |
85At | Astate | [ Xe ] 6s2 6p5 5d10 4f14 |
Colonne 18, dite des gaz rares ou des gaz nobles. | Nom | Structure électronique |
2He | hélium | 1s2 |
10Ne | Néon | [ He ] 2s2 2p6 |
18Ar | Argon | [ Ne ] 3s2 3p6 |
36Kr | Krypton | [ Ar ] 4s2 4p6 3d10 |
54Xe | Xénon | [ Kr ] 5s2 5p6 4d10 |
86Rn | Radon | [ Xe ] 6s2 6p6 5d10 4f14 |
Les atomes des éléments chimiques de la
colonne 16, la colonne des chalcogènes, ont tendance à donner
des anions divalents, afin d' acquérir la configuration électronique
du gaz rare le plus proche. Leur degré d' oxydation, lorsqu' ils
ont formé ces anions divalents, est - II.
Anions des chalcogènes. | Nom | Structure électronique. |
8O2- | Anion oxyde | [ Ne ] |
16S2- | Anion sulfure | [ Ar] |
34Se2- | Anion séléniure | [ Kr ] |
52Te2- | Anion tellurure | [ Xe ] |
84Po2- | Anion poloniure | [ Rn ] |
La colonne 17, celle des halogènes, voit les atomes
de ses éléments chimiques donner préférentiellement
des anions monovalents, très stables chimiquement. Le degré
d' oxydation des éléments chimiques de cette colonne, lorsqu'
ils forment ces anions monovalents est: - I.
Anions issus des halogènes | Nom | Structure électronique |
9F - | Anion fluorure | [ Ne ] |
17Cl - | Anion chlorure | [ Ar ] |
35Br - | Anion bromure | [ Kr ] |
53I - | Anion iodure | [ Xe ] |
85At - | Anion astature | [ Rn ] |
Les atomes des éléments chimiques de la
dernière colonne, la colonne 18, la colonne des gaz rares, sont
très stables chimiquement. leur couche électronique externe
est saturée et leur réactivité chimique est extrêmement
faible.
Le degré d' oxydation des éléments
de cette colonne, lorsqu' ils figurent sous la forme d' atomes, est égal
à 0.
Nous avons passé en revue les colonnes les plus "marquées". C' est à dire les colonnes pour lesquelles on observe un comportement analogue pour tous les éléments qui constituent chacune d' entre elles.
Pour les colonnes 13, 14 et 15 , du fait qu' elles chevauchent
la zone frontière "métaux-non métaux" les résultats
sont moins simples à formaliser de façon globale.
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