En 1869, Mendeleev a élaboré un classement des éléments retenu à l'échelle international. Il souhaitait proposer une classification systématique des éléments connus à l'époque en vue de souligner la périodicité de leurs propriétés chimiques, d'identifier les éléments qui restaient à découvrir, voire de prédire certaines propriétés d'éléments chimiques alors inconnus. Finalement, la classification périodique des élements réunient l'ensemble des éléments présents naturellement sur Terre, et ceux que l'on obtient uniquement en laboratoire, du moins pour le moment.
Ce tableau, familier à nous tous, est un outil indispensable pour le chimiste afin d'organiser simplement les connaissances acquises sur les noyaux.
Les 118 noyaux du tableau sont organisés sous forme de lignes (périodes) et de colonnes (familles). Classés par numéro atomique croissant, ce tableau répertorie l'ensemble des noyaux présents naturellement dans la nature, et ceux issus de la fusion nucléaire en laboratoire. Organisé sous forme de lignes et de colonnes, la position d'un noyau nous renseignera sur sa nature. Son nombre d'électrons de valence ou sa famille sera donné par le numéro de sa colonne, et son nombre d'électron de coeur ou sa période par son numéro de ligne. Finalement, le tableau de Mendeleev peut se scinder en 4 blocs principaux : s, d, p et f.
Comprendre ce tableau vous permettra également de comprendre la configuration électronique du cuivre C29u. En appliquant les règles vues dans le cours précédent, nous arrivons sur une configuration se terminant par 4s23d9, tandis que en réalité elle se termine par 4s13d10. En analysant la répartition des électrons sur la couche externe du cuivre, nous allons comprendre quelle organisation favorise, ou non, la stabilité de l'atome.
En pratique, l'organisation caractéristique de cet outil permet de déterminer plusieurs propriétés et de comparer les éléments considérés.
Selon la position des éléments dans le tableau, nous allons pouvoir déduire son nombre de couches, ses dernières sous - couches, son nombre d'électrons de valence, et d'autres propriétés physico - chimiques.
Cependant les deux propriétés majeures à considérer sont l'électronégativité et le rayon atomique. Selon la distance noyau - électron de valence, ou la tendance qu'aura un atome à attirer des électrons, les interactions de l'atome avec son environnement vont différer. En pratique, lorsque plusieurs élements règnent dans un même espace, connaitre leurs caractéristiques propres permet d'estimer les dynamiques du système. Nous allons ainsi pouvoir les comparer, savoir lequel a un rayon plus important ou un fort caractère électronégatif ou éléctropositif, dans l'objectif de prévoir les interactions mises en jeu.
Ces notions seront réutilisées plus tard lorsque nous aborderons les effets éléctroniques, et à terme la chimie organique.